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玻璃钢化粪池订制,玻璃钢的粘弹特性及测试
编辑 :

恒德环保科技

时间 : 2022-04-24 22:58 浏览量 : 36

玻璃钢化粪池订制,玻璃钢的粘弹特性及测试


二、冲击性能的测试

玻璃钢制品的抗冲击性能,应按制品的使用条件(或模拟条件)进行试验。试样提供的测试结果,只有相互对比意义,而不能说明制品在冲击过程中实际发生的断裂行为。常用的冲击性能试验方法,可分为以下三类:

(1)简支梁法;

(2)悬臂梁法;

·(3)落锤冲击法。

各种试验方法细节,可见有关技术标准。

玻璃钢化粪池订制,玻璃钢的粘弹特性及测试

一、玻璃钢的粘弹特性

弹性固体被拉伸时,形变瞬时达到平衡值,它们将能量以位能形式贮存起来,卸掉载荷后变形消失,并恢复到起始状态,贮存的位能会以动能形式释放出来。全过程始终没有能量的变化。

粘性液体(牛顿液体)被拉伸时,形变随时间变化而发展,不会象弹性体那样将位能贮存起来,而是在变形过程中将能量以热的形式损耗掉,全部变形不可恢复。高聚物是粘弹性材料,具有弹性固体和粘性液体的双重性质。当它受力变形时,部分能量成为位能贮存起来,而另一部分能量在变形过程中损耗掉。在外力去除后,一部分形变不能完全恢复,而形成永久变形。这种特性称为粘弹特性,是高聚物大分子所具有的特性一。

玻璃钢是以树脂基体粘结玻璃纤维而组成的复合材料整体。树脂基体是高分子材料,因而玻璃钢不可避免地具有粘弹性行为。研究玻璃钢的性能时,必须考虑到这一点。玻璃钢的静态粘弹性特性,表现在蠕变和应力松弛两个方面。在静态应力(应力变化率为零,不是时间的函数)作用下,长时间后试样发生变形,称为蠕变。而应力松弛则为在固定变形下,试样所承受的载荷随时间延长而递减。在工业使用中,玻璃钢的应力松弛行为,一般显得不那么重要,而不必测试。蠕变行为,则常作为一种力学性能而进行测试。当作用载荷应力幅值随时间而变化,例如应力o(t)是按正弦周期而变化,其表征式为:ơ(t)= ơ,sinof(7-14)

式中

o。——应力峰值;

0—―角频率;

ơ(t)——应力值随时问t的变化值。

则材料的应变响应e(t)也是相同频率的正弦函数(图7-12):e(t)= easin(of-8)(7-15)

式中

e。—应变峰值;

8-—应变比应力滞后的相位差。

由此可见,应变可分解为两个分量。其一是与应力同相位的,表征玻璃钢材料的弹性属性;另一个分量比应力滞后90°,是材料粘性属性的反应。应力和应变都可通过模量E来表达。由于动态力学行为存在有相位差,玻璃钢的动态模量是一个复数模量,以E表示,则有下列关系:

(7-16)

式中,复数模量E的实数部分E',表示物体在变形过程中,由于弹性形变而具有储存能量属性,称储能模量。E“的虚数部分E”,表示物体在变形过程中,由于损耗热量而具有损耗能量

属性,称为损耗模量。E'和E”之比,称为动态力学损耗系数,或损耗角正切。在数值上,等于应力与应变间相位差角之正切值(图7-13):(7-17)

从上式可以看出,当为理想弹性体时,应力与应变同相,=0过程没有能量消耗,值越大,E”值越大,即能量损耗越大。高分子链经常带有不同侧基,或者有支化的交联结构,使运动单元具有多重性。力学损耗(内耗)的本质,就是这些运动单元在应力场内从优分布过程中将一部分弹性能以热能形式耗散掉。内耗在玻璃钢作为结构应用方面,有十分重大的意义。内耗大,可使材料共振振幅迅速减小到安全极限以内,也可使材料具有良好的阻尼特性。但是,内耗大对承受动载结构材料会有温升现象,于材料的耐久性不利。


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