رفتار خستگی پلیمر های مهندسی

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 استاد / پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

2 دانشگاه امیرکبیر واحد ماهشهر

3 دانشگاه امیرکبیر- واحد ماهشهر

4 دانشگاه امیرکبیر-واحد ماهشهر

10.22063/basparesh.2020.2511.1478

چکیده

دراین کار به تعاریف بنیادی رفتار خستگی برای مواد پلیمری پرداخته شده است و علاوه بر آن در مورد خستگی حرارتی پلیمر ها که ناشی از خاصیت گرانرو کشسان پلیمرهاست نیز بحث گردیده است. خستگی مکانیکی پلیمرها از جنبه های مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و ساز و کار سه مرحله ای شروع ، انتشار و گسیختگی برای خستگی پلیمرها شرح داده شده است. شرح منحنی های دامنه تنش بر حسب تعداد چرخه ها تا شکست خستگی که یکی از راه های پیش بینی رفتار خستگی پلیمرها می باشد آورده شده است که براساس این منحنی ها طول عمر و مقاومت خستگی اندازه گیری می شود. آزمون هایی که برای پیش بینی رفتار خستگی پلیمرها انجام می شوند بر مبنای روابط نظری هستند. براساس قانون پاریس نمودار نرخ رشد ترک خستگی بر حسب فاکتور شدت تنش رسم می شود که در پیش بینی رفتار خستگی مواد نقش بسیار موثری دارد.رفتار خستگی پلیمرها می تواند متاثر از عوامل زیادی است که شامل متغیرهای مختلف تجربی و ساختاری دما ، هندسه ، جهت گیری ، وزن مولکولی ، شبکه ای شدن ، حضورتقویت کننده ، عوامل محیطی مانند حلال و رطوبت می باشد. با توجه به کاربردهای حساس پلیمرهای مهندسی مانند پلی کربنات (PC) ، پلی اکسی متیلن (POM) ، پلی متیل متاکریلات (PMMA) ، پلی آمید (PA)، پلی فنیلن اکساید (PPO) و پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) رفتار خستگی از اهمیت زیادی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fatigue Behavior of Engineering Polymers

نویسندگان [English]

  • ismaeil ghasemi 1
  • sattar hasanpour 2
  • mohsen nazarian 3
  • keyhan barkheh 3
  • ali talebi 4
1 Professor / Polymer Engineering Plastic Department of Iran Polymer & petrochemical Institute
2 amirkabir university-Mahshahr
3 amirkabir university
4 amirkabir university
چکیده [English]

The basic definitions of fatigue behavior for polymer materials are mentioned. Regarding the thermal fatigue of polymers that is due to the viscoelastic property of polymers is discussed and mechanical fatigue of polymers has been discussed in various aspects. Under the definition of mechanical fatigue, there is a three-step mechanism for the fatigue of polymers, initiation, propagation and fracture . Stress amplitude to the number of cycles to fatigue failure curves is one way to predict the fatigue behavior of the polymers. The tests used to predict the fatigue behavior of polymers are based on theoretical relations. According to Paris law, the fatigue crack growth rate graph is plotted in terms of the stress intensity factor, Which is very effective in predicting the fatigue behavior of materials. The fatigue behavior of polymers can be affected by many factors , About the effect of different experimental and structural variables Temperature, geometry, orientation, molecular weight, crosslinking, the effect of reinforcement, environmental factors such as solvent and moisture on Engineering polymers polycarbonate (PC) , Polyoxymethylene (POM), Polymethylmethacrylate (PMMA), polyamide( PA), polyphenylene oxide (PPO) and polytetrafluoroethylene (PTFE) have been discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fatigue behavior
  • Engineering polymers
  • fatigue resistance
  • lifetime
  • failure mechanism