|本期目录/Table of Contents|

[1]程凯旋,杨加美,丁珮珊,等.高密度聚乙烯垫片的非线性压缩-回弹性能测试[J].武汉工程大学学报,2021,43(04):468-472.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202105019]
　CHENG Kaixuan,YANG Jiamei,DING Peishan,et al.Nonlinear Compression-Resilience Performance Test of HDPE Gaskets[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(04):468-472.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202105019]
点击复制

高密度聚乙烯垫片的非线性压缩-回弹性能测试(/HTML)
分享到：

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
43
期数:
2021年04期
页码:
468-472
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2021-08-31

文章信息/Info

Title:
Nonlinear Compression-Resilience Performance Test of HDPE Gaskets
文章编号:
1674 - 2869（2021）04 - 0468 - 05
作者:
程凯旋; 杨加美; 丁珮珊; 程天平; 张延华; 郑小涛*
湖北省绿色化工装备工程技术研究中心，武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
CHENG Kaixuan; YANG Jiamei; DING Peishan; CHENG Tianping; ZHANG Yanhua;  ZHENG Xiaotao*
Hubei Provincial Engineering Technology Research Center of Green Chemical Equipment， School of Mechanical and Electrical Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China
关键词:
高密度聚乙烯; 应力率; 温度; 棘轮效应; 本构模型
Keywords:
high density polyethylene;  stress rate; temperature; ratchet effect;  constitutive model
分类号:
TQ027.1
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202105019
文献标志码:
A
摘要:
为研究高密度聚乙烯（HDPE）垫片在非线性棘轮实验中的应力率和温度相关性，使用RPL50型蠕变疲劳试验机，对HDPE垫片在循环压缩载荷下的压缩-回弹效应进行了实验研究，建立了HDPE压缩-回弹的本构预测模型。结果表明，HDPE的棘轮变形随着温度增大而增大，当温度大于80 ℃时棘轮变形随温度的升高大幅度增加，在80 ℃时，为常温下的4倍；随着应力率的增大累积的棘轮应变有所下降，由应力率为1 MPa/s时的8.99%下降至0.01 MPa/s时的14.23%，即温度和应力率显著影响HDPE的压缩-回弹性能。本文模型能够较好预测HDPE在不同温度与应力率工况下的非线性压缩-回弹性能，在HDPE垫片的工程设计方面具有一定的应用价值。
Abstract:
To investigate the stress rate and temperature correlation of high-density polyethylene （HDPE）gaskets in nonlinear ratchet experiment， the RPL50 creep fatigue testing machine was used to evaluate the compression-resilience performances of HDPE gaskets under cyclic compression loads.Through experimental research， a theoretical model was established to predict the compression-resilience performances of HDPE gaskets. The results show that the ratchet deformation of HDPE increases with the temperature rises， and when the temperature is higher than 80 ℃， the ratchet deformation increases greatly. It can reach 10.65% at 80 ℃， which is quadruple that at room temperature. With the increase of the stress rate， the cumulative ratchet strain decreases from 8.99% at the stress rate of 1 MPa/s to 14.23% at the stress rate of 0.01 MPa/s. In conclusion，temperature and stress rate significantly affect the compression-resilience energy of HDPE. The model in this paper can better predict the nonlinear compression-resilience performance of HDPE under different temperature and stress rate conditions， and has certain application value in the engineering design of HDPE gaskets.

参考文献/References:

［1］　邵鹏程， 王雁玉， 李渤，等. 高密度聚乙烯的研究及应用［J］. 塑料制造， 2011（4）： 98-100. ［2］　CHEN Y， YAO J， JIANG Z G， et al. Electrically conductive and flame retardant graphene/brominated polystyrene/maleic anhydride grafted high density polyethylene nanocomposites with satisfactory mechanical properties［J］. Chinese Journal of Polymer Science， 2019， 37（5） ： 509-517. ［3］　MARTIENSSEN W ， WARLIMONT H. Springer handbook of condensed matter and materials data［M］. Berlin：Springer ， 2005.［4］　DROZDOV A D， CHRISTIANSEN J D. Cyclic viscoplasticity of high-density polyethylene： experiments and modeling［J］. Computational Materials Science， 2007， 39（2） ： 465-480. ［5］　BEDOUI F， DIANI J， REDNIER G， et al. Microme-chanical modeling of isotropic elastic behavior of semicrystalline polymer ［J］. Acta Materialia， 2006， 54（6） ： 1513-1523. ［6］　张克实， 张光， 余海东. 正交各向异性弹塑性有限变形的有限元计算方法［J］. 兵工学报，2000， 21（增刊1） ： 6-9. ［7］　HACHOUR K， GLOAGUEN J M， AERKANE M， et al. Experiments and modeling of high-crystalline polyethylene yielding under different stress states［J］. International Journal of Plasticity， 2014， 54 ： 1-18. ［8］　李俊伟，黄宏伟. 土工格室HDPE片材拉伸应变率相关特性［J］. 建筑材料学报，2008（1）： 47-51. ［9］　陈自鹏，石少卿，罗伟铭，等. 高密度聚乙烯材料在大变形条件下的数值模拟研究［J］. 材料导报，2017，31（20）：135-139，146. ［10］　陈建康，黄筑平，楚海建， 等. 单向应力条件下松弛时间率相关的非线性粘弹性本构模型［J］. 高分子学报，2003（3）： 414-419. ［11］　MERRY S M ， BRAY J D . Time-dependent mechanical response of HDPE geomembranes［J］. Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering， 1997， 123（1）： 57-65. ［12］　GANG T， XIA Z. Ratcheting behavior of an epoxy polymer and its effect on fatigue life［J］. Polymer Testing， 2007， 26（4）：451-460. ［13］　GANG T， XIA Z. Biaxial fatigue behavior of an epoxy polymer with mean stress effect［J］. International Journal of Fatigue， 2009， 31（4）：678-685. ［14］　GANG T， XIA Z. Mean stress/strain effect on fatigue behavior of an epoxy resin［J］. International Journal of Fatigue， 2007， 29（12）： 2180-2190. ［15］　韩鹏飞，李映春，费毕刚，等. 高密度聚乙烯力学性能试验研究［J］. 山西建筑， 2021， 47（1）：113-116.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-05-20基金项目：国家自然科学基金 （51975424）作者简介：程凯旋，硕士研究生。E-mail：[email protected]*通讯作者：郑小涛，博士，教授。E-mail：[email protected]引文格式：程凯旋，杨加美，丁珮珊，等. 高密度聚乙烯垫片的非线性压缩-回弹性能测试［J］. 武汉工程大学学报，2021，43（4）：468-472.
更新日期/Last Update: 2021-08-07