Сопротивление раздиру: сопротивление раздиру — это… Что такое сопротивление раздиру?
сопротивление раздиру — это… Что такое сопротивление раздиру?
- сопротивление раздиру
- tear resistance
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
- сопротивление раздавливанию
- сопротивление разрушению
Смотреть что такое «сопротивление раздиру» в других словарях:
Сопротивление раздиру клеевого соединения — (peel resistance): сила растяжения, необходимая для полного раздира образца клеевого соединения… Источник: ГОСТ Р 54303 2011 (ЕН 12316 1:1999). Национальный стандарт Российской Федерации. Материалы кровельные и гидроизоляционные гибкие… … Официальная терминология
Сопротивление раздиру дугообразных образцов с надрезом — 4.4 Сопротивление раздиру дугообразных образцов с надрезом Максимальная сила, приводящая к разрастанию надреза в указанном образце при раздире резины, деленная на толщину образца, причем сила действует, в основном, в направлении, перпендикулярном … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сопротивление раздиру клеевого соединения — 3.1 сопротивление раздиру клеевого соединения (peel resistance): Сила растяжения, необходимая для полного раздира образца клеевого соединения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сопротивление раздиру раздвоенного образца — 4.1 Сопротивление раздиру раздвоенного образца Средняя по медиане сила, рассчитанная в соответствии с ГОСТ 6768, которая необходима для разрастания разреза в указанном раздвоенном образце при раздире, деленная на толщину образца, причем… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сопротивление раздиру стержнем гвоздя — 3.1 сопротивление раздиру стержнем гвоздя [resisnanсе tо tеаring (nail shank)]: Сила растяжения, необходимая для раздира образца, пробитого стержнем гвоздя. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сопротивление раздиру углового или серповидного образцов с надрезом — 4.3 Сопротивление раздиру углового или серповидного образцов с надрезом Максимальная сила, приводящая к разрастанию надреза в указанном угловом или серповидном образце при раздире резины, деленная на толщину образца, причем сила действует в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сопротивление раздиру углового образца без надреза — 4.2 Сопротивление раздиру углового образца без надреза Максимальная сила, необходимая для раздира указанного углового образца, деленная на толщину образца, причем сила воздействует, как правило, вблизи образца. Источник: ГОСТ 262 93: Резина.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сопротивление — 3.93 сопротивление (resistance): Способность конструкции или части конструкции противостоять действию нагрузок. Источник: ГОСТ Р 54382 2011: Нефтяная и газовая промышленность. Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 262-93: Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы) — Терминология ГОСТ 262 93: Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы) оригинал документа: 4.4 Сопротивление раздиру дугообразных образцов с надрезом Максимальная сила, приводящая к разрастанию надреза в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 54303-2011: Материалы кровельные и гидроизоляционные гибкие битумосодержащие. Метод определения сопротивления раздиру клеевого соединения
ГОСТ Р 53455-2009: Материалы кровельные и гидроизоляционные гибкие битумосодержащие. Метод определения сопротивления раздиру стержнем гвоздя — Терминология ГОСТ Р 53455 2009: Материалы кровельные и гидроизоляционные гибкие битумосодержащие. Метод определения сопротивления раздиру стержнем гвоздя оригинал документа: 3.1 сопротивление раздиру стержнем гвоздя [resisnanсе tо tеаring (nail… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Испытание на раздир. Метод определения сопротивления раздиру
Лаборатория центра «Кипсал» осуществляет тестирование образцов промышленных материалов на соответствие стандартам качества их физико-механических свойств. За основу берутся ГОСТы РФ и показатели заказчика.
Исследования образцов производятся с целью определить устойчивость к разного рода воздействиям. Квалифицированные специалисты центра осуществляют контроль всех этапов испытаний, производя необходимые замеры.
Специальная испытательная техника выявляет прочность объектов из полимеров, металла, бумаги, резины, стекла, дерева, текстиля к сжатию и растяжению, трению и изгибу, другим нагрузкам. По итогам тестирования оформляется протокол, к которому прилагаются фотографии и видеоматериалы всего процесса испытаний.
Испытание на раздир
Такого рода испытания производятся для того, чтобы выяснить, насколько прочно соединены слои между собой. Для тестов подготавливают прямоугольные образцы исследуемого материала. Их вставляют в зажимы машины для испытаний, предварительно надрезав в местах крепления.
В процессе исследования образцы подвергаются нагрузке разными скоростями в соответствии с условиями, в которых они будут эксплуатироваться.
Цель испытания
Материалы, используемые в промышленном производстве, должны выдерживать пиковые нагрузки при эксплуатации в различных условиях. Перед запуском в широкое применение сотрудники центра проверяют образцы на стойкость к деформациям и сохранение функциональности во всевозможных обстоятельствах.
Определение сопротивления раздиру
Данный метод физико-механических испытаний разработан для изучения сопротивления раздиру. По итогам исследований вычисляется показатель, показывающий, насколько прочно слои связаны между собой и способны сопротивляться расслаиванию. Это позволяет определить, существует ли возможность улучшить характеристики образца по данному виду нагрузки.
Физико-механические испытания очень востребованы в регионах с развитой машиностроительной, металлургической и другими отраслями промышленности. Для этого открываются лаборатории, подобные центру «Кипсал». Их специалисты изучают технические характеристики образцов оборудования и материалов, используемых в производстве. На основе исследований производят анализ полученных данных на предмет выявления возможностей улучшения этих показателей.
Испытание сопротивления резины раздиру — Справочник химика 21
ИСПЫТАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИНЫ РАЗДИРУ [c.151] Стандартные методы испытаний по ГОСТ 262—79 и 23016—78 не обеспечивают достаточной точности определения сопротивления резин раздиру. Найдено, что условная прочность при растяжении и сопротивление раздиру изменяются в одном направлении. Это позволяет корректировать показатель сопротивления раздиру.
Столь значительная разница, казалось бы, полностью компрометирует существующую методику определения оптимума вулканизации, однако такой вывод был бы чрезмерно категорическим. Действительно, разрушение такого вида изделий, как покрышки, определяется не только сопротивлением резины раздиру при наличии местных повреждений, но и ее сопротивлением появлению этих повреждений. Последнее же, в свою очередь, растет пропорционально твердости и показателям прочности, получаемым при испытании на разрыв. [c.152]
Большое значение показателей сопротивления резины раздиру и чрезвычайная условность этого вида испытаний объясняют появление многочисленных исследовательских работ, посвященных данной проблеме.
Сопротивление резины раздиру. Наряду с испытаниями на разрыв однородно напряженных образцов, проводят испытания резин [c.20]
Кроме того, необходимо учитывать, что большинство методов, применяемых при испытании резин, не объективны, поскольку они определяют не свойства материала, а реакцию образца в условиях, налагаемых методом. Поэтому не удивительны часто наблюдаемые расхождения в выводах, основанных на нескольких различных методах испытаний сопротивления раздиру, истиранию, разрастанию трещин, твердости, эластических свойств и т. д.
Общие методы применимы для испытания всех резин без учета специфики их эксплуатации в различных изделиях. К ним относятся определения предела прочности при разрыве, сопротивления раздиру и истиранию, твердости и эластичности, стойкости к [c.11]
Поскольку опыты установили, что между этими показателями нет прямой зависимости, то естественно, что сопротивление раздиру должно определяться в результате специально проводимых испытаний. Эти соображения до известной степени понижают показательную ценность сопротивления резины разрыву, хотя у технологов оно продолжает оставаться основным критерием для определения оптимума вулканизации. [c.152]
Во всех трех типах разрушения — раздире, разрыве при растяжении и усталостном росте надрезов п и ци чическом нагружении —. люжно выделить одинаковые стадии. По-видимому, все они протекают через образование очагов разрушения вблизи области концентраций микронапряжений или зарождающихся молекулярных трещин, что может происходить одновременно во многих точках. Последующее разрастание очагов разрушения идет путем передачи напряжений к другим, также сильно напряженным элементам в итоге основное разрушение распространяется по мере того, как соединяются отдельные локальные разрушения. Это напоминает траекторию, по которой разряд молнии находит путь наименьшего сопротивления к земле. При раздире зарождение очагов разрушения и микроразрывы происходят преимущественно в области высоких напряжений вблизи вершины надреза. Таким образом, обстоятельства, сопровождающие описанный основной механизм, во всех трех случаях настолько различны, что обычно почти невозможно установить связь между результатами испытаний наполненных резин на растяжение, раздир и усталостную выносливость. [c.39]
Протекторные резины на основе тройного сополимера СКС-25, МВП-5 по сопротивлению разрыву и раздиру, эластичности по отскоку при нормальной и повышенной температурах превосходят аналогичные резины из каучука СКС-ЗОАМ. Резины на основе СКС-25, МВП-5 значительно лучше сопротивляются разрастанию пореза при многократных деформациях изгиба. Испытание протекторных резин подтвердило существенное преимущество тройных сополимеров с метилвинилпиридином по износостойкости при сочетании их с антраценовой сажей. Самым существенным недостатком сополимеров с метилвинилпиридином является плохая совместимость их с каучуками общего назначения это обстоятельство чрезвычайно затрудняет получение дублированных резин с высокой прочностью сцепления. [c.585]
Для иллюстрации общего комплекса свойств, получаемого при применении сложноэфирных каучуков, приведем данные по испытанию резин протекторного типа на основе БЭФ-10Э (табл. 2) [8]. Резина на основе БЭФ-10Э существенно превосходит обычные протекторные резины по напряжению при удлинении 300%, эластичности при 20°С, твердости, истираемости и особенно по сопротивлению старению и образованию трещин. Практически, старение в течение 48 ч приводило к улучшению свойств резины на основе БЭФ-10Э, главным образом сопротивления раздиру и механических показателей, при высоких температурах. [c.410]
По методу В (ГОСТ 9.030—74) определяют стойкость резин к воздействию агрессивных жидких сред в ненапряженном состоянии по изменению одного или нескольких физико-механических показателей. Образцы отбирают согласно ГОСТ 269—66. Их форма, размеры и методы испытаний соответствуют ГОСТам на определение физико-механических свойств — условной прочности при растяжении, относительного удлинения в момент разрыва, условного напряжения при заданном удлинении (ГОСТ 270—75), сопротивления раздиру (ГОСТ 262—79), твердости по Шору А (ГОСТ 263—75) и др. [c.206]
Сущность метода заключается в определении способности резин сохранять прочностные и эластические свойства после набухания в жидких агрессивных средах в ненапряженном состоянии по изменению одного или нескольких физико-механических показателей. Определяют изменение условной прочности при растяжении и условное напряжение при заданном удлинении (см. работу 17), сопротивление раздиру (см. работу 18) и твердость ПО Шору (см. работу 15) на соответствующих стандартных видах оборудования и образцах. К испытаниям готовят удвоенное число образцов для определения показателей до и после выдержки в агрессивной среде. Приборы для набухания, применяемые среды и режимы, жидкости для промывания образцов соответствуют применяемым в практической работе 30. [c.206]
Из данных табл. 40, в которой приведены результаты испытаний вулканизатов на основе СКУ-ПФД и СКУ-ПФ, следует, что, используя в качестве вулканизующего агента серу, можно получить резины с хорошим сопротивлением разрыву и раздиру. Однако для этих резин характерны более высокие значения остаточных деформаций. Причина такого поведения серных вулканизатов заключается [c.89]
Методы испытаний сырья и готовой продукции, применяемые в резиновой промышленности, разделяют на общие и специальные. Общие методы испытаний применяются в основном для контроля качества резиновых и резино-тканевых материалов по таким показателям, как предел прочности при растяжении, сопротивление раздиру, относительное удлинение, эластичность, стойкость к старению и т. д. Все эти методы подробно описаны в технической литературе, и на многие из них имеются ГОСТ. [c.267]
Для контроля качества вулканизации шин и других операций восстановительного ремонта целесообразно производить испытания резины готовых шин на определение предела прочности при растяжении, сопротивления раздиру и износу, эластичности, усталостной прочности и другие испытания. Проводят также испытания на определение,прочности связи в зоне ремонта методом разрыва образцов—лопаток с поперечным стыком. Для определения качества всей шины в целом и ее элементов, шины испытывают на продавливание (как в неповрежденном месте, так и в отремонтированной зоне), обкатывают на специальных стендах и испытывают в эксплуатационных условиях. [c.267]
Наиболее объективной характеристикой сопротивления раздиру является удельная, или характеристическая, энергия раздира Н. Она складывается из приходящихся на 1 см поверхности раздира свободной поверхностной энергии вновь образовавщихся поверхностей и энергии, рассеянной в виде тепла. Характеристическая энергия раздира определяется по ГОСТ 12014—66. Образцы (рис. 28) изготовляют из вулканизованных резино-тканевых пластин. Ткань должна быть нерастяжимой — это исключает затрату работы на деформацию образца. Испытание производится на разрывной мащине и сводится к снятию пишущим прибором диаграммы [c.87]
Эти показатели условная прочность при удлинении, относительная и остаточная деформация, прочность при растяжении, сопротивление раздиру, истираемость, твердость и др. — определяют по стандартным методикам . В ЦЗЛ возникает необходимость выяснения причин несоответствия свойств резин требованиям действующих норм при обработке рецептур, режимов смешения и переработки, испытаниях оборудования, выборочной проверки свойств изделий и т. д. [c.96]
В основу классификации механических испытаний резины можно положить принцип подразделения их по виду деформаций. При этом в отношении резины нельзя ограничиваться основными видами деформаций, изучаемыми в курсах сопротивления материалов и испытания металлов (растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и кручение), а следует включить измерение твердости и ряд испытаний такого типа, которые в машиностроении частично относят к технологическим пробам испытание на многократные деформации, на истирание, испытание надрезанных образцов на раздир, на прочность склеивания и т. д. [c.20]
Установлено, что величина Т зависит от температуры и от скорости (рис. 2.6). Позднее было показано что зависимость Т от скорости для ненаполненных вулканизатов бутадиен — стирольного каучука объясняется влиянием скорости на Е,, (по данным испытаний на разрыв при различных скоростях) и возможными изменениями эффективного диаметра вершины раздира. Эта зависимость подтверждает уравнение [2.4]. Таким образом, определение энергии разрушения при раздире связано с экспериментальным измерением энергии при скорости растяжения, соответствующей скорости деформации в вершине раздира. Здесь выявляется одна из при-чин плохой корреляции между сопротивлением раздиру и пределом прочности при растяжении, которые измеряют при стандартных скоростях испытания. Скорость растяжения резины в вершине раздира связана со скоростью распространения раздира следующим приближенным соот- [c.51]
Обкладочная резина должна обладать высоким сопротивлением раздиру и иметь малые остаточные удлинения в процессе эксплуатации шины. Обкладочную резину подвергают тем же испытаниям, что и брекерную. [c.122]
Резины из карбоксилатных каучуков значительно более стойки к тепловому старению вследствие отсутствия в них серных связей, обладают высоким сопротивлением раздиру и, что особенно важно, высокой стойкостью к разрастанию порезов в условиях статических и динамических испытаний. [c.622]
В общем случае определяемый показатель сопротивления раздиру зависит от совокупности условий испытания и механических, в первую очередь прочностных, свойств резины. Поэтому можно было бы ожидать, что между значениями показателя сопротивления раздиру разных резин и их пределом прочности при растяжении будет установлено определенное соответствие. В действительности, однако, многочисленные попытки установления такого рода соответствия не дали положительных результатов. Во многих работах имеются даже определенные указания на отсутствие такой связи, почему показатель сопротивления раздиру широко используется технологами как независимая и весьма важная характеристика чувствительности резины к концентрации напряжений. [c.115]
В работах [279, 280] описаны структура поперечных связей и свойства резин, вулканизованных алкилфенолоформальдегидными смолами в присутствии активатора — гексахлорпараксилола. Для смоляных вулканизатов, по сравнению с серными, характерны более высокие значения напряжения при 300%-ном удлинении, твердости, динамического модуля, сопротивления разрыву, раздиру, проколу, разрастания трещин и теплового старения, но одновременно повышенный гистерезис. По данным лабораторных испытаний, смоляные вулканизаты несколько превосходили серные по износостойкости при малых проскальзываниях и уступали серным при больших проскальзываниях. При эксплуатации грузовых шин [c.107]
При повышении скорости деформации сопротивление раздиру резин, способных к тяжеобразованию, как правило, снижается, поскольку для формирования тяжей в вершине надреза требуется определенное время. При повышении температуры испытания прочность резин снижается, но в некотором интервале температур наблюдается аномальное повышение прочности, обусловленное улучшением тяжеобразования. [c.23]
Испытание каучука БНЭФ-26-7И в сравнении с СКН-26М показало [7, 9], что резины на основе БНЭФ (табл. 3) имеют более высокие твердость, напряжение при удлинении 300%, сопротивление раздиру, разрастанию трещин, старению и прочностные показатели при 150 °С, а также озоностойкость. Коэффициент эластического восстановления при —25°С, температуростойкость, сопротивление раздиру, истиранию и эластичность по отскоку зависят от используемой системы ковалентной вулканизации и могут быть существенно улучшены при введении в нее диметилглиоксима. [c.410]
Сополимеры бутадиена с 15—25% 2-метил-5-винилпиридина также представляют собой весьма ценные синтетические каучуки. Резины на их основе превосходят бутадиен-стирольные резины по прочности при переменном изгибе и прн растяжении. Особенно высоки показатели резин на основе бутадиен-метилвинилпиридиио-вых каучуков при испытании их на разрыв по надрезу (сопротивление раздиру). [c.515]
С целью оценки чувствительности реометра к изменению состава резиновой смеси было приготовлено 32 смеси. За эталон принята протекторная смесь на -основе комбинации СКД и СКМС-ЗОАРКМ-15 с техническим углеродом ПМ-70. В остальных 31 смесях менялось содержание какого-нибудь компонента. Приготовленное смеси были испытаны на пластометрах сжимающего типа (типа Вильямса и дефометре), вискозиметре типа Муни, вибрационном реометре. Определялись показатели твердость резины, напряжение при удлинении 300%, проч-иость при растяжении, сопротивление раздиру, эластичность по отскоку. Обраоот- ка данных испытания показала, что наиболее чувствительными приборами к изменениям в составе резиновой смеси являются вискозиметр типа Муни и вибрационный реометр фирмы Монсанто . Эти приборы только для двух-трех смесей не почувствовали изменения в рецептуре. [c.208]
Как и в сл) ае резин стандартных рецептур, испытанных НИИШПом, каркасная смесь шины 280-508Р имеет высокую когезионную прочность, а резина на ее основе несколько более низкое сопротивление раздиру. В то же время необходимо отметить рост эластичности по отскоку и уменьшение гистере-зисных потерь. Остальные показатели по своим значениям сопоставимы в пределах ошибок измерений. [c.40]
В обоих случаях наблюдается не только уменьшение выцветания серы, но и улучшение конфекционных свойств резиновых смесей. Кроме того, испытания на ОАО «НКШ» показали, что использование ССНС вместо элементарной серы в брекерных резинах увеличивает условное напряжение при растяжении 300 %, условную прочность и сопротивление раздиру прочность связи между резиной и металлокордом как при нормальной, так и повышенной температурах, а также после старения. [c.158]
На усталость резины при многократных растяжениях существенно влияет тип каучука п в меньшей степени состав резины (тип вулканизующей группы, наполннтеля) . Наполнение сажей, обычно приводяш,ее к заметному повышению таких показателей резин, как прочность, сопротивление раздиру, истиранию, сравнительно мало влияет на усталостную прочность. Таким образом, тип каучука в значительной степени определяет усталостные свойства резин. Вместе с тем прн переходе от одного режима испытаний к другому сопоставление усталостных свойств резпн из различных каучуков 1 южет дать неоднозначные результаты, что необходимо иметь в виду при выборе резины для тех или иных условий эксплуатации. [c.219]
Из минеральных наполнителей в протекторных резинах автомобильных шин находят применение дисперсная двуокись кремния, так называемая белая сажа [215, с. 358]. Введение небольших добавок белой сажи (10—15 вес. ч.) в протекторные резины для грузовых шин, эксплуатируюш,ихся в условиях бездорожья и карьеров, приводит к повышению сопротивления раздиру, увеличению стойкости к тепловому старению и разрастанию трещин, снижению склонности элементов рисунка протектора к сколам [265—266]. По данным дорожных испытаний шин размера 320-508 на дорогах с неусовершенствованным покрытием, износостойкость при введении 15 вес. ч. белой сажи увеличивается на 7%. [c.104]
В качестве усилителей каучука изучены различные термореак-тнвные смолы фенолоформальдегидныеи аминоальдегидные. Наибольший эффект усиления каучуков смолами наблюдается тогда, когда смола образуется непосредственно в латексе. Ле Бра [273] вводил в натуральный латекс частично сконденсированные фенолоформальдегидные смолы (до 13 вес. ч.), и это приводило к увеличению сопротивления раздиру, твердости и износостойкости резин. Шины с протекторной резиной из смоляного каучука имели высокую износостойкость нри испытаниях в условиях низких температур и малых скоростей движения. Однако нри повышении температуры, скорости движения и нагрузок износостойкость такой резины резко уменьшалась и составила всего 67% износостойкости резин, наполненных сажей. [c.105]
Почти любой тип разрушения или разрыва резины под действием силы можно с полным основанием назвать раздиром. Хотя разрушение при лабораторном испытании на разрыв обычно не считают раздиром, а корреляция между измеренными величинами предела прочности при растяжении и сопротивления раздиру необязательна, разрыв при растяжении является особым случаем раздира, ибо, несмотря на различия в условиях нагружения, основные механизмы разрушения во многом одинаковы. Раздир отличается от разрушения при испытаниях на разрыв тем, что связан с большими градиентами напряжений. Однако и при испытаниях на разрыв в образце всегда существуют локальные концентрации напряжений, несмотря иа предположение об однородном распределении приложенного усилия. Помимо неизбежных поверхностных дефектов и надрыЕОБ по краям образца, испытываемого на разрыв, в наполненных эластомерах вокруг частиц наполнителя и их агломератов возникают сложные внутренние локальные поля напряжений. Здесь же наблюдаются локальные отклонения в степени поперечного сшивания 1. Поэтому первая стадия разрушения при разрыве, бесспорно, сходна с разрушением при обычном раздире, но в меньшем масштабе. Что же касается процесса разрастания очагов разрушения при разрыве, то количественные измерения, полученные методом скоростной киносъемки, показывают картину, аналогичную самопроизвольному раздиру Тем же методом обнаружено, что в образцах наполненной резины на основе силоксанового каучука очаги разрушения одинаково часто возникают как внутри образца, так и на его краях, причем пределы прочности при растяжении в обоих случаях приблизительно одинаковы. [c.35]
Для правильной оценки качестйа резйновой смеси При разработке ее состава вулканизованные резины подвергают испытаниям на сопротивление разрыву, напряжение при удлинении (модуль эластичности), сопротивление раздиру, сопротивление износу (истиранию), относительное удлинение, упругий отскок, остаточное удлинение, сопротивление образованию трещин при многократных деформациях, разрастание надрезов, теплообразование при многократных деформациях, механические потери, твердость, светостойкость, погодо- и атмосферостойкость. Физико-механические показатели определяются по методикам, установленным ГОСТ, при комнатной и повышенной температурах до и после ускоренного теплового старения образцов. [c.121]
Камерные смеси для грузовых и для легковых камер изготавливаются по разным рецептурам. Резины подвергают испытаниям на сопротивление разрыву и раздиру модуль остаточное и относительное удлинение при комнатной и повышенной температурах (100°С) до и после старения теплообразование при многократных деформациях до и после старения упругий отскок (по методу Шора) до и после старения сопротивление растрескиванию при комнатной й повышенной температурах газонепроницаеморт , [c.124]
Поскольку электролит является агрессивной средой, необходимо было исследовать его влияние на свойства резин. Испытания показали, что в процессе длительного пребывания резин в растворах электролитов при прохождении через них тока плотностью 10—15 А/дм (испытания проводились в течение 1 мес) физикомеханические показатели становятся следующими предел прочности при разрыве — 4.2 МПа, относительное удлинение — 150%, прочность на раздир 14 кг/см, удельное объедшое сопротивление — [c.223]
Сополимеры бутадиена с 2-метил-5-винилпиридином, взятым в количестве 15—25%, также представляют собой весьма ценные синтетические каучуки. резины на их основе превосходят бутадиен-стирольные резины по прочности при переменном изгибе и при растяжении. Особенно высоки показатели резин на основе бутадиен-метйлвинилпириднновкх каучуков при. испытании их на разрыв по надрезу (сопротивление раздиру). Высокая прочность таких резин сочетается с хорошей морозостойкостью (до —55°С). и высокой теплостойкостью (до +200 С). Резины не набухают в бензинах, маслах и сложных эф гр-ах. [c.576]
Больше внимания, чем это было принято до сих пор, необходимо уделять испытанию на сопротивление раздиру. Резины из некоторых синтетических каучуков обладают удовлетворительным пределом прочности при разрыве, но малым сопротивлением раздиру. Сопротивление раздиру во многих случаях является важныл свойством, однако, как потребители, так и поставщики до последнего времени не уделяли ему должного внимания. Другим важным условием (им часто пренебрегают) является проведение испытания при той температуре, при кото-рой резина будет работать в эксплуатации. Сопротивление раздиру, например, может очень быстро ухудшаться с повышением температуры. [c.20]
Существовавшие до последних лет многочисленные , в том числе и тaндapтизoвaнныe методы определения сопротивления раздиру основывались на представлении о раздире как о разрушении резины на участках локальной концентрации напряжений, вызванном надрезом, проколом или сложной формой резинового изделия (образца). Единственно выдвигаемым специфическим для испытания на раздир методическим требо- [c.182]
Способ определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера
Изобретение относится к способу определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера заключающемуся в том, что используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира. Достигаемым техническим результатом является повышение точности определения сопротивления раздиру изделия из полимера. 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 пр.
Область техники
Изобретение относится к способу определения прочностных свойств изделий из полимеров, а именно, определению сопротивления раздиру раздирающим элементом.
Уровень техники
Сопротивление раздиру является часто используемым при исследовании свойств резин показателем. Для его определения разработаны установки и методики, описанные в ГОСТ 262-93 (ИСО 34-79) «Межгосударственный стандарт.Резина. Определение сопротивление раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы)». Для характеристики прочностных свойств полимеров, имеющих более высокую жесткость, чем резина, например, трубных марок полиэтиленов, предложено также использовать показатель сопротивление раздиру раздирающим элементом.
Методика и испытательная машина для определения сопротивления раздиру раздирающим элементом описаны в СТО73011750-009-2012 «Пластмассы. Метод определения сопротивление раздиру армирующим элементом при различных температурах на раздвоенных образцах». Испытания проводят на универсальной машине для испытания материалов на растяжение — устройстве, имеющем два зажима: один зажим для крепления образца, и второй зажим для крепления раздирающего элемента, которая обеспечивает непрерывное измерение силы, приложенной к раздирающему элементу при движении траверсы, на которой расположен образец, закрепленный в зажиме. Силу, приложенную к раздирающему элементу, измеряют в процессе раздира образца раздирающим элементом, пропущенным через отверстие, выполненное в образце, при движении образца, закрепленного в первом зажиме в направлении от второго зажима, и рассчитывают сопротивление раздиру Н.
Однако, для осуществления способа необходимы специально изготовленные образцы с контролируемыми размерами, что требует специального оборудования и трудоемко.
В работе авторов В.Г. Колбая и др. (опубл. в журнале «Пластические массы» №11-12, 2014 г., стр. 48-50), которая является ближайшим аналогом заявляемого технического решения, предложено использование вышеупомянутого способа по СТО73011750-009-2012 для определения сопротивления раздиру изделия из полимера, согласно которому используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, и формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.
Однако, недостатком данного способа является низкая точность измерения, т.к. ветви раздирающего элемента во время проведения испытания могут касаться стенок отверстий в образце и/или краев на выходе ветвей раздирающего элемента из образца, что вносит существенную систематическую погрешность в определяемую величину силы, приложенной к раздирающему элементу и, таким образом, искажает результаты измерений.
Краткое изложение сущности изобретения.
Техническая проблема, решаемая заявляемым способом определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, заключается в устранении указанного недостатка аналога, а достигаемым техническим результатом является повышение точности определения сопротивления раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера.
В заявленном способе определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера технический результат достигается за счет того, что используют образец изделия из полимера, в образце выполняют два сквозных отверстия, имеющих параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении, рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.
Благодаря расположению ветвей раздирающего элемента таким образом, что ветви раздирающего элемента не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, исключают систематическую погрешность измерения, которая присуща известному способу, и обеспечивают повышение точности определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера.
Для осуществления способа могут быть использованы два элемента, один из которых предназначен для закрепления образца изделия из полимера, а другой — для закрепления раздирающего элемента, при этом, по меньшей мере, один элемент для закрепления выполнен с возможностью перемещения относительно другого. Перемещение ветвей раздирающего элемента осуществляют путем перемещения одного элемента относительно другого. Такими элементами для закрепления могут быть зажимы для закрепления образца и зажимы для закрепления ветвей раздирающего элемента.
Для того, чтобы избежать касания ветвями раздирающего элемента стенок сквозных отверстий используют ограничители смещения ветвей раздирающего элемента, которыми снабжен элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента. Эти ограничители не дают ветвям смещаться к стенкам и краям сквозных отверстий образца изделия из полимера с той стороны, откуда выходят ветви раздирающего элемента, и касаться этих стенок и краев.
В качестве таких ограничителей могут быть использованы отверстия, выполненные в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.
Возможно использование металлической проволоки в качестве раздирающего элемента. В одном из вариантов осуществления способа используют гладкую металлическую проволоку, в другом — крученую.
В качестве образца изделия из полимера может быть использовано само изделие.
В другом варианте осуществления способа в качестве образца используют вырезанную
из изделия часть.
При осуществлении способа может быть использован элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе. Возможно также использование элемента для закрепления ветвей раздирающего элемента с нерегулируемым расстоянием между отверстиями, выполненными в этом элементе.
В частном случае реализации способа используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью плавного регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе. В другом, частном случае реализации способа, используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью ступенчатого регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.
Для осуществления способа может быть использована машина для испытаний на растяжение, имеющая первый и второй зажимы, первый из которых предназначен для закрепления образца, а второй — для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненные с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного зажима относительно другого.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показана схема осуществления способа.
На фиг. 2 показан один из вариантов осуществления способа с использованием элементов для закрепления образца изделия из полимера и ветвей раздирающего элемента.
На фиг. 3 показаны варианты расположения отверстий в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.
На фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая расчет расстояния между ветвями раздирающего элемента.
На фиг. 5 показан вариант осуществления способа с плавно регулируемым расстоянием между ветвями раздирающего элемента.
На фиг. 6 показан вариант осуществления способа со ступенчато регулируемым расстоянием между ветвями раздирающего элемента.
Фиг. 7 показана графическая зависимость силы, приложенной к раздирающему элементу, в зависимости от его перемещения относительно образца изделия из полимера.
Подробное описание изобретения.
Как показано на фиг. 1, для осуществления способа используют образец 1 изделия из полимера, в образце 1 изделия из полимера выполняют два сквозных отверстия 2 с параллельными осями 3. Между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, расположена зона раздира 4 постоянной толщины А. Раздирающий элемент 5 пропускают через сквозные отверстия 2 в образце 1 изделия из полимера с образованием ветвей 6 и 7 раздирающего элемента. Располагают ветви раздирающего элемента 6 и 7 таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и тех краев сквозных отверстий, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Раздирающий элемент 5 перемещают относительно образца 1 в направлении приложения силы F, показанном на фиг. 1 стрелками, до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира 4. С помощью силоизмерителя (не показан на чертеже) измеряют приложенную к раздирающему элементу при его перемещении силу F, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы F, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине А зоны раздира 4.
На фиг. 2 показан вариант осуществления способа, в котором используют элементы 8 и 9, предназначенные для закрепления на них образца 1 изделия из полимера и раздирающего элемента 5, соответственно. По меньшей мере, один из элементов 8 и 9 имеет возможность перемещения относительно другого. Ветви раздирающего элемента 6 и 7 закреплены на элементе 9 с помощью креплений 10 и 11.
Для того, чтобы сохранить расположение ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5, при котором они не касаются стенок сквозных отверстий 2 и краев сквозных отверстий, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5, их положение может быть зафиксировано либо креплениями 10 и 11, либо креплениями 10 и 11 и ограничителями смещения ветвей раздирающего элемента, установленными на элементе 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента. Если конструкции ограничителей позволяют зафиксировать ветви раздирающего элемента, то положение ветвей может быть зафиксировано ограничителями.
В качестве ограничителей могут быть использованы отверстия 12, выполненные в указанном элементе 9, показанные на фиг. 3. На фиг. 3 показаны отверстия 12, оси которых перпендикулярны поверхности элемента 9 и отверстия 12, которые выполнены в позиционирующей части 13, которой может быть снабжен элемент 9. В последнем случае оси отверстий 12 проходят параллельно поверхности элемента 9. В указанном элементе 9 могут быть выполнены отверстия 12 и с перпендикулярными и с параллельными осями одновременно. Ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 пропускают либо через пару отверстий 12, оси которых перпендикулярны поверхности элемента 9, либо через пару отверстий 12, оси которых проходят параллельно поверхности элемента 9. Отверстия 12 не позволяют ветвям отклоняться от установленного расположения и касаться стенок сквозных отверстий 2 и их краев на выходе ветвей раздирающего элемента.
Элемент 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента может быть снабжен позиционирующей частью 13 в том случае, если выполнение ограничителей непосредственно в элементе 9 затруднительно.
На фиг. 1 и 2 показано, что ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 не касаются стенок сквозных отверстий 2 и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента.
Расположить ветви указанным образом можно контролируя их положение визуально или рассчитав расстояние между осями ветвей раздирающего элемента в зависимости от диаметра и глубины сквозных отверстий 2 в образце изделия из полимера, толщины зоны раздира А и других параметров.
Пример расчета этого расстояния, обозначенного «В», проиллюстрирован на фиг. 4, где изображен образец 1 изделия из полимера, в котором выполнены два сквозных отверстия 2, имеющие параллельные оси 3 и зону раздира 4. Через зону раздира 4 проходит ось симметрии зоны раздира 15. Относительно этой оси ближайшие друг к другу стенки отверстий 2 расположены симметрично. Сила F, прикладываемая к раздирающему элементу 5 при его перемещении относительно образца 1 изделия из полимера, действует вдоль ветвей раздирающего элемента. Положение ветвей раздирающего элемента ограничено отверстиями 12а и 12б, в которые входят ветви 6 и 7, соответственно. Расстояние «В» определяет расположение этих отверстий относительно оси 15.
Исходные данные для расчета:
А — толщина зоны раздира,
D — диаметр сквозного отверстия 2 в образце, при этом, если сквозные отверстия имеют разный диаметр, то выбирают диаметр меньшего отверстия,
d — диаметр раздирающего элемента,
L — глубина сквозных отверстий 2, выполненных в образце изделия из полимера 1. Если отверстия имеют разную глубину, то выбирают наибольшую.
b — расстояние между точкой 14 выхода ветви 7 раздирающего элемента из образца 1 до точки входа в ограничитель, в данном примере до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие 12б, измеренное вдоль оси симметрии зоны раздира 15 до начала перемещения раздирающего элемента 5 относительно образца 1 изделия из полимера.
Для того, чтобы ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 не касались стенок сквозных отверстий 2 и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5, оси ветвей раздирающего элемента 5 должны быть расположены на расстоянии «В», выбранном из условия:
A+d<В≤А+(2D-d)(L+b)/L, где:
В — расстояние между осями ветвей раздирающего элемента;
А -толщина зоны раздира;
D -диаметр сквозного отверстия 2 в образце, при этом, если сквозные отверстия имеют разный диаметр, то выбирают диаметр меньшего отверстия;
d — диаметр раздирающего элемента;
L — глубина сквозных отверстий 2, выполненных в образце 1 изделия из полимера. Если отверстия имеют разную глубину, то выбирают наибольшую;
b — расстояние между точкой 14 выхода ветви 7 раздирающего элемента до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие 12б, измеренное вдоль оси 15 до начала перемещения раздирающего элемента относительно образца изделия из полимера.
В зависимости от рассчитанного расстояния «В» определяют расположение отверстий 12 непосредственно в элементе 9 или в позиционирующей части 13. Диаметр отверстий 12 выбирают минимальным, обеспечивающим прохождение ветвей раздирающего элемента через эти отверстия. Расстояние между центрами отверстий выбирают не более B-d.
Аналогичным образом может быть рассчитано расстояние между креплениями 10 и 11 и их место расположения на элементе 9 или в позиционирующей части 13.
В качестве раздирающего элемента может быть использована металлическая проволока: крученая или гладкая.
На фиг. 5 показан вид сбоку варианта выполнения элемента 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с плавно регулируемым расстоянием между отверстиями 12, выполненными в позиционирующей части 13, которой снабжен элемент 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента 6 и 7. В позиционирующей части 13 выполнен паз 16 типа «ласточкин хвост» для перемещения по нему подвижных элементов 17 с отверстиями 12 для размещения в них ветвей 6 или 7 раздирающего элемента 5. При этом для размещения ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5 в позиционирующей части 13 выполнена прорезь 18. Перемещением подвижных элементов 17 регулируют расстояние между отверстиями 12. Подвижные элементы 17 перемещают и фиксируют с помощью, например, гаек 19 с правой и левой резьбой.
На фиг. 6 показана схема варианта выполнения элемента для крепления раздирающего элемента 5 со ступенчато регулируемым расстоянием между отверстиями 12, где отверстия 20 с помощью контрольных штифтов 21 фиксируются в отверстиях 22 позиционирующей части 13 элемента 9 для закрепления раздирающего элемента.
На фиг. 7 показана графическая запись (т.е. зависимость) силы F, приложенной к раздирающему элементу 5 при его перемещении относительно образца 1. По этой зависимости определяют силу F, приложенную к раздирающему элементу 5 при его перемещении.
Для определения сопротивления раздиру Н раздирающим элементом по заявляемому способу используют образец 1 изделия из полимера, в котором выполнены сквозные отверстия 2 с параллельными осями 3 для пропускания через них раздирающего элемента 5. В качестве раздирающего элемента используют гладкую или крученую металлическую проволоку. Такой раздирающий элемент держит форму, что облегчает его позиционирование и увеличивает точность определения сопротивления раздиру изделия из полимера.
В качестве устройства для осуществления способа используют, например, машину для испытания материалов на растяжение, которая снабжена элементом 8 для крепления образца 1, элементом 9 для крепления раздирающего элемента 5 и силоизмерителем (на чертежах не показан). Машина позволяет измерить силу, приложенную к раздирающему элементу 5 при раздире образца 1, при его перемещении относительно образца 1.
Образец 1 неподвижно закрепляют на элементе 8, как показано на фиг. 2, раздирающий элемент 5, представляющий собой металлическую проволоку, пропускают через сквозные отверстия 2 в образце 1 изделия из полимера, с образованием ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5, располагают ветви 6 и 7 таким образом, что они не касаются стенок и краев сквозных отверстий 2, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5. Закрепляют ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 на элементе 9 и перемещают раздирающий элемент 5 относительно образца 1 до завершения прохождения раздирающего элемента 5 через зону раздира 4. Измеряют приложенную к раздирающему элементу 5 силу при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу 5 при его перемещении, к толщине А зоны раздира 4.
Образец 1 изделия из полимера, закрепленный в элементе 8, под действием привода движется относительно раздирающего элемента 5 по направлению вниз от неподвижного элемента 9.
В качестве элементов 8 и 9 могут быть использованы зажимы машины для испытания материалов на растяжение. Конструкции зажимов могут быть любые из известных, которые способны удержать образец и/или раздирающий элемент в условиях приложенной силы. Один зажим может удерживать образец, другой — раздирающий элемент. Конструкция зажима может позволять удерживать как образец изделия из полимера, так и раздирающий элемент, в зависимости от того, что в нем надо закрепить.
Раздирающий элемент 5 огибает зону раздира 4, как показано на фиг. 2, сквозные отверстия 2 выполнены с параллельными относительно друг друга осями 3, что необходимо для точного и воспроизводимого определения раздирающей силы и сопротивления раздиру раздирающим элементом.
Расстояние между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий 2 в образце 1 изделия из полимера, т.е. толщину зоны раздира, а также размер сечения отверстий в плоскости, перпендикулярной их оси необходимо подбирать с учетом свойств испытуемого полимера и раздирающего элемента, а именно способности раздирающего элемента не разрушаться в ходе испытания. Так, для полиэтилена различных марок проведенные испытания образцов изделий позволили установить, что расстояние между ближними стенками отверстий в образце предпочтительно должно составлять 2-5 мм, а диаметр самих отверстий — не менее 2 мм.
В одном варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с нерегулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9 (фиг. 3).
В другом варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с плавно регулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9, показанный на фиг. 5.
В еще одном варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 со ступенчато регулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9, как показано на фиг. 6.
В тех случаях, когда определяют сопротивление раздиру образцов изделий из полимера, толщина стенки которых остается постоянной, на большой серии испытуемых образцов (например, контроль выпускаемых готовых изделий на предприятии), используют элемент с нерегулируемым расстоянием между отверстиями в позиционирующей части.
Возможность ступенчатой и плавной регулировки расстояния между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 повышает точность определения сопротивления раздиру, так как позволяет при необходимости скорректировать положение ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5.
Далее располагают ветви раздирающего элемента 5 таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, закрепляют ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 на элементе 9, перемещают с приложением силы F раздирающий элемент относительно образца 1 вдоль оси симметрии зоны раздира 15 до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу F при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении к толщине зоны раздира.
Заявляемый способ определения сопротивления раздиру раздирающим элементом на изделиях из полимеров поясняется следующими примерами.
Пример 1
Используют образец в виде изделия из полимера, верхняя и нижняя поверхности которого являются параллельными, выполняют в нем два сквозных отверстия с параллельными друг другу осями, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий. Измеряют толщину зоны раздира. Закрепляют образец изделия из полимера в первом зажиме, выполняющем функцию элемента для закрепления образца. Пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента. Под визуальным контролем располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и тех их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Фиксируют положение ветвей раздирающего элемента относительно сквозных отверстий образца, закрепляют их на втором зажиме, выполняющем функцию элемента, предназначенном для закрепления раздирающего элемента. Перемещают зажим, на котором закреплен раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют силу, приложенную к раздирающему элементу при его перемещении, рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.
Пример 2.
Используют образец в виде фрагмента трубы из полиэтилена 100 (диаметр трубы 160 мм, SDR 11), имеющего произвольную форму (фиг. 4), в котором выполняют два сквозных отверстия с параллельными друг другу осями, с диаметром отверстий 2,5 мм и 2,7 мм и постоянной толщиной зоны раздира 5 мм.
Для определения сопротивления раздиру раздирающим элементом используют машину для испытания на растяжение с силоизмерителем, соответствующую требованиям ГОСТ 28840-90 «Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования».
Используют раздирающий элемент диаметром 0,5 мм. Машина для испытания на растяжение имеет зажимы, которые используют в качестве элементов для закрепления:
первый зажим для закрепления образца полимерной трубы, а второй зажим — для закрепления раздирающего элемента. Второй зажим снабжен ступенчато регулируемой позиционирующей частью. Закрепляют образец в первом зажиме и пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера, огибая зону раздира, и формируют ветви раздирающего элемента. Определяют глубину сквозных отверстий и выбирают наибольшую L=14,5 мм. До начала перемещения раздирающего элемента относительно образца изделия из полимера измеряют вдоль оси симметрии зоны раздира расстояние b между точкой 14 выхода ветви раздирающего элемента до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие позиционирующей части второго зажима. Это расстояние составляет b=83 мм.
Рассчитывают расстояние «В» между осями ветвей раздирающего элемента в позиционирующей части второго зажима по формуле:
A+d<В≤A+(2D-d)(L+b)/L, где
А — толщина зоны раздира — 5 мм
D — диаметр отверстия образца — 2,5 мм
d — диаметр раздирающего элемента -0,5 мм,
L — расстояние между верхней и нижней поверхностями изделия, закрепленного в первом зажиме — 14,5 мм,
b — расстояние между нижней кромкой позиционирующей части второго зажима и верхней поверхностью изделия, закрепленного в первом зажиме — 83 мм.
В результате расчета определяют, что расстояние «В» между осями ветвей раздирающего элемента в позиционирующей части второго зажима не должно превышать 35.2 мм.
Посредством контрольных штифтов 21 фиксируют отверстия 22, выполненные на позиционирующей части 13 второго зажима, с соответствующими им отверстиями 20. При этом выбирают два отверстия 22, расположенные на одинаковом расстоянии от оси симметрии зоны раздира и устанавливают расстояние между отверстиями, не превышающее 35.2 мм, но не менее 5,5 мм.
Пропускают ветви раздирающего элемента через выбранные отверстия во втором зажиме. Ветви раздирающего элемента натягивают, обеспечивая контакт раздирающего элемента с зоной раздира, и закрепляют их на втором зажиме. Ветви раздирающего элемента не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Приводят в действие привод испытательной машины, и перемещают образец изделия из полимера. При этом происходит раздир материала образца раздирающим элементом в зоне раздира в результате перемещения раздирающего элемента относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира. В процессе раздира силоизмеритель измеряет силу F, приложенную к раздирающему элементу 5 при раздире образца 1, и предоставляет результаты измерения в виде графической записи «сила -перемещение». Графическая запись (т.е. зависимость) силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении относительно образца показана на фиг. 7. По этой зависимости определяют силу, приложенную к раздирающему элементу при его перемещении.
Сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера рассчитывают, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира Н=F/A. При необходимости проводят статистическую обработку полученных значений силы, приложенной к раздирающему элементу с определением среднего значения.
Приведенные примеры не исчерпывает всех возможных вариантов выполнения способа. В качестве ограничителей для ветвей раздирающего элемента могут быть использованы не только отверстия, но и петли, крючки, скобы, стержни и другие элементы, установленные на элементе для закрепления раздирающего элемента, например, на втором зажиме машины для испытаний на растяжение.
Заявляемый способ определения сопротивления раздиру позволяет исключить систематическую погрешность определения указанного показателя при использовании различных вариантов выполнения ограничителей второго зажима.
1. Способ определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, заключающийся в том, что используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют два элемента, один из которых предназначен для закрепления образца изделия из полимера, а другой — для закрепления раздирающего элемента, при этом, по меньшей мере, один элемент для закрепления выполнен с возможностью перемещения относительно другого.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют ограничители смещения ветвей раздирающего элемента, которыми снабжен элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве ограничителей смещения ветвей раздирающего элемента используют отверстия, выполненные в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве раздирающего элемента используют металлическую проволоку.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют гладкую металлическую проволоку.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют крученую металлическую проволоку.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образца изделия из полимера используют само изделие.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образца используют вырезанную из изделия часть.
10. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.
11. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента с нерегулируемым расстоянием между отверстиями, выполненными в этом элементе.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью плавного регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью ступенчатого регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют машину для испытаний на растяжение, имеющую первый и второй зажимы, первый из которых предназначен для закрепления образца, а второй — для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненные с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного зажима относительно другого.
| Английский | Русский |
| tear | раздир |
| tear drop | каплеобразование (дефект на литых изделиях) |
| tear propagation resistance | сопротивление распространению раздира (средняя по медиане или максимальная сила, при которой происходит разрушение образца, отнесенная к его толщине: В англоязычной литературе иногда разделяют понятия сопротивление началу раздира и сопротивление распространению раздира, ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear resistance | прочность на раздир (ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear resistance | прочность при раздире (ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear resistance | сопротивление раздиру (средняя по медиане или максимальная сила, при которой происходит разрушение образца, отнесенная к его толщине, ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear resistance | сопротивление раздиру |
| tear strength | прочность на раздир (ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear strength | прочность при раздире (ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear strength | сопротивление раздиру (средняя по медиане или максимальная сила, при которой происходит разрушение образца, отнесенная к его толщине, ГОСТ Natalya Rovina) |
| tear-down adhesion testing machine | машина для испытания на расслоение клеевых соединений |
| angle tear | испытание на раздир образца с надрезом под прямым углом |
| crescent tear | испытание на раздир образца почковидной формы с надрезом в центре |
| Elmendorf tear strength | прочность на раздир по Элмендорфу (Ying) |
| Graves tear resistance | прочность при разрыве по Грейвсу (Graves, F. L., «The Evaluation of Tear Resistance in Elastomers,» India Rubber World, Vol 111, No. 3, December 1944, pp. 305308. bojana) |
| hot tear | сопротивление раздиру при высокой температуре |
| hot tear strength | сопротивление раздиру при нагревании |
| hot-tear resistance | сопротивление раздиру при нагреве |
| initial tear | надрыв |
| knotty tear | узловой раздир |
| needle tear resistance | сопротивление раздиру, вызванному проколом |
| needle tear resistance | прочность на прободение |
| partial film tear | частичный отрыв пленки (Расслоение, оставляющее участки сцепленного с подложкой покрывающего полимера, ГОСТ Natalya Rovina) |
| Puncture-Propagation Tear | разрыв вследствие развития прокола (Conservator) |
| Puncture-Propagation Tear | разрыв при развитии прокола (Conservator) |
SINTOFOIL ST
Найти подрядчика | Купить- Технологичный монтаж
- Ремонтопригодность системы
- Долговечность
- Широкий ассортимент комплектующих
Назначение
ТПО мембрана SINTOFOIL ST применяется для изготовления элементов усиления и сопряжения с различными кровельными конструкциями, такими как трубы, воронки, мачты.
Характеристики
| Цвета | Серый |
| Армирование | Без армировки |
| Толщина, мм | 1,5; 1,8 |
| Видимые дефекты | Отсутствие видимых дефектов |
| Прямолинейность, не более, мм на 10 м | 30 |
| Плоскостность, не более, мм | 10 |
| Удлинение при максимальной нагрузке, не менее, % | 300 |
| Сопротивление раздиру, не менее, Н | 150 |
| Полная складываемость при отрицательной температуре, не более, °С | -40 |
| Водопоглощение по массе, % не более | 0,1 |
| Изменение линейных размеров при нагревании в течение 6 ч при 80°С, не более, % | 2 |
| Старение под воздействием искусственных климатических факторов (УФ излучения, не менее 5000 ч) | нет трещин на поверхности |
| Прочность сварного шва на раздир, не менее, Н/50 мм | 300 |
| Прочность сварного шва на разрыв, не менее, Н/50 мм | 600 |
| Сопротивление динамическому продавливанию (ударная стойкость) по твердому основанию (в скобках – по мягкому основанию), не менее, мм: | |
| для толщины 1,2 – 1,3 мм | 600 (700) |
| для толщины 1,5 мм | 800 (1000) |
| для толщины 1,8 мм | 1100 (1500) |
| для толщины 2,0 мм | 1400 (1800) |
| Сопротивление статическому продавливанию, не менее, кг | 20 |
| Водонепроницаемость, 0,2 МПа в течение 24 ч | отсутствие следов проникновения воды |
| Группа распространения пламени | РП4 |
| Группа горючести | Г4 |
| Группа воспламеняемости | В3 |
Упаковка
Рулоны упаковывают в полиэтиленовую пленку по всей длине рулона, размещают на поддонах в горизонтальном положении не более, чем в три ряда по высоте и скрепляют ремнями или другими скрепляющими материалами.
| Толщина мембраны, мм | Ширина х длина рулона, м | Кол-во рулонов на палете |
|---|
Хранение
Рулоны с полимерными мембранами должны храниться на поддонах, рассортированными по маркам, в сухом закрытом помещении в горизонтальном положении не более чем в три ряда по высоте на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов. Полимерные мембраны должны храниться в закрытом помещении или под навесом. Допускается кратковременное хранение поддонов с полимерными мембранами на открытой площадке.
Документация
Сертификаты соответствия
Сертификат соответствия SINTOFOIL ST
Технические листы
Технический лист кровельная ТПО мембрана SINTOFOIL
Стандарты организации
Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные полимерные ТЕХНОНИКОЛЬ
Решения
Другие мембраны
Возврат к списку
«Белшина» оптимизировала карьерные шины по просьбе потребителя | Colesa.ru
В октябре прошлого года руководство российского АО «Ольшанский карьер» обратилось к «Белшине» с просьбой повысить выносливость автопокрышек размера 18.00-25 нс32 модели «ВФ-76БМ» в камерном исполнении. После этого инженер по испытаниям шин «Белшины» Иван Синкевич обследовал карьер и передал в центральную заводскую лабораторию отчет о режимах и условиях эксплуатации покрышек.
На основании отчета был разработан план действий, в результате которого была создана рецептура протектора на основе натурального каучука и высокоусиливающего техуглерода, способствующего повышению износостойкости покрышек и увеличивающего сопротивление раздиру и разрыву.
«Опытная резиновая смесь была изготовлена с уменьшенными гистерезисными потерями, улучшенным сопротивлением разрастанию трещин и сопротивлением многократному растяжению, увеличенным сопротивлением раздиру», — отмечают на предприятии. В октябре 2018 года было изготовлено шесть опытных покрышек.
В августе этого года инженер по испытаниям шин «Белшины» Алексей Лопатин и ведущий инженер-технолог технологического сектора завода крупногабаритных шин компании Ирина Алисеенко снова посетили карьер, чтобы получить информацию об эксплуатации опытной партии шин. Было отмечено, что установленный пробег для покрышек размера 18.00-25 в условиях Ольшанского карьера составляет 36,6 тысячи километров, при том что опытные шины уже достигли пробега 34,3 тысячи километров при остаточной глубине рисунка протектора 58%, и автопокрышки продолжают эксплуатироваться. Таким образом, прогнозируемый пробег опытных автопокрышек размера 18.00-25 нс32 модели «ВФ-76БМ» составит не менее 40-45 тысяч километров, что говорит о повышении на 10-23% эксплуатационной выносливости шин.
Главный химик — начальник ЦЗЛ «Белшины» Андрей Люштык отметил, что одно из направлений повышения эксплуатационной выносливости шин – это создание рецептур под конкретный карьер, под определенные условия эксплуатации. Он подчеркнул, что универсальные протекторные резины могут эксплуатироваться во всех условиях, но ходимость таких шин соответственно будет ниже.
Прочность на разрыв — обзор
СВОЙСТВА ПРОДУВНОЙ ПЛЕНКИ
Прочность выдувных пленок при ударе дротиком и MD и TD для большого числа типичных смол в таблице 2 приведены в таблице 2 для большого количества типичных смол, охватывающих диапазон плотности 0,900-0,940 г / куб. и 0,7-3 MI. Для простоты интерпретации этих данных эти три свойства нанесены на график как функции плотности и MI, как показано на рисунках 2, 3 и 4 соответственно. Все данные относятся к пленкам толщиной 0,0254 мм (1 мил).
Таблица 2. Свойства пленки металлоценовых смол для экструзии с раздувом
| Смола | Плотность | MI | HLMI | Dart ⁁ | MD ⁁ | TD ⁁ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 900 | Удар | Разрыв | Разрыв | |||
| г / куб.см | г / мин | г / мин | г | г | г | |
| PA- | ||||||
| 186 | 0.9096 | 1,96 | 34,6 | & gt; 1400 * | 238 | 390 |
| 180 | 0,9106 | 2,36 | 42,0 | & gt; 1400 * | 266 | 395 |
| 79A | 0,9179 | 1,06 | 18,4 | 388 | 200 | 398 |
| 183 | 0,9196 | 1,17 | 21.7 | 503 | 169 | 413 |
| 77 | 0,9217 | 1,65 | 27,8 | 275 | 275 | 499 |
| 178B | 0,9220 | 1,02 | 18,5 | 232 | 485 | |
| 78A | 0,9222 | 1,89 | 32,4 | 145 | 174 | 453 |
| 73 | 0.9231 | 0,93 | 16,4 | 207 | 219 | 432 |
| 72A | 0,9256 | 0,98 | 17,6 | 153 | 170 | 422 |
| 177 | 0,9306 1,406 | 45,3 | 65 | 65 | 267 | |
| 178 | 0,9310 | 2,17 | 35,8 | 63 | 56 | 260 |
| 179 | 0.9313 | 1,67 | 29,0 | 68 | 46 | 278 |
| 99 | 0,9319 | 2,57 | 46,3 | 59 | 55 | 254 |
| 98 | 0,9326 | 1,56 | 28,1 | 54 | 43 | 226 |
| 97 | 0,9349 | 1,20 | 21,6 | 40 | 27 | 197 |
| 69A | 0.9402 | 0,87 | 15,3 | 30 | 19 | 147 |
Рис. 2. Влияние плотности и MI на ударную вязкость металлоценовых пленок, полученных экструзией с раздувом.
Рис. 3. Влияние плотности и MI на прочность на разрыв металлоценовых пленок, полученных методом экструзии с раздувом.
Рис. 4. Влияние плотности и MI на прочность на разрыв металлоценовых пленок, полученных экструзией с раздувом.
Из Таблицы 2 и Рисунка 2 ясно, что ударная вязкость дротика в значительной степени зависит от плотности смолы, увеличиваясь с уменьшением плотности и независимо от MI или молекулярной массы.Кроме того, также можно видеть, что ударная вязкость дротика наиболее чувствительна к изменениям плотности в режиме более низкой плотности от 0,900 до 0,920 г / см 3. Небольшое изменение плотности в этом диапазоне сильно влияет на ударную вязкость дротика. Наконец, следует отметить чрезвычайно высокую ударную вязкость этих смол, особенно при плотностях ниже 0,920 г / см 3.
Из таблицы 2 и рисунка 3 следует, что прочность на разрыв в MD также во многом зависит только от плотности. Для смолы с плотностью ниже 0.925 г / см, разрыв MD в среднем составляет около 225 г (за исключением PA-77, таблица 2). При более высоких плотностях разрыв MD существенно уменьшается и, по-видимому, постоянно уменьшается с увеличением плотности.
Тенденции в данных прочности на разрыв TD, показанные в Таблице 2 и на Рисунке 4, кажутся аналогичными тем, которые наблюдаются для прочности на разрыв MD, описанной выше. При плотности ниже 0,925 г / см 3 прочность на разрыв в среднем составляет около 450 г. По мере увеличения плотности выше 0,925 г / см 3 происходит резкое уменьшение разрыва TD.Свойства пленки, полученной экструзией с раздувом (толщиной 1 мил), и информация о технологичности для нескольких типичных смол, перерабатываемых на коммерческой линии (см. Раздел о влиянии SA ниже), показаны в таблице 3. Хотя абсолютные свойства демонстрируют некоторые отличия от тех, которые были получены на лабораторной линии. (Таблица 2), тенденции вполне согласуются с более ранними наблюдениями. У этих смол наблюдается чрезвычайно хорошая ударная вязкость даже при 3 мас.% SA (см. Следующий раздел). Прочность на разрыв MD и TD, по-видимому, довольно постоянна во всем диапазоне смол, оцениваемых на этой линии, и демонстрирует превосходный баланс разрыва TD / MD.Значения мутности варьировались от примерно 6 до 12% при 3 мас.% SA. Кроме того, были отмечены следующие характеристики технологичности: хорошая стабильность пузырьков, отсутствие проблем с закупориванием и отсутствие разрушения расплава для смол около 1 MI с фторполимерной технологической добавкой.
Таблица 3. Свойства пленки, получаемой экструзией с раздувом, и технологичность металлоценовых смол на линии производства пленки с раздувом в промышленных масштабах
| Смола | PA-186 | PA-4/3 | PA-4/1 | PA-4 / 2 | ПА-4/5 | ПА-4/5 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MI ⁁ , дг / мин | 1.96 | 2,86 | 0,94 | 2,18 | 1,02 | 1,02 | ||||||
| Плотность ⁁ , г / куб. См | 0,9096 | 0,9169 | 0,9179 | 0,9213 | 0,9220 | 0,9220 900 Скольжение / Антиблок, мас.% | 3 | 3 | 3 | 3 | 0 | 3 |
| Фторполимер, мас.% | 0 | 0 | 0,07 | 0 | 0.07 | 0,07 | ||||||
| Удар дротика, г | 614 | 350 | 444 | 120 | 242 | 270 | ||||||
| MD Разрыв, г | 346 | 349 | 278 | 299 | 280 | 253 | ||||||
| Разрыв TD,% | 491 | 533 | 541 | 528 | 565 | 531 | ||||||
| % Мутность | 7,9 | 11.6 | 6,6 | 9,5 | 5,7 | 7,7 | ||||||
| % Стекло, 45 ° | 83 | 79 | 98 | 86 | 111 | 88 | ||||||
| Устойчивость пузыря | удовлетворительная | хорошо | хорошо | хорошо | v. Хорошо | хорошо | ||||||
| Блокировка | нет | нет | нет | нет | немного | нет | ||||||
| Разрыв расплава | нет | нет | нет | нет | нет | нет |
Влияние толщины пленки : Пленки более высокого калибра (2 и 3 мил) были изготовлены из нескольких смол, и влияние на свойства пленки показано в таблице 4.Обратите внимание, что свойства для более высоких толщин указываются как измеренные, а не нормализованные на единицу толщины. Ударная вязкость дротика увеличивается примерно пропорционально толщине. Можно видеть, что прочность на разрыв в MD для всех трех случаев увеличивается более чем пропорционально, т.е. удвоение толщины приводит к более чем удвоению прочности на разрыв в MD. Напротив, прочность на разрыв TD увеличивается, но меньше, чем пропорционально толщине. Ясность показывает интересную тенденцию в том, что образец с самой низкой плотностью, PA-186, не показывает изменения мутности с толщиной пленки.Однако образец PA-4/2 с 3 мас.% SA становится мутнее с увеличением толщины пленки. Другие данные (не представленные здесь), по-видимому, подтверждают эту тенденцию, что при низких плотностях (0,915 г / куб.см) высокая прозрачность сохраняется при более высоких толщинах, но при более высоких плотностях прозрачность уменьшается с увеличением толщины.
Таблица 4. Влияние толщины (толщины) на свойства металлоценовой пленки, полученной экструзией с раздувом
| Смола | PA-186 | PA-186 с SA | PA-4/2 с SA |
|---|---|---|---|
| Удар дротика, г | |||
| 0.0254 мм (1 мил) | & gt; 1400 | 685 | 140 |
| 0,0508 мм (2 мил) | & gt; 1400 | & gt; 1400 | 269 |
| 0,0762 мм (3 мил) | & gt; 1400 | & gt; 1400 | 396 |
| MD Разрыв, г | |||
| 0,0254 мм (1 мил) | 238 | 240 | 188 |
| 0 .0508 мм (2 мил) | 613 | 533 | 466 |
| 0,0762 мм (3 мил) | 826 | 874 | 770 |
| TD Разрыв, г | |||
| 0,0254 мм (1 мил) | 390 | 390 | 405 |
| 0,0508 мм (2 мил) | 701 | 677 | 739 |
| 0,0762 мм (3 мил) | 982 | 1002 | 1069 |
| Мутность,% | |||
| 0.0254 мм (1 мил) | 4,5 | 10,8 | 10,2 |
| 0,0508 мм (2 мил) | 4,4 | 6,8 | 13,9 |
| 0,0762 мм (3 мил) | 4,7 | 8,5 | 19,4 |
SA составляет 3 мас.% Slip / Antiblock
Влияние Slip / Antiblock, SA : Влияние добавления 3 мас.% SA на свойства пленки показано на рисунке 5 для двух типичных случаев. Ударная вязкость дротика в обоих случаях резко снижается при добавлении концентрата SA.Однако, что довольно интересно, SA не оказывает абсолютно никакого влияния на прочность на разрыв. Здесь стоит уточнить еще несколько моментов. Во-первых, добавленный уровень SA был, вероятно, выше необходимого для хорошей технологичности. Таким образом, существует возможность снизить уровень потери ударной вязкости, просто понизив уровень SA. Во-вторых, в случаях, когда смола должна использоваться во внутреннем слое многослойного приложения для совместной экструзии, нет необходимости добавлять какой-либо SA.Наконец, прозрачность полученных экструзией пленок, измеренная по мутности, действительно уменьшалась (мутность увеличивалась примерно в 2 раза) при добавлении этого уровня SA. Следовательно, следует ожидать некоторого ухудшения прозрачности при добавлении любых твердых частиц (в данном случае кремнезема) даже при низких уровнях.
Рис. 5. Влияние скольжения / антиадгезии на свойства металлоценовой пленки.
Прозрачность металлоценовых пленок, получаемых экструзией с раздувом : полученные экструзией пленки всех (чистых) смол, оцениваемых здесь, в диапазоне от 0.Плотность 905-0,945 г / см 3 показала превосходную прозрачность, на что указывает низкая мутность и высокий глянец. Эти результаты показаны графически на рисунке 6, где показано влияние плотности и толщины пленки (толщины) на матовость. Видно, что матовость пленок, полученных экструзией с раздувом, составляла примерно 3-8% для всего диапазона плотности 0,905-0,945 г / см 3. Превосходная прозрачность этих пленок для плотностей выше 0,925 г / см была удивительной и неожиданной. В настоящее время считается, что это является следствием двух основных факторов; чрезвычайно однородный SCBD из этого катализатора, приводящий к мелким и однородным кристаллитам и очень гладкой поверхности пленки.Оба фактора считаются преимуществами по сравнению с обычными смолами ЛПЭНП эквивалентной плотности и молекулярной массы.
Рис. 6. Влияние плотности и толщины пленки на% мутности металлоценовых пленок, полученных экструзией с раздувом.
Сопротивление разрыву
Сопротивление раздиру — сложный результат других основных свойств, таких как модуль упругости и прочность на разрыв. Для измерения этого свойства было разработано множество лабораторных методов. Испытания, которые сейчас используются для измерения сопротивления разрыву эластомеров, полезны для лабораторных сравнений, но корреляция между результатами испытаний и эксплуатационными характеристиками часто бывает довольно сложной.Различные тесты на разрыв дают разные результаты при использовании с уретановым каучуком. Сравнивались следующие испытания уретана на разрыв: ASTM D-470
Instrom Split Tear
ASTM D-751-52T (модифицированная трапеция)
ASTM D624 Die C (Graves)
ASTM D-624 Die B (Winkelmann)
ASTM D-470 и тесты Instron на раздельный разрыв в наименьшей степени зависят от прочности на разрыв и дают наиболее реалистичную оценку прочности уретана на разрыв. Образцы, использованные в каждом тесте, показаны на рисунке 1.
Результаты испытаний на разрыв для соединений уретана различной твердости приведены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1
Сравнение испытаний на разрыв вулканизатов уретана
| Твердость, дюрометр | 90A | 95A | 50D |
| Предел прочности при растяжении, фунт / кв. Дюйм | 5000 | 5000 | 7500 |
| Прочность на разрыв, фунт / дюйм | |||
| Могилы, 20 дюймов / мин | 557 | 633 | 825 |
| 1 дюйм / мин | – | – | 364 |
| Винклеманн, 20 дюймов / мин | 445 | 517 | 1775 |
| 1 дюйм / мин | – | – | 436 |
| ASTM D-470, 20 дюймов / мин | 101 | 173 | 117 |
| Instron, 20 дюймов / мин | 145 | 234 | – |
| 1 дюйм / мин | – | – | 187 |
| Трапеция, 20 дюймов / мин | 237 | 917 | ** |
** Без теста, слишком жесткий, чтобы складывать.
Результаты вычисляются в единицах силы на дюйм толщины, необходимой для разрыва образца. Например, если нагрузка в 40 фунтов необходима для разрыва образца толщиной 0,07 дюйма, сопротивление разрыву будет 40 / 0,070 = 572 фунта / дюйм.
Значения прочности на разрыв по Грейвсу (матрица C) и Винкельмана (матрица B) увеличиваются с увеличением твердости. Абсолютные значения, полученные с помощью этих испытаний, высоки, поскольку испытание в значительной степени зависит от факторов растяжения. Для некоторых из более твердых соединений снижение скорости головки с 20 дюймов в минуту до одного дюйма в минуту позволяет образцу расслабиться во время испытания; это снижает влияние прочности на разрыв, что приводит к более низким значениям для обоих испытаний.Например, уретан 50D, вытягиваемый со скоростью 20 дюймов в минуту, дает прочность на разрыв, которая намного выше, чем у полученного при вытягивании того же состава со скоростью один дюйм в минуту.
Значения испытаний ASTM D-470 и Instron увеличиваются с увеличением твердости для уретана 90A и уретана 95A, но ниже для уретана 50D, хотя эти соединения более твердые. Абсолютные значения этих двух тестов похожи и являются самыми низкими из всех изученных тестов. Оба испытания представляют собой испытания на раздельный разрыв, которые, как правило, исключают факторы растяжения и дают более реалистичную оценку сопротивления росту порезов.Эти тесты, по-видимому, являются наилучшей доступной мерой сопротивления уретана на разрыв.
Значения теста на разрыв по трапеции увеличиваются с увеличением твердости, причем значительно больше для уретана 95A. В тесте «Трапеция», который в основном используется для тестирования тканей с резиновым покрытием, все напряжение прикладывается к началу разрыва в направлении, перпендикулярном направлению разрыва. Это устраняет «удвоение» и эффекты сдвига, связанные с расколами, а также эффекты растяжения, обнаруженные в тестах Грейвса и Винкельмана.Тест трапеции является полезным дополнением к другим тестам на разрыв, но его нельзя использовать для твердых смесей, потому что сложно правильно сложить образец.
Прочность на разрыв уретана 90A и уретана 95A может быть увеличена за счет использования уровней отверждения от 100 до 110% от теории. Это улучшение проиллюстрировано на рисунках 2 и 3.
>
Увеличение прочности на разрыв объясняется тем, что полимерная цепь становится более линейной с меньшим количеством сшивок.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Сопротивление разрыву | Тестирование свойств полимерных материалов
Зачем нам ваши личные данные?путем предоставления вашей личной информации e.г. Имя, почтовый / электронный адрес, номер телефона позволяют Smithers предоставлять вам индивидуальную информацию о наших услугах. Сюда могут входить приобретенные продукты, такие как рыночные отчеты и места для конференций, услуги тестирования или консалтинга, а также цифровые ресурсы, такие как официальные документы, веб-семинары и брошюры. Smithers стремится к тому, чтобы информация, которую мы собираем и используем, подходила для этой цели, и будет обрабатывать (собирать, хранить и использовать) предоставленную вами информацию в соответствии с действующими законами о защите данных.Компания Smithers будет стремиться поддерживать точность и актуальность вашей информации, сохраняя ее столько, сколько потребуется.
Как мы будем использовать ваши данные?Обычно мы собираем личную информацию от вас только в том случае, если у нас есть ваше согласие на это, когда нам нужна личная информация для выполнения контракта с вами, предоставления контента или услуги, которую вы запросили, или когда обработка находится в наших законных интересах для продвижения услуг и / или продуктов по тестированию, консультированию, информации и соблюдению нормативных требований, предлагаемых Smithers.
Поделится ли Смитерс моими данными?Компания-член Smithers может иногда передавать вашу личную информацию другой компании-участнику Smithers, в некоторых случаях за пределами Европейской экономической зоны. Компании-участники Smithers по соглашению между собой обязаны защищать такую информацию и соблюдать применимые законы о конфиденциальности. Smithers не будет передавать вашу информацию, полученную в результате взаимодействия, без вашего согласия.
Как Смитерс защитит мои данные и обеспечит их безопасность?Smithers соблюдает строгие процедуры для обеспечения безопасности вашей личной и финансовой информации.Чтобы предотвратить несанкционированный доступ или раскрытие вашей информации, мы внедрили строгие процессы безопасности и передовые практики, чтобы гарантировать защиту вашей информации в Интернете.
Как долго Смитерс будет хранить мои данные?Smithers будет хранить личную информацию, полученную от вас, если у нас есть постоянная законная потребность в этом. Smithers будет хранить вашу личную информацию только до тех пор, пока это необходимо для достижения целей, для которых мы ее собрали, и в соответствии с периодами времени, указанными в нашей Политике хранения данных.
Ваши юридические права на защиту данныхВ любой момент, пока мы владеем или обрабатываем ваши личные данные, вы можете воспользоваться всеми правами, доступными вам в соответствии с действующим законодательством о защите данных. Вы можете полностью просмотреть эти права в нашем Уведомлении о конфиденциальности.
Принимая это уведомление о конфиденциальности, вы даете Smithers согласие на обработку ваших личных данных для указанных целей. Вы можете отозвать согласие в любое время, задать вопрос или сообщить о проблеме, написав нам по электронной почте на адрес privacy @ smithers.com.
ПОЛНОЕ УВЕДОМЛЕНИЕ О КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ SMITHERS
Испытание тканей на сопротивление разрыву
Испытание ткани на сопротивление разрыву или прочность на разрыв измеряется для проверки того, насколько материал может противостоять эффектам разрывов или порезов при растяжении. Прочность на разрыв измеряется в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D412, который также используется для измерения растяжения и удлинения.Стандартный метод испытаний измеряет сопротивление образованию и расширению разрыва. Образец удерживается между двумя держателями, и к нему прилагается равномерное тянущее усилие до тех пор, пока не произойдет деформация. Приложенная сила делится на толщину материала для расчета сопротивления разрыву.
Если материалы имеют низкое сопротивление разрыву, они могут иметь плохую стойкость к истиранию. Любое повреждение таких материалов может привести к быстрому выходу из строя. Прочность на разрыв — это сила растяжения, необходимая для разрыва пластика, бумаги или ткани.
Давайте подробнее объясним, как рассчитать коэффициент разрыва.
Presto’s Тестер прочности на разрыв определяет среднее усилие в граммах на образец, необходимое для распространения разрыва в текстиле или других материалах определенной длины. Есть два образца; один — прямоугольного типа, а другой — с испытательной длиной постоянного радиуса. Маятник снабжен тестером для приложения силы. Тест используется для измерения потери потенциальной энергии стандартного прибора 1600 гс по шкале 0-100.
Среднее усилие отрыва gf равно 16 x среднее показание шкалы / количество свай
Фактор разрыва используется для сравнения двух бумаг в отношении их прочности на разрыв, которая равна сопротивлению раздиру в гс / вещество в г / м.
Почему важно проводить испытания тканей на сопротивление разрыву?
Прочность на разрыв — это сопротивление ткани разрыву. Прочность на разрыв жизненно важна для текстильных изделий, пуленепробиваемых курток, рабочих джинсов, палаток, одежды, мешков и промышленного применения.Если прочность на разрыв высокая, значит, проколы в ткани не распространяются легко. Прочность на разрыв жизненно важна для промышленных текстильных изделий, поскольку они выполняются в тяжелых условиях.
Факторы, влияющие на прочность на разрыв, следующие:
• GSM ткани показывает прочность на разрыв. Высокое значение GSM означает большую прочность на разрыв.
• Прочность пряжи напрямую зависит от прочности ткани на разрыв. Чем выше прочность пряжи, тем выше прочность на разрыв.
• Дизайн плетения означает, что полотняное плетение может иметь самую низкую прочность на разрыв. Точно так же пряжа имеет низкую прочность на разрыв по сравнению с филаментной пряжей.
• Трикотажное полотно менее прочное, чем тканое.
Тестер прочности на разрыв является подходящим инструментом для измерения сопротивления разрыву различных материалов, включая текстиль и ткани.
Чтобы получить более подробную информацию о технических характеристиках прибора для испытания на разрыв или получить ценовое предложение, свяжитесь с нашими экспертами.
Сопротивление разрыву мягких коллагеновых тканей
Материалы
В соответствии с установленным протоколом 33 , капсула Глиссона крупного рогатого скота (GC) была отделена от кусков бычьей печени, полученной на местной бойне, в течение 6 часов после смерти животного. Клеточный носитель CCC на основе коллагена I (Viscofan BioEngineering, Weinheim, Germany) был получен от производителя и погружен на 24 часа в физиологический солевой раствор (PS, 0.9% NaCl) перед тестированием. Сети из электропряденого полиуретана (ПУ) со средним диаметром волокна около 900 нм были получены от компании Empa (Санкт-Галлен, Швейцария). Образцы PDMS (Sy184, Sylgard184, Dow Corning, Midland, MI, USA) получали в соотношении смешивания 1:10 между сшивающим агентом и основным полимером 33,52 . Образцы GC и CCC сохраняли гидратированные во время подготовки образцов и тестирования во всех экспериментах в PS или, если указано, в дистиллированной воде (DW).
Подготовка образца
Для испытаний на излом прямоугольные образцы вырезали из GC и CCC, и с помощью скальпеля вводили боковой разрез длиной c .Размеры (т.е. общая длина × ширина до зажима), длина свободного образца L 0 после зажима и c составляли 42 мм × 12 мм ( L 0 = 2 мм, c = 3 мм), 45 мм × 60 мм ( L 0 = 15 мм, c = 15 мм) и 60 мм × 60 мм ( L 0 = 30 мм, c = 15 мм ). Дополнительная серия экспериментов была проведена с образцами CCC 40,5 мм × 6 мм ( L 0 = 0.От 7 мм до 1,1 мм и c = 1 мм). Обратите внимание, что общая длина в 4 раза больше, чем L 0 , чтобы обеспечить достаточную площадь зажима. Адаптация c для каждого конкретного L 0 была вызвана соображениями доступности материала. Например, при c = 15 мм для всех образцов, требуемая ширина для L 0 = 2 мм была бы w 0 = 60 мм вместо используемых в настоящее время 12 мм, таким образом, ведущая к значительно большим образцам и, как следствие, меньшему количеству образцов, полученных от каждой печени.Для испытаний на одноосное растяжение до разрушения (UA) использовались образцы собачьей кости (ISO 37, тип 4, ширина 2 мм, L 0 = 20 мм). Для испытаний надуванием (EB) (GC, Sy184) были приготовлены круглые образцы диаметром 70 мм (свободный диаметр D 0 = 50 мм), и были созданы центральные дефекты размером примерно 0,2 мм, 1 мм и 5 мм. . Для испытаний на удержание швов (SRS) 29 , были приготовлены образцы размером 30 мм × 10 мм ( L 0 = 20 мм), перфорированы и зашиты иглой и мононитью 5–0 (В.Braun Melsungen AG, Мельсунген, Германия) с глубиной прикуса 2 мм от переднего края. Чтобы сделать возможным анализ на основе изображений полей деформации в плоскости, черные маркеры наносили на поверхности образцов водостойкой черной ручкой (GeoCollege Pigment Liner 0,005). Для тестирования in situ в многофотонном микроскопе были подготовлены образцы со свободной длиной 10 мм × 40 мм (излом, c = 10 мм) и 20 мм × 10 мм (SRS, глубина укуса 2 мм) и окрашены ДНК. связывающий краситель DAPI (40,6-диамидино-2-фенилиндол, дигидрохлорид, Invitrogen) перед тестированием для визуализации ядер клеток с помощью флуоресценции.
Экспериментальные установки
Установка для одноосного растяжения до разрушения (UA), SRS и испытания на разрыв в режиме I 54,55,56 сочетает в себе гидравлические приводы с датчиками силы (MTS Systems, Eden Prairie, MN, USA, force диапазон: 100 Н) с системой камеры CCD (Pike F-100B Allied Vision Technologies GmbH, Штадтрода, Германия) и телецентрическим объективом 0,25 × (NT55–349; Edmund Optics GmbH, Карлсруэ, Германия), позволяющим одновременно записывать вид сверху изображений, сигналов силы ( F ) и смещения зажима (Δ u ) (рис. 2a, b и 4c, f).Для испытаний на излом в режиме I использовались индивидуальные 3D-печатные зажимы с блокировочными канавками 57 , и все зажимы были оснащены наждачной бумагой для уменьшения проскальзывания и закрыты винтами. Монтаж образцов облегчался с помощью зажимных приспособлений из наждачной бумаги и пластиковой фольги 31,33 . Для GC и CCC зажимы и тестовые образцы помещали в камеру из акрилового стекла и погружали в физиологический раствор (PS) при комнатной температуре. Сигналы смещения и силы регистрировались с частотой 10 Гц при испытаниях UA и разрушении, изображения записывались с частотой 2 Гц и при 4 Гц при испытаниях SRS.Испытания равносильного надувания мембраны (EB) проводились с использованием специально изготовленной установки 33,54,56 , где круглые образцы зажимались между цилиндром надувания и кольцом крышки (внутренний диаметр D 0 = 50 мм), закреплялись винтами и нагружается перекачкой жидкости в цилиндр. Чтобы предотвратить утечку жидкости через дефект во время надувания (рис. 3e), под мембраны поместили слой мягкого эластомера (SMI G / G 0,020 ”, Specialty Manufacturing Inc., Сагино, штат Мичиган, США).Для ГХ устройство помещалось в камеру из акрилового стекла, заполненную ПС. Мембраны надували путем закачки дополнительного количества PS в алюминиевый цилиндр с помощью шприцевого насоса (Standard Infuse / Withdraw PHD Ultra Syringe Pumps, Harvard Apparatus, Холлистон, Массачусетс, США) под контролем пользовательского кода LABVIEW (National Instruments, Хантсвилл, Алабама, США). давление измерялось (цифровой манометр, LEX 1, Келлер, Швейцария), двумя камерами CCD (GRAS-14S5C-C, Point Grey, Ричмонд, Британская Колумбия, Канада) записывались виды сверху и сбоку с частотой 1 Гц.SRS на месте и испытания на излом на ГХ (рис. 1c, d и 4b) были выполнены в многофотонном микроскопе (MPM, Leica TCS SP8 Upright MP FLIM; объект: Центр микроскопии и анализа изображений, Университет Цюриха) с использованием специального построено испытательное устройство с датчиками перемещения и силы 27 , регистрирующее генерацию второй гармоники (ГВГ) ядер, окрашенных коллагеном и флуоресценцией, при длине волны возбуждения 840 нм.
Испытания и анализ разрушения и SRS
Макроскопические испытания на разрушение в режиме I на GC, CCC и электропряденых полиуретановых матах были выполнены при скорости деформации 0.3% s −1 (рис. 2а, б и 4е). Номинальное натяжение T = F / b рассчитывалось из измеренного усилия F и начальной ширины связки b . Анализ данных образцов основан на небольшом заданном пороге натяжения 33 7 × 10 −4 Н мм −1 , достигнутом при длине образца L r ef . Номинальное растяжение в направлении нагрузки, таким образом, составило λ N = l / L r ef , где l обозначает текущую длину L r ef u .Локальные растяжения в плоскости λ (направление нагрузки) и λ 2 (перпендикулярно направлению нагрузки) были получены с использованием специального программного обеспечения 52 , которое отслеживает особенности на поверхности ткани в указанной области полученного верха. -просмотр изображений и реконструкция гомогенизированного поля деформации в плоскости. Начало распространения трещины было идентифицировано путем анализа изображений вида сверху, что позволило провести последующую количественную оценку соответствующего участка разрушения λ F (рис. 2g, h и 5d) и силы (рис.{\ lambda _ {\ mathrm {F}}} Td \ lambda \), где γ c — коэффициент, учитывающий проскальзывание ткани, которое определяется соотношением номинального и местного растяжения при распространении трещины 57 . Энергия разрыва мембраны Γ была определена как значение Γ a , измеренное для самых больших образцов. Обратите внимание, что энергия разрыва мембраны равна \ ({\ mathrm {\ Gamma}} = \ overline {\ mathrm {\ Gamma}} H_0 \), где \ (\ overline \ Gamma \) — характерная энергия разрыва, а H 0 начальная толщина ткани.Прогнозы λ F , основанные на механике разрушения, были получены путем линейной экстраполяции механической реакции испытаний на разрушение режима I с L 0 = 30 мм и определения растяжения, необходимого для достижения Γ для различных начальных значений. длины образцов (рис. 2ж, з). Мембраны с центральным дефектом надували, закачивая в цилиндр 8 мл не менее –1 жидкости до разрыва. Критические локальные растяжения в плоскости были идентифицированы по изображениям вида сверху 52 (рис.3д, е). Испытания UA проводились при номинальной скорости деформации 0,3% с −1 до разрушения (см. Дополнительный рис. 1a, b), критической силы F R , растяжения λ F и работы до разрыв W * 24 был извлечен из сигнала силы, смещения зажима и изображений вида сверху (рис. 2g, h, 3f, g и 4e). Энергия разрыва и Вт * на рис. 3g были рассчитаны на основе оценок для начальной толщины образца, где 100 мкм использовалось для GC, 30 мкм для CCC и 0.4 мм для Sy184. Чтобы сравнить критическую силу F R с испытаниями SRS (рис. 4d), критическое натяжение было рассчитано и умножено на ширину образца SRS (10 мм), чтобы получить нормированные силы для аналогичного поперечного сечения в два теста. Для определения SRS и начальной прочности на разрыв (BSS) 29 соответствующие образцы зажимали с одной стороны, шовную петлю медленно вытягивали (0,2 мм · с -1 ) до достижения пороговой силы (0,005 Н). а затем через 1 мм с −1 до разрушения (рис.4а – в). Из сигнала силы и анализа изображений вида сверху была определена критическая сила BSS в начале распространения трещины (рис. 4d, e и 5f).
Испытания и анализ на месте
Испытания на излом и SRS были выполнены на ГХ в многофотонном микроскопе. Образцы трещин в режиме I на месте нагружали ступенчато со скоростью 0,1 мм / с -1 , а швы натягивали со скоростью 0,1 мм / с -1 в испытаниях SRS. После каждого шага и времени ожидания ок. 2 мин для стабилизации силового сигнала, 3D-стопки в области дефекта, т.е.е., вырез или отверстие для шва, были получены с размером шага 1 мкм по толщине мембраны (рис. 1c, d, 3e и 4b и дополнительный рис. 2l). Для анализа пространственной неоднородности ориентации волокна выравнивание волокна в направлении нагрузки ( y ) и перпендикулярно к нему ( x ) было количественно определено на основе анализа главных компонентов 58 и представлено как параметр концентрации фоновой зависимости. -Распределение Мизеса соответствует соответствующим гистограммам ориентации (рис.1д). Этот параметр концентрации был представлен на рис. 1e и рис. 1h, чтобы обеспечить безразмерную степень выравнивания волокна. Анализ применялся независимо к частям изображений размером 10 мкм × 10 мкм в эталонном, загруженном и ненагруженном состоянии из пяти срезов каждой анализируемой стопки (рис. 1e). Примечательно, что та же процедура была применена к визуализированным изображениям моделирования (рис. 1h), чтобы аналогичным образом определить рассчитанные ориентации волокон. Точно так же интенсивность сигнала ГВГ была извлечена из субизображений как средняя яркость изображения 5 срезов на стопку (рис.1е).
Модели вычислительного материала
2D DNM 31 был разработан на основе микроскопических и гистологических данных, представляющих механический отклик GC в одноосных и двухосных экспериментах 31 . Он состоит из сшитой волоконной сети, заполненной непрерывными треугольными конечными элементами, которые обеспечивают сопротивление притоку или истоку жидкости 27,59 . Модель генерируется путем случайного размещения поперечных связей с плотностью ρ c = 0.075 мкм -2 в пределах заданной области 31 . Четыре соединителя, представляющие волокна, определены для каждой поперечной связи на основе процесса случайной взвешенной выборки с равномерным распределением ориентации и распределением по длине, напоминающим форму распределения Пуассона со средним значением L c = 10 мкм, если не указано иное иначе. Волнистые коллагеновые волокна моделируются с помощью осевых соединительных элементов (CONN2D2) в Abaqus (Abaqus 6.10-EF1, DS Simulia Corp., Провиденс, Род-Айленд, США), а их нелинейный механический отклик аппроксимируется билинейным законом силы-деформации f. ( ε ) с малой жесткостью k 0 = 0.1 мН в режиме сжатия и начального разжима, и k 1 = 100 мН ≫ k 0 в прямом направлении, т.е. ε > ε s , где ε s — деформация провисания (рис. 1а). Разрыв волокон считается, когда ε > ε c , при этом жесткость волокна равна нулю (рис. 1а). Для численной стабилизации модели добавлен пятый соединитель длиной L c с нулевой упругой жесткостью, и каждый соединитель снабжен параллельным линейным демпфирующим элементом малой вязкости ( η = 0.001 Н · с · мм −1 ). Используя поперечные связи, сетка элементов плоской деформации (CPE3) была сгенерирована триангуляцией Делоне с помощью Matlab (версия 2015a, TheMathWorks Inc., Натик, Массачусетс, США), и элементы были снабжены объемным гиперупругим конститутивным законом, определенным функцией энергии деформации 31,60 Ψ = C ( J 2 — J — α ) 2 , где C = 3,0 × 10 −8 МПа и α = 6 — параметры модели, а Дж — изменение площади.Выбранные параметры модели приводят к низкому сопротивлению изменению объема до значения Дж, = 0,4, т.е. близко к пределу уплотнения сети (дополнительный рис. 1г). Влияние провисания волокна было изучено при изменении ε s ∈ {0,21, 0,04} (дополнительное обсуждение и дополнительный рис. 2). Влияние критических деформаций волокон было исследовано путем выбора ε c ∈ {0,35, 0,6} (дополнительный рис. 2), мотивированного экспериментально зарегистрированными деформациями разрушения коллагеновых волокон.DNM использовался либо для определения элементов репрезентативной площади для расчета однородных нагрузок, либо для определения областей гибридных моделей, в которых DNM был объединен с секциями непрерывного материала.
Гибридные модели были созданы путем соединения DNM на границах дискретизированной области с материалом континуума, который представляет гомогенизированный макроскопический отклик DNM (см. Рис. 1a, c, 3a и 4a и дополнительный рис. 1c, d). ).
Модель континуума (CM), представляющая SCT, была основана на гиперупругой анизотропной конститутивной модели 33,61,62 , которая представляет N = 32 семейства волокон, равномерно распределенных в плоскости, с небольшим наклоном вне плоскости ± ϑ , и вложены в слабосжимаемую матрицу.{2m_4}, $$
(1)
, где 〈…〉 обозначает скобки Маколея, а параметры материала были определены как μ 0 H 0 = 2,15 Н мм −1 , м 2 = 5.07 × 10 −3 , \ (\ bar m_3 = 9,94 \), м 4 = 1,00001, м 5 = 0,90, q = 6,15, ϑ = 5,77 × 10 −2 [рад] . В отличие от предыдущих версий 33,62 , параметр λ s был введен для учета провисания волокна, как и в DNM, и принимает значения либо 1.28 или 1.11. Были вычислены тензор напряжений Коши s и напряжение Коши T C = λ 3 H 0 s , где H 0 — начальная толщина GC, а λ 3 обозначает степень растяжения вдоль нормали к мембране. Параметры модели, приведенные выше, были идентифицированы нелинейным методом наименьших квадратов минимизации ошибки между откликами CM и параметризованной DNM при моделировании UA, полосно-двухосных (SB) и EB тестов (см.Дополнительный рис. 1в, г). Модель была реализована как пользовательский материал в Abaqus и использовалась для описания свойств дальних областей, дискретизированных трех- или четырехузловыми элементами напряжения в плоскости (CPS3, CPS4). Подобно экспериментальной процедуре, при последующей обработке результатов моделирования была введена опорная сила для анализа данных.
Для изучения осмотической среды на трехмерной сетевой кинематике мягких коллагеновых мембран используется трехмерная гибридная хемоупругая модель (см.На рис. 5, дополнительный рис. 1h) была установлена связь 3D DNM 27 с сеткой тетраэдрических конечных элементов, обладающих химиоупругими свойствами материала (рис. 5). Сеть была сформирована за счет засева поперечных связей с плотностью · c = 5 · 10 -4 мкм -3 в пределах области характерного элемента объема (RVE) мембраны. Затем волокна были определены четырьмя случайными связями между этими поперечными связями, равномерно распределенными в плоскости мембраны и взятыми из распределения 27 p ( l , φ ), что привело к распределению фон-Мизеса вне плоскости. {- \ alpha _r} — 3} \ справа) / \ alpha _r \) и параметры модели 53 α 1 = 2.17, α 2 = 9,06, α 3 = 34,3, α 4 = −5,40, μ 1 = 0,291 МПа, μ 2 = 0,00340 МПа μ 3 = 2,01 × 10 −11 МПа и μ 4 = −0,0115 МПа.
Анализ трещин и SRS с помощью гибридной модели
Раскрытие трещины в режиме I (рис. 1 и 2), разрушение дефектов при двухосном растяжении (рис. 3) и SRS (рис. 4) были смоделированы с помощью гибридной модели в Abaqus. .Модели конечных элементов (FE) образцов мембран SCT были созданы с использованием свойств материала, предоставленных CM, представителем GC. Дефекты были внесены путем отсоединения узлов КЭ вдоль линий, представляющих боковые или центральные разрезы определенной длины a 0 , а круглые области вокруг концов линий были дискретизированы с помощью 2D DNM. Расчеты выполнены для ε с = 0,21 и ε с = 0,04. Испытания на разрушение режима I моделировались заданием вертикальных ( y ) смещений (Δ u ) верхней и нижней кромок широких образцов с соотношением сторон L 0 : w 0 = 1: 6 и боковой срез длиной 0.25 w 0 . Стандартные размеры составляли 10 мм × 60 мм, а L 0 варьировались от 0,6 мм до 200 мм (рис. 1a, b и дополнительный рис. 1g). Образцы были удлинены на 50% от их длины и впоследствии разгружены. Все симуляции были повторены n = 3 раза, если не указано иное, с сетевыми реализациями статистически определенного DNM, а результаты представлены как среднее ± стандартное отклонение (рисунки 1, 2 и дополнительные рисунки 1 и 2). Более того, влияние различных параметров модели и критериев отказа (т.е., количество вышедших из строя волокон) по результатам (дополнительное обсуждение и дополнительные рисунки 2 и 4). Размер ячейки континуума был адаптирован к размерам образца, в то время как плотность поперечных связей DNM оставалась постоянной во всех моделях. Ориентация и осевая деформация волокон были оценены путем последующей обработки результатов на разных этапах моделирования (рис. 1a – c, g, h, дополнительное обсуждение и дополнительные рис. 1e и 2b). Распространение трещины (разрушение) определялось разрушением 25 волокон с деформацией разрушения ε c = 0.35 или ε c = 0,6 (см. Также дополнительное обсуждение, дополнительный рисунок 2 и рисунок 1a, b). Соответствующий λ F = 1 + Δ u / L 0 был идентифицирован (рис. 2d и дополнительный рис. 2a, d, f, h), а полная энергия деформации U ( λ F ) (рис. 2б). Затем была вычислена кажущаяся энергия разрыва мембраны Γ a = U / b путем деления на ширину связки b (рис.2a – c и дополнительный рис. 2d, r, g, i). Критическая деформация волокна ε c = 0,35 и провисание ε s = 0,04 используются в расчетах на рис. 2. Аналогичным образом уменьшение растяжения при разрушении λ F в образце SB. с центральным дефектом длиной исследовали 0 (рис. 3а, б). a 0 варьировалось от 30 мкм до 90 мм, и размеры образца были соответственно адаптированы так, чтобы w 0 > 60 a 0 и L 0 > 10 a 0 во всех случаях. λ F затем нормировали по отношению к конечному растяжению (рис. 3d, f и дополнительный рис. 2k), то есть удлинению, при котором бездефектный ( a 0 = 0 мм) образец разрывается. . Расчеты на рис. 3 основаны на ε c = 0,6 и ε s = 0,21 для критической деформации и провисания волокна, соответственно, а влияние критерия разрушения и различных параметров модели рассматривается в дополнительном обсуждении. и представлен на дополнительном рис.2к. Та же гибридная модель использовалась для моделирования испытаний SRS. Были построены расчетные модели прямоугольных образцов (20 мм × 10 мм), снабженных GC свойствами, зажатых на одной кромке, а рядом с другой создан треугольный дефект. Поперечное сечение шовного материала моделировалось как круглое твердое тело диаметром 100 мкм, находящееся в жестком контакте без трения с GC и с глубиной укуса шовного материала 2 мм от бокового края (рис. 4a). На основании предыдущих исследований круговые домены с радиусом r = 150 мкм были представлены 2D DNM в областях, где ожидались максимальные деформации, в то время как другие области были разделены элементами континуума (рис.4а). Было предписано смещение центра тяжести шовного материала, была проанализирована сила реакции, и ее значение было определено как BSS, когда 25 соединителей вышли из строя на одной стороне симметричной модели (рис. 4d).
Анализ трещин и SRS с использованием моделей континуума
Все симуляции с моделями континуума были выполнены в Abaqus. Поведение деформации в ближнем и дальнем поле при моделировании разрушения в режиме I с помощью CM ( λ s = 1,28) сравнивается с гибридным подходом с точки зрения максимальных главных растяжений в плоскости (CM) и максимальных растяжений волокон (гибридные). подход) по направлению нагрузки и перпендикулярно ему (дополнительный рис.1д). Точно так же CM для GC сравнивали с составами континуума для Sy184 (дополнительное обсуждение и дополнительный рисунок 1f). Подходы механики разрушения были использованы для расчета λ F и BSS для CM для GC ( λ s = 1,28) и модели Огдена для Sy184. Функция энергии деформации W двух моделей была использована для вычисления λ F из неявного уравнения 28 Γ = W ( λ F ) L 0 H 0 (рис.2в, г). Чтобы определить λ F при наличии центральных дефектов в Sy184, было выполнено моделирование раскрытия трещины 32,71 для определения скорости выделения энергии. Противоположные узлы на линии, идущей от дефекта длиной a 0 , были связаны вместе, образец был растянут до заданного значения λ , и соединение было разорвано, так что длина трещины увеличилась на Δ a . Из соответствующего изменения энергии Δ U мы рассчитали −Δ U / Δ a для различных начальных длин и значений λ , а также для участков λ F и размеров трещин, соответствующих Γ = 80. Дж м −2 42 (рис.3c) и нормализовано экспериментально определенным пределом растяжения Sy184, равным 2,2 (рис. 3d, f). Аналогичным образом, для тестов SRS на GC и Sy184, шовный материал был натянут на заданное смещение с последующим освобождением связанных узлов. Силу реакции анализировали в центроиде шовного материала (BSS), и соответственно рассчитывали скорость высвобождения энергии -Δ U / Δ a . Смещение шовного материала варьировалось в итерационных вычислениях, чтобы получить экспериментально определенные значения Γ для GC и Sy184, и были извлечены соответствующие значения BSS (рис.4г).
Статистический анализ
Данные были проанализированы, подогнаны и проверены на статистическую значимость с использованием Python или Matlab. Значения в настоящем исследовании выражены в виде среднего значения ± стандартное отклонение или в виде прямоугольных диаграмм. Значимость между двумя разными группами анализировалась с помощью двустороннего критерия Стьюдента t . Более двух групп были проанализированы с помощью теста Краскела – Уоллиса и последующего апостериорного теста Данна. Значения p- менее 0,05 считались значимыми.
| Испытание скорости передачи опасных газов, таких как водород, метан и т. Д. | Испытание скорости передачи органических газов, таких как бензол, сложный эфир, спирт, кетон и т. Д. |
| Испытание скорости газопроницаемости в условиях различной влажности | Испытание скорости передачи газа в различных средах высокого давления |
| Испытание скорости передачи газа в различных высокотемпературных средах | Тест на пропускание кислорода контактными линзами |
| Определение скорости проникновения CO2 методом взвешивания | Испытание скорости пропускания водяного пара методом перевернутой чашки |
| Неразрушающий контроль герметичности упаковки | Испытание давлением многостанционной упаковки |
| Испытание на растяжение упаковочных материалов при сверхдлинном удлинении | Испытание на прочность при термосваривании пленок крышек медицинских бутылочек, стаканчиков для йогурта и стаканчиков для желе |
| Испытание на усилие снятия противоугонной крышки бочки с маслом, усилие открытия внутреннего тягового кольца и усилие натяжения ручки | |
В соответствии с вашими потребностями Labthink предоставляет всесторонние услуги по настройке. | |
