压蠕变试验方法

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第六节-蠕变及应力松弛试验

第六节-蠕变及应力松弛试验
• ( 5 )疲劳强度 SN :由 S 一 N 曲线推算出的,在 N 次循环时材料疲劳破坏的应力值,临界的应力,不致 引起材料疲劳破坏的最高极限应力。
• ( 6 )疲劳应变εN:由ε- N 曲线推算出的,在 N 次 循环时材料疲劳破坏的应变值。
20
高分子材坏试验中断裂 为两部分时,是疲劳破坏。
第六节 蠕变及应力松弛试验
• 一条已架设的硬聚氯乙烯管线,随着时间的增加它会 弯曲变形;一件经常挂在墙上的雨衣,由于它本身的 自重也会使它沿着悬挂方向变形。这些现象都认为是 材料的蠕变现象。
• 将一条橡皮拉伸到一定长度并使之固定起来,橡皮同 部会产生与所加外力大小相等方向相反的应力(弹 力),这种弹力会随着时间的延长而逐渐减小,慢慢 地松弛下来,这就是应力松弛。
• ( l )疲劳:材料在交变的周期性应力或频繁的重复 应力作用下,导致材料的力学性能减弱或破坏的过
程称为疲劳。
• 疲劳使材料不能发挥固有的力学性能,在应力远小 于静态应力下的强度值时就会破坏,最初在试样上
产生微小的疲劳裂纹,裂纹逐渐增大,最终导致完
全破坏。
• ( 2 )应力 S :物体内某点的平面上所受力的大小 称为应力;
和应力松弛就愈明显
17
高分子材料分析与性能测试
第八节 疲劳试验
• 一块塑料片或细铁丝经过多次的弯折后会折断,这就 是材料的疲劳过程。
• 所有材料无论是合成的还是天然的都会受到疲劳现象 的影响。
• 80 %~90 %的设备使用损坏都是由疲劳引起的。
18
高分子材料分析与性能测试
一、概念
• 疲劳试验分为拉压、弯曲、扭转、冲击、组合应力 等试验方法 。
• ( 9 )疲劳寿命在规定循环应力或应变下,试样疲劳破 坏所经受的应力或应变循环次数。

聚四氟乙烯压缩蠕变行为测试与表征

聚四氟乙烯压缩蠕变行为测试与表征

工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷,第6期2021年6月V ol.49,No.6Jun. 2021118doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.06.021聚四氟乙烯压缩蠕变行为测试与表征雷淼,周健,李孟茹,晁敏,颜录科(长安大学材料科学与工程学院,西安 710064)摘要:为研究聚四氟乙烯(PTFE)压缩蠕变行为,自行设计制造压缩蠕变试验装置,分别对其常温与高温压缩蠕变性能进行测试,建立PTFE 压缩蠕变模型和蠕变方程,对所得压缩蠕变性能数据进行非线性拟合分析。

结果表明,自制高温压缩蠕变测试仪实现了由室温到250℃范围内、不同载荷作用下材料长期压缩蠕变性能测试的自动化操作;PTFE 在压缩蠕变过程中并不表现出黏性流动形变,但当其表现出与一般材料相同的典型蠕变行为时,推迟时间要比其它条件下大许多,当发生蠕变断裂时推迟时间将提高近一个数量级。

所建立的七元件蠕变模型能全面地反映PTFE 的压缩蠕变行为,可预测PTFE 的长时力学行为、使用寿命以及疲劳与失效等。

蠕变拟合曲线与测试数据吻合良好,拟合精度高。

关键词:聚四氟乙烯;复合材料;压缩蠕变;测试;表征中图分类号:TQ327.3 文献标识码:A 文章编号:1001-3539(2021)06-0118-07Testing and Characterization of Compressive Creep Behavior in PolytetrafluoroethyleneLei Miao , Zhou Jian , Li Mengru , Chao Min , Yan Luke(School of Materials Science & Engineering , Chang ’an University , Xi'an 710064, China)Abstract :In order to study the compression creep behavior of polytetrafluoroethylene (PTFE),the compression creep test device was designed and manufactured by ourselves ,the normal temperature and high temperature compression creep properties of PTFE were tested ,and the PTFE compression creep model and creep equation were established ,and then nonlinear fitting analysis was performed on the obtained compression creep performance data. The results show that the self-made high-temperature compression creep tester realizes the automatic operation of the long-term compression creep performance test of materials under different loads from room temperature to 250℃. PTFE does not exhibit viscous flow deformation during compression and creep ,but when it exhibits the same typical creep behavior as general materials ,the delay time is much longer than under other conditions ,and when creep rupture occurs ,the delay time increases by nearly one order of magnitude. The established seven-element creep model can fully reflect the compression creep behavior of PTFE ,and can predict the long-term mechanical behavior ,service life ,fatigue ,and failure of PTFE. The creep fitting curve is in good agreement with the test data ,and the fitting accuracy is high.Keywords :polytetrafluoroethylene ;composite ;compressive creep ;testing ;characterization几乎所有材料都会发生蠕变,而塑料材料特别显著,在常温下就会有明显的蠕变。

耐火材料 压蠕变试验方法

耐火材料 压蠕变试验方法

耐火材料压蠕变试验方法
压蠕变试验是一种评价耐火材料在高温下的蠕变性能的试验方法。

该试验方法可以模拟耐火材料在实际使用中的应力和温度条件,以评估材料的机械稳定性和变形能力。

压蠕变试验方法一般包括以下步骤:
1. 制备耐火材料的试样,通常为圆柱形或长方形。

2. 将试样置于试验装置中,通常为高温炉或压力砖。

3. 施加一定的压力和温度条件,一般在材料的工作温度下进行。

4. 持续施加压力和温度,观察试样的变形情况和承载能力。

5. 测试一定时间后,停止试验并评估试样的蠕变性能,通常通过测量试样的变形量和应力变化来判断。

通过压蠕变试验方法,可以评估耐火材料在高温应力下的稳定性和变形能力,从而为选择合适的耐火材料提供参考。

建筑用绝热制品压缩蠕变性能的测定

建筑用绝热制品压缩蠕变性能的测定

建筑用绝热制品压缩蠕变性能的测定1 范围本标准规定了测定试样在不同压力条件下压缩蠕变性能所需的设备和步骤。

本标准适用于绝热制品。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

ISO 5725-2 测量方法和结果的准确度(正确度和精密度)第2部分:测量标准方法的重复性和再现性的基本方法(Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results ——Part 2:Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method)ISO 29469 建筑用绝热制品压缩性能的测定(Thermal insulating products for building applications— Determination of compression behaviour)ISO 29768 建筑用绝热制品试样线性尺寸的测定(Thermal insulating products for building applications——Determination of linear dimensions of test specimens)3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件:3.1厚度 thickness垂直于长度和宽度所确定平面的线性尺寸。

3.1.1厚度 thicknessd制品原始厚度。

3.1.2厚度 thicknessds试样初始厚度。

3.1.3厚度 thicknessdL试样在加载装置压缩应力(自重)下的厚度。

3.1.4厚度 thickness0d加载60s 后试样的厚度。

保温材料 压缩蠕变的测定-最新国标

保温材料 压缩蠕变的测定-最新国标

保温材料压缩蠕变性能的测定1范围本标准规定了在不同应力条件下测定保温材料压缩蠕变性能的试验方法。

本标准适用于保温材料。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/ T 6342 泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定GB/ T 8813 硬质泡沫塑料压缩性能的测定3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1厚度垂直于长度和宽度所确定平面的线性尺寸。

3.1.1厚度d制品的原始厚度。

3.1.2厚度d s试样的初始厚度。

3.1.3厚度d L试样在加载装置压缩应力(自重)下的厚度。

3.1.4厚度d0加载60 s后试样的厚度。

3.1.5厚度d t在规定时间t时试样的厚度。

3.2压缩应力σc压缩力与试样初始横截面积之比。

3.3变形X试样减少的厚度。

3.4相对变形ε在荷载方向测量的试样变形X与其厚度d s之比。

3.5压缩蠕变X CT在规定温度和湿度条件下,试样在恒定应力的作用下随时间所增加的厚度变形。

x ct=x t−x 0式中:x t—时间t时的厚度变形;x 0—初始厚度变形(加载60 s后)。

图1给出了不同厚度和变形的图示。

说明:X—时间,tY—厚度1加载装置“自重”下的厚度(小于蠕变试验所选最小应力的10%)2压缩蠕变试验加载点3变形曲线注:在图中,d L是作为变形测量的基准点。

如果使用ds作为基准点,则可以忽略d L的柱形(见7.3)。

图1-各种厚度和变形的图示4原理在规定的温度、湿度和时间条件下,对试样施加恒定的压缩应力,通过测定试样厚度的变形来确定压缩蠕变。

5仪器5.1加载装置由两块平板组成,其中一块是可移动的活动压板,可在垂直方向上压缩试样。

活动压板的安装方式应能自动对准,并能平稳加载,且无变形,以便在试验过程中,静应力变化不超过±5%。

铝合金导体材料的压蠕变行为探讨

铝合金导体材料的压蠕变行为探讨

0.25114
20.34830 0.14355
0.25677
20.53782 0.14677
0.25999
20.69575 0.14974
0.26402
20.84173 0.15255
0.26563
20.96978 0.15511
0.27046
21.08076 0.15718
0.27126
21.19259 0.15916
位错滑移:在应力和 时间作用下,随着温 度升高和形变速率降 低,位错滑移带变粗 和间距增大,产生多 滑移和交叉滑移;
铝为面心立方结构,在Al中加入其他合金元素形成固 溶体或者金属间化合物,可以大大抑制蠕变变形。
晶界变形:在高 温条件下,晶界 发生滑移和迁移;
晶内扩散:在应 力和温度以及时 间的作用下,晶 内变形的不均匀 性,晶粒被破碎 分割,在高温扩 散产生位错攀移;
发明专利号:ZL2012 1 0457120.5
(1).CRA合金性能对比
合金牌号 合金系列
CRA合金
Al-Fe-CuMg-Zr
电工铜 (Cu)
8系铝合金 Al-Fe-Re
1系铝合金 (纯铝)
Al
状态 硬态 软态
退火
硬态 软态 硬态 软态
抗拉强度 (MPa) 160~180
120~150
屈服强度 (MPa)
15.47 21.19259 0.15916 13.51184 -0.19568
16.85 21.29162 0.16122 13.63264 -0.16369
18.23 21.38040 0.16296 13.79406 -0.10701
19.63 21.46491 0.16486 13.87849 -0.13002

纳米压痕法测试压痕蠕变的应用研究

纳米压痕法测试压痕蠕变的应用研究
[7]
。一般认为 压痕法测得的
蠕变性能与传统方法的测量结果具有可比性 。 纳米压痕仪可以实时方便地得到硬度随压入深 度的变化 , 从 而得到 蠕变应 变率 与应 力之间 的关 系
[ 12 ]
。采用三棱锥 形 B erkorvich 金刚石 压针压入
。而且材料的压痕蠕变 性能对于用显 微硬度
试样表面 ,达到一定载荷并保持一定时间 , 由于施加 应力一般在几到几十 GPa, 因此包括陶瓷在 内的绝 大多数材料在室温可 发生类似 拉伸蠕变 在 0. 5 TM 到熔点温度范围发生 的蠕 变现象 [ 13 ] 。利用纳米压 痕仪测量材料蠕变性能的优点有 : 可以选择测试的 范围 , 尤其对多种材料或多相共存的试样如复合材 料等可以测量其不同点的蠕变性能 ; 可连续记录载 荷和位移变化 ,通过一次压入得到大量的蠕变数据 ; 可以容易地获得高应力状态 ;有多种测试方式可供 选择 。
蠕变性能对于高温材料的使用至关重要 , 而且 一些电子器件以及 M E M S 器件材料蠕变性能的好 坏也往往是影响失效行为的重要因素 , 因此获得材 料的蠕变参数是研究中一项重要的工作。获得材料 蠕变参数的标准实验是单轴拉伸蠕变测试 , 需要大 量的试样和测试时间 , 而采用压痕蠕变测试技术仅 需要很小体积的材料 , 试样的制备也非常பைடு நூலகம்单。另 外对于薄膜这类本身体积很小的材料 , 或者难于加 工的陶瓷等高硬度或者脆性材料以及类似于铅之类 的非常软的材料 , 如果仅需要考察材料的局部的蠕 变性能 ,也只能通过压痕蠕变来获得其蠕变性能参 数
摘要 : 阐述压痕蠕变的 研究 进展 及其测试原理 ,并且采用纳 米压痕仪对 Ta, Ni和 N i基高 温合金 三种金 属体材料 、
BaTi O 3 陶瓷和 Ag /Co多层薄 膜进 行蠕 变实验 ,分析蠕变应力指数和相应的蠕变 机制 。

ISO 204 金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法

ISO 204 金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法

ISO 204 金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法标准英文名称Metallic materials — Uninterrupted uniaxial creep testing in tension — Method oftest标准编号ISO 204 实施年份1997标准中文名称金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法适用范围适用于金属材料,包括金属和合金以及取自金属制品或构件材料的高温长时拉伸蠕变性能和持久性能的测定。

应用于金属材料检验,失效分析,选材及新金属材料研发等方面。

试验原理在恒定的高温下对试样施加恒定的轴向拉力或应力,拉伸至达到规定蠕变伸长或断裂,测定其蠕变或持久断裂性能。

测定性能参数蠕变伸长率持久断裂时间持久断后伸长率缺口试样持久断裂时间断面收缩率引用标准ISO 286-2:1988 IOS极限与配合系统第2部分:孔和轴用标准公差级和极限偏差表ISO 7500-2:1996 金属材料静态单轴试验机的校准第2部分:拉伸蠕变试验机力的校准ISO 9513-1999 金属材料单轴试验用引伸计的标定试验程序1)测量试样尺寸和计算长度;2)安装试样,检查同轴度,试样安装引伸计;3)试样加热升至规定温度并在试验期间温度;4)施加试验力,持久试验记录时间,蠕变试验记录变形;5)记录试验温度、蠕变变形-时间数据,记录持久断裂时间。

计算性能。

结果及试验报告国际标准编号:材料名称、试样标识;试验温度;试验结果。

关键词金属材料;高温蠕变试验;高温持久试验ISO 783 金属材料—高温拉伸试验标准英文名称Metallic materials—Tensile testing at elevated temperature标准编号ISO 783 实施年份1999标准中文名称金属材料—高温拉伸试验适用范围适用于金属材料,包括金属和合金以及取自金属制品或构件材料在高于35ºC至1000ºC的拉伸强度性能和延性性能的测定。

钛合金耐压结构蠕变数值计算方法与试验验证

钛合金耐压结构蠕变数值计算方法与试验验证

钛合金耐压结构蠕变数值计算方法与试验验证王雷;屈平;黄进浩;张爱锋;万正权【摘要】通过对比分析多种典型蠕变本构模型,考虑应力水平、本构模型、蠕变时间等三个因素的影响,确定了TC4ELI材料钛合金常温压缩蠕变本构方程及其系数,初步建立了钛合金耐压结构蠕变数值计算方法.对钛合金环肋圆柱壳模型开展蠕变数值计算,给出蠕变前后模型的应力、应变和位移的变化情况.结果表明:修正的时间强化模型可以表征钛合金耐压结构初始蠕变阶段和稳态阶段的蠕变特性,能够适用于深海钛合金耐压结构的蠕变计算;产生蠕变变形后钛合金耐压结构应力重新分配,高应力区范围有所扩大,蠕变后弹性应变和总应变均减小;相比于纵向,蠕变对环肋圆柱壳结构的径向变形影响更大.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2019(023)002【总页数】10页(P190-199)【关键词】蠕变;钛合金;耐压结构;蠕变本构方程;蠕变曲线;数值计算方法【作者】王雷;屈平;黄进浩;张爱锋;万正权【作者单位】中国船舶科学研究中心, 江苏无锡 214082;深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心, 江苏无锡 214082;深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心, 江苏无锡 214082;深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心, 江苏无锡214082;深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心, 江苏无锡 214082;深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡 214082【正文语种】中文【中图分类】U661.430 引言蠕变是材料在恒定应力作用下,应变随时间的延长而增长的流变现象。

与传统的塑性变形不同,蠕变在应力小于材料屈服极限时也会出现[1-2]。

钛合金在深海环境下会产生不同程度的蠕变变形[3]。

与航空领域钛合金在高温下的中低应力拉伸蠕变现象不同[4],深海环境的钛合金耐压结构蠕变属于常温下的高应力压缩蠕变。

行业标准 - 贵金属压缩蠕变试验方法-征求意见稿-编制说明

行业标准  -  贵金属压缩蠕变试验方法-征求意见稿-编制说明

贵金属材料压缩蠕变试验方法编制说明(预审稿)西安汉唐分析检测有限公司2020年3月贵金属材料压缩蠕变试验方法编制说明一、工作简况1.1 项目背景贵金属材料作为功能结构件在长期高温环境和压向作用力下将产生压向蠕变,其蠕变性能对结构体或功能材料的安全性、使用寿命均具有重要影响,严重时影响系统正常运行,甚至造成重大安全事故。

目前,对于压向蠕变的分析检测尚无统一规范,一般参照轴向拉伸蠕变试验方法,由于拉、压向蠕变测试技术的不同,依照此方法并不能准确测试贵金属材料的压向蠕变性能,从设计、生产、安全等角度考虑,急需制定贵金属金属材料压向蠕变试验方法。

承压部件均为结构体的关键部分,决定系统的安全性与可靠性,如核反应堆银合金控制棒材料,测压用铂铑合金材料,在实际使用中均产生不同程度的压向蠕变现象,对系统安全运行产生重要影响。

通过本标准的制定,能够规范贵金属材料压向蠕变试验方法,解决压向蠕变测试中变形测量、蠕变速率测试、样品制作及安装等技术问题,为准确测定产品性能提供统一标准支持。

从安全的角度考虑,制定贵金属材料压缩蠕变试验方法标准,可以准确评估金属材料的压向蠕变性能,为设计部门评估产品性能,避免事故发生提供重要参考依据。

本方法适用于贵金属材料压向蠕变性能的测定,主要测定规定时间内蠕变压缩率和残余压缩率,压缩蠕变速率等。

1.2 任务来源根据《工业和信息化部办公厅关于印发2018年第二批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科〔2018〕31号)精神,由西安汉唐分析检测有限公司负责起草《贵金属材料压缩蠕变试验方法》行业标准,宝钛集团有限公司、西部新锆核材料科技有限公司、西安诺博尔稀贵金属材料有限公司。

项目计划编号为2018-2055T-YS,项目完成年限2020年。

1.3 标准项目编制组情况西安汉唐分析检测有限公司是西北有色金属研究院(集团)下属的第三方检测机构。

1965年成立至今,公司已在西安宝鸡两地三区建成标准化实验室,检测面积10000余平方米,设备200余台(套),设备资产上亿元。

绿片岩的单轴压缩各向异性蠕变试验研究

绿片岩的单轴压缩各向异性蠕变试验研究

平下 , 直于层理 时的瞬时应变增量 大于平行 于层理 时的瞬 垂
时应变增量 , 而在相 同较高应力水平 下垂直 于层理时 的瞬时 应变增量小于平行于层理 时的瞬时应变增 量 ; 同等应力水 平
sa e a d p s al e s g e x a o d n re t t n i t g n o t f i t e wh n a i lla i g o in i s r u a a o e p n iu a o p r l t b d i g p a e n t c e p p r e dc lr r a al l o e d n ln ,a d h e r e e f i r a t r su d rt i d f o d t n r o r tl . a l e p t n n e wo k n so n ii sa e b t b it u e c o h e
中图 分 类 号 : U 4 . T 5 2 文各 向异 性 的特点 , 很 以呈 层状 分 布 的软 岩最 为 明 显[ . 1 目前 , 内外 也 有 少 ] 国 量关 于 软岩各 向异 性 的蠕 变 特性 试 验 和理 论研 究 成 果 . ,arE对 3种 含 黏 土 成 分 较 多 的软 岩 进 行 如 F be。 ] 了单 轴压 缩蠕 变特性 试验 , 考 虑 了不 同加 载 方式 、 并
轴 向荷载 与层理 之 间的不 同关 系对 蠕 变 试 验结 果 的
A i to i C e p e t f Gre c it n s r p c r e T s o e n h s Un e o dr Una il o r sin ix a mp e s C o
X O G La g io ,Y N i d Z N a I N in x a A G L n e , E4 G Y o

纳米压痕压入蠕变

纳米压痕压入蠕变

纳米压痕压入蠕变全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:纳米压痕压入蠕变是一个重要的纳米力学现象,在材料科学领域有着广泛的应用。

纳米压痕试验是通过纳米硬度计, 利用针尖对材料的小区域施加局部高应力荷载, 进而将压痕引入材料内部, 从而可以检测材料的硬度, 韧度等力学性能。

蠕变(Creep)是指材料在长时间受力情况下发生的形变现象,这种形变是渐进性的、非弹性的变形。

纳米压痕压入蠕变的研究,旨在探究材料在微观尺度下的力学行为,以及其受力后的蠕变性能。

下面将详细介绍纳米压痕压入蠕变的机理、影响因素及其应用。

一、机理纳米压痕试验中, 当压头施加力作用在材料表面时,材料表面形成单一塑性变形区,称为压痕。

在材料表面之下,存在着一定深度的漫反射塑性形变区,形变区的大小和深度受到材料的硬度等因素的影响。

如果在一定时间内保持一定的荷载,材料内部就会发生蠕变,即产生渐变变形,造成压痕的扩展和加深。

这种纳米压痕压入蠕变是材料内部分子结构和原子结构的塑性变形与移动过程,是材料的本质演变过程。

二、影响因素1. 温度:温度是影响材料蠕变性能的重要因素。

在高温条件下,材料内部原子的热振动增强,材料的形变速率会增加,从而导致蠕变速率增大;在低温条件下,材料的形变速率降低。

2. 应力:应力是引起材料蠕变的主要原因之一。

在高应力作用下,材料内部原子的位移会增大,材料的蠕变速率也会增快。

3. 蠕变机制:材料的蠕变机制决定了其蠕变行为。

在不同的蠕变机制下,材料的蠕变速率、蠕变塑性区域大小等性能表现都有所不同。

4. 微结构:材料的微结构与其蠕变性能密切相关。

晶体结构的完整性、晶界和位错等微观缺陷对材料的蠕变行为有明显影响。

5. 纳米硬度计的选择:纳米硬度计对压痕的形成和测量有很大影响,不同的硬度计具有不同的准确性和灵敏度,选择合适的硬度计对实验结果的准确性至关重要。

三、应用1. 新材料研究:纳米压痕压入蠕变技术为新材料的研发提供了重要手段。

YB-T 5107-2004 (GB-T 4416-1987) 热风炉用黏土砖

YB-T 5107-2004 (GB-T 4416-1987) 热风炉用黏土砖
3 分类及形状尺寸
3 1 砖按用途分为热风炉用普通勃土砖和热风 炉用低蠕 变率勃土砖 两类。 . 32 热风炉用普通猫土砖按三氧化二铝的质量分数分 为 R -2R 4 , -6等三个 牌号, . N 4, 0 3 N- R N 热风 炉用
低蠕变率戮土砖按蠕变 率试验温度分为 D N15D N10 N15 N 1 等四 R - ,R - ,R - ,R - 0 2 2D 1D 1 个牌号。 其中D ,
G / 1 2-20 3 6 01 定形耐火制 品尺寸 、 B T 0 外观和断面 的检查方法
G / 156 9 4-19 定形耐火制品 BT 6 6 包装、 标志、 运输和 贮存
Y / 3 -19 0 95 耐火制品荷重软化温度试 验方法( B T 7 非示差一升温法 ) Y / 3 .-19 6 1 95 耐火制品抗热震性试验 方法( B T 7 水急冷法) Y / 5 2 97 1- 19 高炉及 热风炉用砖形状尺寸 B T 0

4 5
“020 ・ -. 0 2
2 2 2(4)
2 5

10 2 0 5 . 0 8 C
一 0 3 0. . - 1
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一 0 3 0. . - 1
1` 1 0 5 . 0 8 C
一 0 4 0 1 . - .
10 1 0 . 0 8 C
一 0 4- 0 1 . .
项 目 允许 偏 差 +1 %
一5 P M a 一 1 C 0'
显 气孔率
常温 耐压强度 。2 a .MP 荷重 软化开始温度 蠕 变 率
+ 0 1月 .
Y / 50 - 2 0 B T 7 0 4 1 7 包装 、 标志、 运输和贮存及质f证 明书 7 1 砖 的包装 、 . 标志、 运输 和贮存按 GBT 56 19 进行 。 / 1 4- 96 6 72 砖发出时应附有供 方质量监督部 门签 发的产品质量证明 书, . 载明 : 方名称、 供 需方名 称 、 同号 、 合 发 货 日期、 标准编号 、 产品牌号 、 、 砖号 批号 、 尺寸及理化指标等内容 。

基于单轴压缩蠕变试验求解沥青混合料松弛模量

基于单轴压缩蠕变试验求解沥青混合料松弛模量

基于单轴压缩蠕变试验求解沥青混合料松弛模量吕慧杰;刘涵奇;罗蓉【摘要】为了更加精确、方便地获得沥青混合料的松弛模量,对处于线性粘弹性状态的沥青混合料试件进行单轴压缩蠕变试验,根据蠕变柔量和松弛模量在拉普拉斯域内的转换关系,通过测得的蠕变柔量计算得到沥青混合料的松弛模量.结果表明,沥青混合料蠕变柔量和松弛模量的相互转换建立在线性粘弹性基础上,实现蠕变柔量向松弛模量的转化本质上是实现广义开尔文模型向广义麦克斯韦尔模型的转化.所提出的方法可用于以松弛模量为基础的沥青混合料粘弹性本构模型中,用于预测沥青路面的粘弹性响应.%In order to obtain the relaxation modulus conveniently and accurately, a material testing system (MTS) is employed to perform uniaxial compressive creep test on asphalt mixture specimens within the linear viscoelastic range. The measured creep compliance is converted into relaxation modulus in accordance with the interrelationship between creep compliance and relaxation modulus in the Laplace domain. Conclusions can be drawn that the interconversion between the creep compliance and relaxation modulus is based on the linear viscoelasticity and converting the creep compliance into relaxation modulus is essentially converting the Generalized Kelvin model into the Generalized Maxwell model. The conversion method proposed in this study can be extensively applied to various viscoelastic constitutive models that are based on the relaxation modulus so as to predict the viscoelastic responses of asphalt pavements.【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》【年(卷),期】2016(040)006【总页数】6页(P1067-1072)【关键词】道路工程;沥青混合料;蠕变柔量;松弛模量;线性粘弹性【作者】吕慧杰;刘涵奇;罗蓉【作者单位】武汉理工大学交通学院武汉 430063;武汉理工大学交通学院武汉430063;武汉理工大学交通学院武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U416.217沥青混合料是一种复杂的粘弹性材料,其线性粘弹性质是后续研究沥青路面开裂和永久变形的基础[1-3].松弛模量是研究沥青混合料线性粘弹性能的重要参数之一,理论上可以通过应力松弛试验直接测定松弛模量.应力松弛试验是在试验开始的很短时间内输入一个恒定的应变,目前的试验仪器很难实现,试验造成的误差较大,操作具有一定的难度[4].文献[5-7]通过复数模量试验间接确定了松弛模量.然而,在测定复数模量时,需要在几个不同的温度下进行若干频率的试验,试验过程较复杂,耗时长.松弛模量和蠕变柔量是沥青混合料粘弹性性质的2种表现形式,两者之间存在相互转换的关系.因此,沥青混合料的松弛模量可先通过较为简单的蠕变试验测得蠕变柔量,然后再经由蠕变柔量转换求得.该方法已被黄文柯等[8]证实,但在进行蠕变试验时并未考虑松弛模量和蠕变柔量相互转换的必要条件,即沥青混合料必须处于线性粘弹性状态,只是进行了不同应力水平下的蠕变试验.文中基于线性粘弹性力学理论,采用广义开尔文模型和广义麦克斯韦尔模型对沥青混合料的蠕变柔量和松弛模量分别进行表征,根据蠕变柔量和松弛模量在拉普拉斯域内的转换关系,通过对线性粘弹性状态下的沥青混合料试件进行蠕变试验,以期通过蠕变柔量求得沥青混合料的松弛模量.沥青混合料试件处于线性粘弹性状态将通过3种小应力水平下的蠕变试验试验结果和1种小应力水平下的复数模量试验试验结果共同验证.1.1 蠕变柔量与松弛模量及其Prony表达式沥青混合料的蠕变柔量和松弛模量通常采用弹簧和粘壶组成的力学模型来表征,其中弹簧用于表征沥青混合料中的弹性效应,粘壶用于表征沥青混合料中的粘性效应.目前广泛采用广义开尔文模型模拟粘弹性材料的蠕变现象,采用广义麦克斯韦尔模型模拟粘弹性材料的应力松弛现象[9-11],见图1~2.采用Prony级数的形式对广义开尔文模型和广义麦克斯韦尔模型分别进行表征,可得到式中:E0为瞬时弹性模量;Ei为第i个开尔文元件中弹簧的弹性模量;ηi为第i 个开尔文元件中粘壶的粘度;n为开尔文元件的个数.式中为平衡松弛模量;为第j个麦克斯韦尔元件中弹簧的弹性模量;为第j个麦克斯韦尔元件中粘壶的粘度;m为麦克斯韦尔元件的个数.实现蠕变柔量向松弛模量的转化实际上就是实现广义开尔文模型向广义麦克斯韦尔模型的转化.1.2 蠕变柔量与松弛模量相互转换当沥青混合料处于线性粘弹性状态时,其应力应变本构关系可由玻尔兹曼叠加原理进行描述.1) 在应力控制试验中,若输入应力σ(t),输出应变ε(t)可以表示为式中:τ为虚拟变量,τ∈[0,t],s;D(t)为当沥青混合料处于线性粘弹性状态时的蠕变柔量,MPa-1;σ(t)为输入应力,Pa;ε(t)为输出应变.2) 在应变控制试验中,若输入应变ε(t),输出应力σ(t)可以表示为式中:τ为虚拟变量,τ∈[0,t],s;E(t)为当沥青混合料处于线性粘弹性状态时的松弛模量,MPa;ε(t)为输入应变;σ(t)为输出应力,Pa.根据弹性-粘弹性对应原理,对式(3)和式(4)分别进行拉普拉斯变换,可将时间域内的粘弹性问题转化为拉普拉斯域内的弹性问题.拉普拉斯变换的定义如下[12].式中:f(t)为原函数;和L{f(t)}均为原函数f(t)经过拉普拉斯变换后得到的函数;s 为拉普拉斯变量;L{ }为拉普拉斯变换算子形式.根据式(5)对式(3)和式(4)分别进行拉普拉斯变换后可得对式(6)和式(7)进一步分析可得式(8)阐明了蠕变柔量和松弛模量在拉普拉斯域内的转换关系,为通过蠕变柔量(松弛模量)求解松弛模量(蠕变柔量)奠定了理论基础:1) 若已知蠕变柔量,可通过式(9)求解松弛模量.2) 若已知松弛模量,可通过式(10)求解蠕变柔量.式中:L-1{ }为拉普拉斯逆变换算子形式.文中将利用式(9)实现由蠕变柔量到松弛模量的转换.2.1 试件制备文中中蠕变试验为单轴压缩蠕变试验.试验选用AC-20C石灰岩沥青混合料,其中沥青采用SBS改性沥青,集料采用石灰岩.集料的合成级配见表1,最佳油石比确定为4.30%.热拌沥青混合料(简称HMA)试件的制备采用Superpave旋转压实的方法,具体操作步骤如下.步骤1 利用自动拌和仪将加热后的集料和沥青在170 ℃下进行拌和,拌和结束后将沥青混合料散料放置150 ℃的烘箱中进行温度养生2 h,用于模拟运输过程中的老化现象.步骤2 温度养生结束后,利用旋转压实仪成型高度为170 mm、直径为150 mm 的圆柱形试件.步骤3 待试件完全冷却后,利用钻芯机对步骤2所得的试件进行钻芯,得到高度为170 mm、直径为100 mm的试件.步骤4 钻芯结束后,利用切割锯对步骤3所得试件的上下两面各切除10 mm,得到高度为150 mm、直径为100 mm的试件.步骤5 试件制备完成后,采用水中重法测量试件的空隙率,试件的空隙率需满足4.0%±0.5%才能用于蠕变试验.本次蠕变试验采用材料试验机(简称MTS)对2个AC-20C石灰岩HMA试件(分别记作HMA-1和HMA-2分别进行.在开始试验前,沿着HMA试件侧面安装3个标距为90 mm、相隔120°的位移传感器用于记录HMA试件在侧面3个位置的轴向方向变形,并取3个位置的轴向方向变形的平均值作为HMA试件在试验条件下的变形值.2.2 试验方案文中旨在利用蠕变柔量和松弛模量在拉普拉斯域内的转换关系,见式(9).通过蠕变试验求解沥青混合料的松弛模量.式(9)的推导建立在波尔茨曼叠加原理的基础上,因此式(9)的适用范围是在进行蠕变试验时沥青混合料处于线性粘弹性状态.当沥青混合料处于线性粘弹性状态时,其时间域内的应力应变关系满足线性叠加原理,用数学方程表示如下.ε[σ1(t)+σ2(t-t1)]=ε[σ1(t)]+ε[σ2(t-t1)]式中:c为常数.当对沥青混合料进行蠕变试验时,式(11)和(12)的成立均建立在蠕变柔量随应力水平的改变保持不变的基础上;当对沥青混合料进行复数模量试验时,式(11)和(12)的成立均建立在动态模量和相位角随加载周期和应力水平保持不变的基础上[13-14].因此,为了保证试验用HMA试件在进行蠕变试验时处于线性粘弹性状态,先对该试件进行3种不同小应力水平下的蠕变试验,比较3次试验得出的蠕变柔量是否非常接近;在蠕变试验结束后,再对该试件进行小应力水平下的复数模量试验,观察动态模量和相位角随加载周期的变化是否保持不变,进一步确认试件没有受到损伤.本次单轴压缩蠕变试验在20 ℃下进行,在正式开始试验前,试件需要在该温度下进行至少3 h的温度养生,以使试件的内部达到温度平衡.每个试件均进行3种应力水平的蠕变试验,相邻2次试验间隔1 h以使试件的变形完全恢复.在完成3个应力水平下的蠕变试验、试件休息1 h后,再对同一试件进行复数模量试验,其中复数模量的加载形式为半正弦波.蠕变试验和复数模量试验的试验方案见表2.在所有试验结束后,可以从MTS软件中读取轴向力和轴向位移数据用于试验结果分析.2.3 试验结果分析在从MTS软件中读取轴向力和轴向位移的数据后,HMA试件受到的轴向应力和轴向应变分别按照式(13)和(14)求得.式中:σ(t)为试件受到的轴向应力, Pa;F(t)为施加的轴向力, N;r为试件的半径,即0.05 m;ε(t)为试件产生的轴向应变;Δl为试件的轴向变形量,m;l为试件的标距,即0.09 m.在求出蠕变试验中HMA试件所承受的轴向应力和轴向应变后,可计算出蠕变柔量.以HMA-1试件为例,图3为HMA-1试件在20 ℃ 3种应力水平下测得的蠕变柔量,3种应力水平下的蠕变柔量非常接近说明试件在进行蠕变试验时处于线性粘弹性阶段.复数模量试验需对HMA试件施加半正弦波荷载.在求出复数模量试验中HMA试件所承受的轴向应力和轴向应变后,动态模量和相位角可由式(1)求出.φ=ωΔt式中:σ0为HMA试件承受半正弦荷载的振幅,Pa;ε0为HMA试件产生轴向应变的振幅;ω为复数模量试验的角频率,rad/s;Δt为轴向应变与轴向应力的时间差,s.以HMA-1试件为例,图4为HMA-1试件在20 ℃复数模量试验的测得结果,由图5可知,稳定状态下的动态模量和相位角随着加载周期保持不变,进一步说明试件没有受到损伤.3种应力水平下蠕变试验的试验结果以及复数模量试验的试验结果均表明试验用HMA试件在进行蠕变试验时处于线性粘弹性状态,没有受到损伤.因此可以根据式(9)求解松弛模量.3.1 广义开尔文模型表征蠕变柔量测量结果本次蠕变试验的加载时长为120 s,由于加载时长较短,在利用Prony形式的广义开尔文模型对蠕变柔量试验结果(取3种应力水平下蠕变柔量的平均值)进行拟合时,取i=2并将E0,E1,E2,η1,η2均看作拟合参数.在利用Microsoft Excel 中的规划求解功能对模型进行拟合后,得到的拟合结果见图5,拟合参数见表3. 由图5可知,广义开尔文模型能够很好地拟合蠕变柔量测量值,判定系数R2计算为0.998 8.3.2 基于解析解求解松弛模量为了通过广义开尔文模型表征的蠕变柔量求解出松弛模量,先对式(1)进行拉普拉斯变换,可得然后将式(17)代入式(9)中求得拉普拉斯域内的松弛模量,即为了求解松弛模量的解析解,先对式(18)运用部分分式展开法,即将式(18)看作是2个高阶多项式的比值,则有式中:a和b均为高阶多项式的系数,可通过比较式(18)和式(19)的系数求得.然后对式(19)的分母进行因式分解,式(19)必定写成如下形式式中:ri为满足方程B(s)=0中除0以外的根;C0和Ci通过比较式(19)和式(20)的系数求得.对式(20)应用拉普拉斯逆变换可求得显然,式(21)符合如式(2)所示的广义麦克斯韦尔模型的Prony形式.对比式(21)和式(2)可知,由广义开尔文模型表征的蠕变柔量经式(9)推导出的松弛模量恒符合广义麦克斯韦尔模型的形式.当i取2时,则有应力松弛模量为按照式(18)~(21)所述的因式分解方法,可求得各拟合参数的值.式中将3.1求解的广义开尔文模型各参数值代入式(23)~(24)中即可求解出松弛模量.3.3 基于数值解求解松弛模量上述通过松弛模量解析解求解松弛模量的方法具有明确的物理意义,将广义开尔文模型和广义麦克斯韦尔模型联系起来,但是采用因式分解求解松弛模量的解析解比较复杂,更简便的方法是采用直接求解松弛模量数值解的方法,具体步骤如下: 步骤1 采用广义开尔文模型对蠕变柔量试验数据进行拟合,得到模型的各拟合参数.步骤2 利用MATLAB对拉普拉斯域内的松弛模量(如式(18)所示)进行拉普拉斯逆变换,求解时间域内松弛模量的表达式.步骤3 将求解的广义开尔文模型的各拟合参数代入步骤2求得的时间域内松弛模量的表达式,得到松弛模量数据.步骤4 采用广义麦克斯韦尔模型对步骤3得到的松弛模量数据进行拟合,由4.2知,判定系数一定为1.计算结果表明两种求解方法得到的松弛模量完全相等,见图6.1) 蠕变柔量和松弛模量的相互转化建立在线性粘弹性的基础上.2) 广义开尔文模型和广义麦克斯韦尔模型能够准确表征沥青混合料的蠕变和松弛行为,实现蠕变柔量向松弛模量的转化就是实现广义开尔文模型向广义麦克斯韦尔模型的转化.3) 可以采用2种方法通过蠕变柔量求解松弛模量,即解析解求解和数值解求解,且2种方法得到的结果完全一致.【相关文献】[1]SCHAPERY R A. Correspondence principles and a generalized integral for large deformation and fracture analysis of viscoelastic media [J]. International Journal of Fracture,1984,25(3):195-223.[2]赵延庆,黄大喜,潘有强.利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2008(2):236-239.[3]ZHANG Y, LUO R, LYTTON R L. Characterizing permanent deformation and fracture of asphalt mixtures by using compressive dynamic modulus tests [J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2012,24(7):898-906.[4]薛忠军,张肖宁,詹小丽,等.基于蠕变试验计算沥青的低温松弛弹性模量[J].华南理工大学学报(自然科学版),2007,35(2):64-68.[5]刘孝敏,唐志平,李欣增.复柔量-蠕变柔量和复模量-松弛模量转换公式的讨论[J].中国科学技术大学学报,1989(4):476-485.[6]YAN H, ZHANG X, ZHANG L. Methods of fitting the prony series of viscoelastic models of asphalt mixture based on dynamic modulus[C]. International Conference on Transportation Engineering,2015(12):1384-1389.[7]赵延庆,唐积民,白龙.利用沥青混合料复数模量确定松弛模量研究[J].建筑材料学报,2012,15(4):498-502.[8]黄文柯,张丽娟,张肖宁,等.沥青混合料蠕变柔量转换为松弛模量的研究[J].交通科学与工程,2015,31(3):7-12.[9]FINDLEY W N, LAI J S, ONARAN K. Creep and relaxation of nonlinear viscoelastic materials with an introduction to linear viscoelasticity [M]. New York: Dover Publication,1989.[10]PARK S W, KIM Y R. Fitting prony-series viscoelastic models with power-law presmoothing [J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2001,13(1):26-32.[11]SUN Y, CHEN J, HUANG B. Characterization of asphalt concrete linear viscoelastic behavior utilizing havriliak-negami complex modulus model[J]. Construction and Building Materials, 2015(2):226-234.[12]申建中,刘峰.数学物理方程[M].西安:西安交通大学出版社,2010.[13]LUO R, LYTTON R L. Characterization of the tensile viscoelastic properties of an undamaged asphalt mixture[J]. Journal of Transportation Engineering, 2010(3):173-180.[14]LUO X, LUO R, L. LYTTON R L. Characterization of fatigue damage in asphalt mixtures using pseudostrain energy [J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2012,25(2):208-218.。

温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为_概述及解释说明

温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为_概述及解释说明

温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为概述及解释说明引言是文章的开篇部分,旨在引导读者进入研究主题,并概述文章的结构和目的。

以下是“1. 引言”部分的内容:1.1 概述聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简称PTFE)是一种非常特殊的高性能聚合物材料,具有出色的化学稳定性、电绝缘性和耐高温性能。

由于这些特性,PTFE在许多领域中被广泛应用,如航空航天、化工工业、医药等。

然而,在实际使用过程中,温度和应力往往同时存在于聚四氟乙烯材料中。

温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为成为了研究人员关注的焦点之一。

本文针对这一问题进行了深入探究,并通过实验验证和理论解释,旨在揭示其背后的机理。

1.2 文章结构本文总共包括五个部分。

首先是引言部分,在此部分将介绍文章研究主题及相关背景知识;接下来是第二部分,详细阐述了温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为及其影响因素;第三部分将解释说明温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯压缩蠕变行为的机理;第四部分将介绍实验方法、结果分析,并与理论解释进行对比和讨论;最后,第五部分是结论部分,总结了本文的主要研究成果,并展望了未来该领域的发展方向。

1.3 目的本文旨在全面了解并解释温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为。

通过归纳总结已有研究成果和开展相关实验验证,探究温度和应力对聚四氟乙烯材料性能的影响机制。

通过对聚四氟乙烯分子结构与压缩蠕变之间关系、温度-应力耦合导致的分子结构改变以及内部应力分布不均匀三个方面进行深入探讨,旨在提供理论基础和参考依据,更好地指导聚四氟乙烯材料的设计和应用。

本文对于进一步深化对温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯压缩蠕变行为的理解以及相关研究在实际应用中的推广具有重要意义。

2. 温度-应力耦合条件下聚四氟乙烯的压缩蠕变行为:2.1 温度对聚四氟乙烯蠕变行为的影响:在常规条件下,聚四氟乙烯以其卓越的耐高温性能而闻名。

关于蠕变试验机的注意事项 蠕变试验机常见问题解决方法

关于蠕变试验机的注意事项 蠕变试验机常见问题解决方法

关于蠕变试验机的注意事项蠕变试验机常见问题解决方法蠕变试验机疲乏试验机的一种,紧要用于金属、非金属材料的拉伸、压缩长期、蠕变、松弛试验以及低周疲乏和蠕变疲乏试验。

为了大家可以更好地使用蠕变试验机,下面我们的技术人员给大家介绍一下关于蠕变试验机的注意事项。

蠕变试验机一般情况下可以分为两种类型,一是比较传统的机械式产品。

那么蠕变试验机有什么特点呢?下面就一起来看看吧1、蠕变试验机接受高精度、全数字调速系统及精密减速机,驱动精密丝杠副进行试验,实现试验速度的大范围调整,试验过程噪音低、运行平稳。

2、触摸键操作方式,液晶显示器实时显示。

显示界面可显示试验方法选择界面、试验参数选择界面、试验操作及结果显示界面和曲线显示界面,便利快捷。

3、蠕变试验机具有试验力数字显示,试验速度连续可调,试样拉断自动停机,峰值保持等功能。

蠕变试验机的钢球特别紧要,大多数测试都是建立在钢球使用的前提下进行的,所以要想确保蠕变试验机的精准明确度,务必要确保钢球的稳固。

在固定钢球的时候要保证球体的中性和夹具对齐,将二者保持在同一平面上。

任何机器都不能受到利器的刮伤,蠕变试验机也不例外,所以在对一些利器进行测验的时候,要特别当心。

在使用完蠕变试验机之后,务必要将机台清洗干净,以免影响下次测验;还有钢球的维护也不能忘掉,要定期对其进行清洗。

以上就是关于蠕变试验机的注意事项的内容,大家了解了吗?假如操在操作过程中能重视以上几个问题,确定能确保测量数据的度,因此大家不要忽视操作中的任何一个细节。

只有重视做好每一个细节工作,才能获得的数据。

因此,操作过程中不可忽视任何一步操作。

高温蠕变试验机可以短时间保留机械杠杆称重的长期稳定性,同时也可以配置较高的稳定性与伺服加荷系统,还可以完全地脱离机械加荷的使用,这种设备可以随时地与机械比对。

对于高温蠕变试验机,很多伙伴并不是特别的了解,带你了解高温蠕变试验机的这几个紧要功能。

功能一:高温蠕变试验机拥有高效的数据处理功能。

塑料拉伸 压缩和弯曲蠕变和蠕变破裂的标准测试方法

塑料拉伸 压缩和弯曲蠕变和蠕变破裂的标准测试方法

一、概述塑料材料的力学性能是其在工程应用中至关重要的一项指标。

其中塑料材料在不同的应力状态下的拉伸、压缩和弯曲性能以及蠕变和蠕变破裂性能是其重要的力学性能参数。

对塑料材料进行标准测试方法的研究和制定对于保证塑料制品的质量和工程应用的可靠性具有重要意义。

二、塑料拉伸测试的标准方法1. ASTM D638-14 标准测试方法,它规定了用于测定拉伸性能的试样形状和尺寸以及测试条件,包括拉伸速度等;2. ISO 527-5 标准方法,该标准规定了用于测定拉伸性能的试样的制备要求和拉伸试验方法;3. GB/T 1040.1-2006 标准方法,这是我国国家标准,规定了塑料材料拉伸试验的一般方法。

三、塑料压缩和弯曲测试的标准方法1. ASTM D695-15 标准测试方法,该标准规定了用于测定塑料材料压缩性能的试样形状和尺寸,以及测试条件;2. ISO 604 标准方法,该标准覆盖了用于测定塑料材料弯曲性能的试样形状和尺寸,以及测试条件;3. GB/T 9341-2008 标准方法,这是我国国家标准,规定了用于测定塑料材料弯曲性能的试样制备和测试方法。

四、塑料蠕变和蠕变破裂测试的标准方法1. ASTM D2990-16 标准测试方法,其中包括了用于测定塑料材料蠕变性能的试样形状和尺寸,以及测试条件;2. ISO 899-1 标准方法,该标准规定了用于测定塑料材料蠕变性能的试样制备和测试方法;3. GB/T 2571-2007 标准方法,这是我国国家标准,规定了用于测定塑料材料蠕变性能的试样形状和尺寸,以及测试条件。

五、总结标准测试方法的制定对于评价塑料材料的力学性能具有重要意义,不仅可以确保塑料制品的质量,还可以保证工程应用的可靠性。

目前,国际上和我国国内都已经针对塑料材料的拉伸、压缩、弯曲、蠕变和蠕变破裂等性能制定了一系列标准测试方法,这些标准方法为塑料材料的研究和应用提供了重要的技术支持。

希望在未来的工程领域中,能够进一步完善和更新这些标准测试方法,为塑料材料的应用和发展提供更加可靠的技术基础。

基于压缩蠕变试验的观察窗蠕变特性研究

基于压缩蠕变试验的观察窗蠕变特性研究

基于压缩蠕变试验的观察窗蠕变特性研究陈薇,屈平,张爱锋(中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082)摘要:有机玻璃是深海耐压结构观察窗的常用材料,作为高分子材料,其在室温高压环境下的蠕变变形不容忽视。

本文针对国产YB-3有机玻璃开展室温环境中的单轴压缩蠕变试验,探究材料在室温高压环境下的蠕变特性。

引入温度函数对陈化理论进行修正,采用最小二乘法拟合得到材料的蠕变本构关系并与有限元分析结果进行对比验证。

最后基于有机玻璃室温压缩蠕变本构关系,运用有限元方法探究不同形式观察窗的蠕变特性,可为观察窗的工程设计提供参考。

关键词:深海耐压结构;观察窗;有机玻璃;蠕变试验;蠕变本构关系中图分类号:U674.941文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1007-7294.2021.01.009Study on viewport creep characteristics based on compression creep testCHEN Wei,QU Ping,ZHANG Ai-feng(China Ship Scientific Research Center,Wuxi 214082,China)Abstract :Polymethyl methacrylate (PMMA),a kind of high polymer material commonly used for viewports of deep-sea structures,tends to creep under high pressures even at room temperature.Uniaxial compression creep tests are carried out on domestic YB-3PMMA specimens to figure out the creep characteristics under high pressures at room temperature.Temperature function is added to revise the accumulation theory,and creep constitutive formula is fitted from creep curve through the least square method.Based on this formula,three simulation models are built to study the creep characteristics of different viewport forms,which can be references for further research and engineering design.Key words:deep-sea structure;viewport;PMMA;creep test;constitutive relation 0引言有机玻璃作为深海耐压结构观察窗的常用材料,其主要优点[1]包括材料的物理性能再现性好、结构破坏前形变明显、具有大量裂纹的破坏预警、材料制备技术成熟,以及加工难度低等。

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GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法-示差升温法》
编制说明书
1.任务来源
根据国家标准化管理委员会国标委2006年国家标准修订项目20061604-T-469,由洛阳耐火材料研究院负责GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法(示差升温法)》标准修订工作,原计划2008年底完成,现根据国标委要求,2008年5月必须完成。

修订依据为ISO1893-2005《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。

2.采标情况
GB/T 5989-1998是根据1989年ISO1893标准修定的。

而ISO1893在2005年进行了修订,但是主要技术内容没有变化,只是个别条款有所调整。

因此,可以说现行的GB/T 5989与ISO1893:2005的技术内容是相同的。

本次修订等同采用ISO1893-2005。

3. ISO1893:1989与ISO1893:2005的差异
3.1 标准名称
1989年版为:《Refractory Products-Determination of refractoriness –under –load(differential—with rising temperature)》。

2005年版为:《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。

3.2 范围
1989年版为:适用于“a refractory material or product”;
2005年版为:适用于“dense and insulating shaped refractory products”。

3.3 规范性引用标准
表述性文字发生较大变化,新版更加简洁。

1989年版引用了“ISO836耐火材料术语”、ISO3187压蠕变的测定方法、IEC584-1~2热电偶等四个标准;2005年版引用了ISO3599游标卡尺、IEC60584-1~2 热电偶等三个标准。

且取消了引用标准的年代号。

3.4 术语和定义
由旧版的“definition”改为“terms and definitions”。

新版取消了“refractoriness(耐火度)”的定义。

3.5 原理
1989年版与2005年版完全一致。

3.6 设备
新版和旧版都包括五部分:5.1~5.5。

其中:新版的5.1“加荷装置”包括6节,每一节都加了节名。

5.1.1的注改成了正文。

规定两种试验装置都可以使用。

5.1.4的注改成了正文,将旧版中垫片材质的表述改成了注。

另外对于在垫片间增加铂金/铑片的规定不仅限于对硅砖,而是只要会发生反应就应加垫片。

5.1.6中增加了刚玉垫片的荷软温度的规定。

5.2的注改成了正文,更加明确了试验炉的设计应使荷载易于施加于试样上,并确保加压棒、试样和支承棒同轴。

新版的5.3包括4节,将5.3.5合并到了5.3.2。

在5.3.3中表述了测量系
统在上步的规定,有权采取适当的预防措施避免试验炉散热对其的影响。

新版的5.4节包括2部分,将旧版的5.4.3和5.4.4合并到了5.4.2。

并规定热电偶可以与连续的记录装置连接组成温度位移记录系统,体现了自动化技术的应用。

5.5中的游标卡尺应符合对应国际标准的要求。

3.7试样
新版标准将6.1节中的注改成了正文,明确规定试样的轴应与样品的成型方向一致。

其他技术内容没有变化。

3.8 试验步骤
新版标准取消了7.2中有关不定形耐火材料施加荷载的注。

并对7.3中的注重新描述为对于致密定形耐火制品在高于500℃时可以采取10K/min的升温速率。

其他没有变化。

3.9 结果计算
新版标准在8.2节增加了注,说明刚玉管的校正曲线可以采用供应商提供的数据。

另外修改了图4。

3.10 试验报告
新版标准将报告内容作了合并,内容没有变化。

4 修订后的标准与GB/T5989-1998的技术差异
本次修订与GB/T5989-1998相比,主要技术内容的变化如下。

4.1 标准名称
根据实际情况,将标准名称修订为“耐火材料荷重软化温度试验方法(示差升温法)”。

原标准名称为“耐火制品荷重软化温度试验方法(示差升温法)”。

4.2范围
原标准规定适用于耐火材料或制品荷重软化温度的测定,本次修订适用致密定形和隔热耐火材料,同时规定不定形耐火材料可以参照执行。

4.3设备
将原标准中5.1中的几个注修改为正式条款,
如:“尽管本标准适用于两种装置,但测量装置最好在整个设备的下方,如图2。

原因见附录A。


“如果试样和垫片之间预期会发生化学反应,试样和垫片之间应放置铂或铂铑垫片(0.2 mm)。


将原标准中的5.1.5分成两条:5.1.5、5.1.6。

进一步明确了对上、下垫片荷重软化温度的要求,要求“上、下垫片所用材料的T1值应大于或等于试样材料的T5值(参见8.5)。


4.4 试验炉
见本条款后的注修改为正式条款。

“试验炉的设计应能使整个压棒系统易于安放,可以通过移动支承棒,或当支承棒移入炉体受限制时移动炉体本身,整个装置应是加压棒和试样竖直放置并与支承棒同轴。


4.5温度测量装置
规定了热电偶应符合的国家标准要求。

4.6游标卡尺
将原标准中5.4温度测量装置中对游标卡尺的表述,即5.4.5修改为5.5 游标卡尺。

4.7试验步骤
在本章中,对于施加荷载的要求,ISO1893中没有规定不定形材料的要求,
但是,在旧版的GB/T5989中就已经对此作了规定,本次修订沿用了旧版本的规定。

4.8结果计算
对于修正曲线C2的绘制,本次修订以注的形式作了表述,
“可以利用生产商给定的内刚玉管所用烧结刚玉材料的线膨胀进行校正,直到1500℃。

(20℃的热膨胀=0%,1000℃=0.82%)。

另外,原标准中的图4 不完整,本次作了修改。

增加了变形量为5%的示意。

5 其他
其他部分只对个别条款在编辑格式上作了修改,技术内容没有变化。

GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法-示差升温法》
编制说明书
中钢集团洛阳耐火材料研究院
2008年02月。

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