塑料拉伸试验标准，塑胶金属检测

应变曲线中可以得到材料的疲劳极限 σ f 和弹性模量

E , 从应变 - 损伤曲线中可以直接得到塑性应变门槛

值 ε pD 、 临界损伤

D 1c 及损伤应变比 d D / d ε p 等材料参

数 。 *后一个材料参数 S 由曲 线的斜率得到 , 对于

应变 - 损伤曲线上的每一点 , D 、 E 和 d D / d ε p 为已

知 , σ 可由应力 - 应变曲线上得到 , 根据公式 S

=

4)

高分子材料具有黏性性质 , 其疲劳破坏机理

十分复杂 , 在循环载荷作用下会产生蠕变疲劳 , 蠕变

损伤与疲劳损伤的相互作用下的损伤机理 、 断裂机

制 、 寿命估算等一系列问题还有待解决 ;

5)

塑料的疲劳性能测试目 前在我国尚无国家标

准可依 , 可见聚合物材料的疲劳性能研究在我国的推

广应用工作才刚刚起步 , 与国际先进水平还有着较大

的差距 , 还有许多的宣传和推广工作要做 。

参 考 文 献

σ

2

即 可 得 到 S 值 ,

* 好 选 取 若 干 点 ,

D )

2 d D

2 E ( 1 -

d ε p

以求得 S 的**平均值 。

2 1 4 寿命预测方法

基于以上一维疲劳损伤问题 , 利用损伤演变动力

率 , 采用 Visual Basic 语言编制数值计算和图线输出

1

2

3

4

王中光 . 材料的疲劳 . 北京 : 国防工业出版社 , 1993. 56

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1962

ASTM E206 , Definition of Terms Relating to Fatigue Testing and

the Statistical Analysis of Fatigue Data . 1972

程序

18

, 模拟塑料制件在循环载荷作用下的损伤情

5

6

况 。 通过此程序可计算得到塑料在循环载荷作用下的

损伤演变曲线 , 并可对其寿命进行预测 。 其具体使用

过程如下 :

(1) 在应变 - 损伤曲线上读取任意三点的应变

和相应损伤值 , 分别计为 σ 1 ～σ 3 和 D 1 ～ D 3 ;

7

8

(2) 确定循环载荷的加载曲线 ,

应力 σ m 和*大加载应力 σ

M

;

( 3 ) 把 由 实 验 中 识 别 到 的 材 料 参 数 E

、ε pD 、

σ f 、 D 1c 、 S 等与 ( 1) 和 ( 2) 中的环境参数一并输

入到本程序中 , 即可计算得到材料在给定加载曲线下

的损伤过程模拟和其疲劳寿命 。

3 结论

1)

疲劳破坏是一种塑料制件常见的失效方式 ,

对高分子材料的疲劳破坏过程进行研究和预测具有十

分重要的意义 ;

2)

传统的疲劳寿命测试方法由于成本高 、 时间

长而难于真正推广应用 , 而传统的理论预测方法 ———

断裂力学也只研究材料在形成宏观裂纹之后的裂纹扩

展过程 , 因此都具有各自难以克服的局限性 ;

3)

本方法综合考虑了疲劳裂纹的形成过程和生

长过程 , 更加接近于材料的实际破坏过程 ; 同时 , 其

使用过程非常简单快捷 , 因此与传统的测试和预测方

法相比具有很大优势 ;

得到*小加载

9

10 林明宝 . 塑料测试方法手册 . 上海 : 上海科学技术文献出

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11 徐 佩 弦 . 塑 料 件 的 失 效 . 北 京 : 国 防 工 业 出 版 社 , 1998.

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( 修