PS哑铃形试样拉伸性能的影响因素及断裂位置研究

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1、第38卷第3期塑料工业2010年3月CHINAPLASTICSINDUSTRYPS哑铃形试样拉伸性能的影响因素及断裂位置研究刘先锋(四川大学高分子科学与工程学院，四川成都610065)摘要：利用自行研制的不溢式压模，制备了不同过渡段结构的Ps哑铃形压制试样。通过冲击实验和偏光显微镜观察分析了试样的微观形态，研究了试样不同过渡段结构以及应力集中对拉伸强度的影响，并统计了拉伸断裂位置。研究结果表明：不同过渡段结构的哑铃形压制试样聚集态结构是均质的；拉伸强度随拉伸速率和过渡段圆弧半径的增大而增大；应用应力集中系数修正公式计算拉伸强度

2、更接近材料的真实强度。分析结果表明，哑铃形试样拉伸断裂位置发生在距平直段与过渡段切点1—3mm的应力集中区域。关键词：聚苯乙烯；哑铃形试样；拉伸强度；断裂位置，中图分类号：TQ320．774文献标识码：A文章编号：1005—5770(2010)03—0067—04StudyontheInfluencingFactorsandFractureLocationinTensilePropertyofPSDumb。bellSpecimensLIUXian-feng(CollegeofPblymerSci．，&Eng．，SichuanU

3、niversity，Chengdu610065，China)Abstract：Thedumb‘bellpressingspecimenswiththedifferenttransitionarystructuresWerepreparedbyusingserf-madepositivecompressionmold．Themicromorphologywasanalyzedbytheimpacttestandpolari—zingmicroscope，studiedtheinfluenceofthedifferenttrans

4、itionarystructureandstressconcentrationonthetensilestrength，andthetensilefracturelocationswerecounted．Theresultsshowedthattheaggregationstructureofthedumb—bellpressingspecimenswithdiferenttransitionarystructureswashomogeneous，theten-silestrengthincreasedwiththeenlar

5、gementoftensilerateandarcradius，andappliedthestressconcentrationfactortocorrecttheformula，thetensilestrengthwasclosertothetrueoneofmaterials．Theanalyticalresultsindicatedthattensilefracturelocationofthedumb。bellpressingspecimenswereinthestressconcentrationdo—mainwhi

6、chwasnearthecutpointofthestraightsectionandthetransitionarycircularwere1～3mm．Keywords：PS；DumbbellSpecimen；TensileStrength；FractureLocation聚合物材料的广泛使用使人们逐渐重视研究材料家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应结构与性能的关系。塑料的拉伸性能是塑料力学性能用，但是PS在室温下是一种典型的脆性材料，其中最基本、最重要的性能之一_lI2J。在许多场合对哑铃形拉伸试样在拉伸载荷下表现为

7、脆性断裂，断裂于材料的设计和选用是直接以拉伸试验结果为依据性能遵循Griffith线弹性断裂理论，即拉伸应力超过的。因此，正确掌握塑料拉伸性能对产品研发和某一极限值时，试样就发生断裂，裂纹尖端的塑性流生产使用都具有重要价值。然而在拉伸试验过程中，动与断裂进程密切相关，且裂尖塑性区很小，在不影拉伸试样由于轴向截面积发生变化而产生应力集中，响整体材料线弹性响应本性的情况下，材料的应力与对于韧性材料，拉伸断裂时受应力集中的影响较小，应变关系遵循Hooke定律。。。本文在前文¨的基而脆性材料对应力集中非常敏感_4]。础上，讨论了PS压

8、制哑铃形试样的聚集态结构，研在聚合物材料中，聚苯乙烯咱(PS)是一种究了试样拉伸强度的影响因素以及断裂位置，最后，无色透明的热塑性树脂。由于PS具有良好的光学性以期通过实验对前文模拟结果进行验证。能和电绝缘性能，容易成型加工，着色性好，吸湿性1实验部分低及价格低廉等优点，在包