塑料土工格栅拉伸进程的实验研讨pdf 时间: 2024-10-28 02:38:27 |   作者: 冷拉方钢

  塑料土工格栅拉伸进程的实验研讨郭奕崇闫宝瑞信春玲李庆春(北京化工大学,北京 100029 ) 摘要经过实验研讨了塑料土工格栅的拉伸进程,总结了结晶聚合物土工格栅试样拉伸的一般规则,依据聚合物拉伸理论解说了实验现象,并讨论了塑料土工格栅接连安稳拉伸的条件。实验标明,塑料土工格栅试样的各成肋部分沿纵向被顺次拉伸伸长是接连出产的根底;可由资料的应力-应变联系开端断定塑料土工格栅试样拉伸的接连性,这对新式塑料土工格栅资料、工艺的研制,缩短实验周期是有利的。要害词塑料土工格栅拉伸应力应变塑料土工格栅用于土木工程中对土体的加固, 其制品具有网状结构。因为塑料土工格栅在制造的进程中要经过拉伸,可使其拉伸强度得到大幅度进步, 资料的功能也可得到充分体现。拉伸是塑料土工格栅出产中最为要害的工艺进程,它直接影响制品的力学功能和外观,直接影响出产的安稳性和接连性, 因而进步对塑料土工格栅拉伸进程的知道十分重要。笔者首要经过实验来讨论塑料土工格栅接连安稳拉伸的力学条件,以期对出产供给必定参阅。 1聚合物拉伸的一般规则[1,2] 图 1示出聚合物拉伸的一般规则。其间非结晶聚合物拉伸时典型的应力σ-应变ε曲线a 所示。这一进程大致可分为三个阶段:第一阶段从拉伸开端到 A点,应力的添加与应变的添加成正比,曲线在此阶段为一直线,拉伸契合虎克规则σ= Eε,其间 E= σ A/ε A为拉伸弹性模量,σ A为份额极限;ε A为与之相应的应变。这种弹性行为是由聚合物分子键长、键角改变引起的。第二阶段,应力超越份额极限后,应力应变之间不再呈线性联系,当应力增大到最大值σ Y时渐渐的呈现应变添加、应力不变, 大都情况下是应力呈少量下降、再根本坚持不变的现象。其原因是跟着应力的增大,链段运动的松懈时刻τ缩短,当τ减小到必守时链段开端运动,使聚合物产生大变形,应力下降(图 1a中的 Y- C 段),称为“应变软化”。第三阶段,从 C点今后因为很多链段的运动、取向,资料强度进一步进步,导致应力再次增大。这三个阶段在应力-应变曲线上表现为跟着应变的增大,应力值从上升到下降、然后再上升这样两个转机。结晶聚合物拉伸时的应力-应变曲线的转机越来越显着,见图 1b。它根本上由三条直线及应变软化处的下降部分所组成。结晶聚合物因有晶区与非晶区 a—非结晶聚合物;b—结晶聚合物图 1聚合物拉伸的一般规则两部分,其拉伸机理与非结晶聚合物不同。从 0点到挨近 Y点为弹性形变部分,在此进程球晶产生变形,沿拉伸方向被拉成椭球形。拉伸接着来进行,球晶中的片晶产生滑移、决裂,部分分子链被从晶体中拉出构成直链。从热力学视点讲,晶格受到破坏,产生了相改变,试样长度、厚度(及宽度)的改变都较剧烈,微观表现为被拉试样部分(一处或多处)呈现细颈,横截面积显着减小。在细颈处滑移、决裂的晶体和被从晶体中拉出的分子链构成取向的微纤结构, 分子链摆放严密,分子间作用力增大,强度增大,迫使拉伸转向于细颈相邻的强度较低的部分,微观表现为细颈沿拉伸方向开展。在试样受拉部分悉数开展为细颈今后,再持续拉伸有必要增大应力,曲线上表现为屈从-增强的改变即 B点。由图 1可见,两种聚合物的拉伸机理与进程是不同的,图 1a所示为非结晶聚合物的玻璃化改变温度 T g以下的典型拉伸应力-应变曲线]。当温度上升到 T g与粘流温度之间时,曲线的转机将进一步趋于平整。