机械结构的典型要求是在最大挠度下承受一定的静载荷而不发生坍塌。然而,在实际情况下,材料暴露于重复的载荷循环(疲劳)。因此,设计人员也面临着估算疲劳寿命的任务。
疲劳试验
疲劳测试涉及将循环加载施加到试样中,以获得实际使用中材料类似条件的见解。施加的负荷可以是固定的负载或频谱载荷,重复数百万次,每秒高达数百倍。
通过在不同应力水平(S)下对试件进行循环加载,估计每个应力水平下的循环破坏次数(N)。S-N曲线是确定特定材料失效时间的常用方法,因为它有助于对材料进行排序,并测量影响塑料疲劳性能的许多次要变量的影响,如厚度和频率。欧洲杯足球竞彩
四点弯曲试验
夹芯结构的疲劳试验通常是在弯曲载荷下进行的。四点弯曲试验方法是理想的目的,因为它提供了几乎纯剪应力的核心之间的内部和外部支持。ASTM试验标准C393-00“夹层结构弯曲性能的标准试验方法”定义了静态负载的试验设置和要求。同样的基本设置也可用于疲劳试验。
图1显示了测试设置,样品固定在两个轴承上,负载施加在两个位置,因此进行四点弯曲测试。测试从定义静态断裂点开始,以确定最大载荷。静态测试之后是动态测试,即使材料处于一个特定的应力水平,直到试样破裂。记录断点处的加载循环次数,在不同应力水平下重复相同的试验,通过S-N曲线得到破坏轨迹记录。
图1。4-PB设置。
扶手蜂蜜材料的疲劳试验
在斯德哥尔摩的KTH(航空和车辆工程系),Armacell为其Arma-FORM PET AC泡沫芯安排了疲劳测试。在KTH注射技术下,在面板的每一侧用四层玻璃增强聚酯制作了分析夹芯板。4-PB夹层梁疲劳试验试验装置及典型疲劳破坏模式如图2所示。
图2。试验建立了4-PB夹层梁的疲劳试验和典型疲劳破坏模式。
测试在23℃(±1°C)(±1°C)和大约50%R.H中进行。负载比率是r = 0.1(即,在装载循环期间在样品上施加的最小载荷之间的比率之间的比率。测试频率校正到负载水平(即2-4Hz,以避免由核心的本地加热引起的故障)。为ARMA形式PET AC泡沫芯选择的负载比。同意用于测试其他核心材料的值。欧洲杯足球竞彩
蜂窝泡沫的常见故障模式从内部和外支撑件之间的梁的一部分开始。在该区域,多个细胞在疲劳负载期间单独出现故障,在抵靠层压板的45°角形成裂缝。
实验结果
实验结果如图3、4、5中的S-N曲线所示。Arma-FORM PET AC泡沫芯在其静态强度方面表现出了优越的疲劳性能。可以看到,研究的所有质量可以在相对于60-70%的抗剪强度的荷载水平下持续数百万次循环。
图3。S/N图AC 80,红线近似表示剪切强度。
图4。S / N图AC 100,用于静态剪切强度的归一化。
图5。S / N图AC 115,红线表示大约剪切强度。
对于结构核心材料,材料承受500万次载荷欧洲杯足球竞彩循环时的应力水平通常可以被描述为疲劳阈值水平。例如,PVC的这一水平通常是静态失效载荷的30-35%。相反,所有ArmaFORM AC级密度的疲劳阈值均大于60%。进一步的分析正在进行中,以获得更多的信息在高周期数。
一个测试样品,AC 100 - F10,在静态剪切强度的60%下进行500万负载循环。然后进行该测试,然后进行残余强度试验,这表明刚度与“原始”材料(尚未在疲劳中测试)基本相同。相反,例如,基于SAN的核心,例如,在几个负载周期内开始失去强度。此外,残留试验中持续的最大负荷大于强度试验(图6),而是损害断裂处的较低伸长率。
图6。AC 100的静态载荷偏转曲线。
结论
结果清楚地展示了Armaform PET AC在疲劳剪切荷载下的卓越性能。所有Armaform AC等级密度都表现出大于60%的疲劳阈值水平。
这些信息已经从Armacell Benelux提供的材料中获得,审查和改编。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问Armacell Benelux..