Analisis Punca Keretakan Pengecutan dalam Penutup Plastik
Update:16-03-2022
Dalam pengeluaran perindustrian dan pertanian dan kehidupan seharian, terdapat banyak kes retak tudung yang disebabkan oleh pengembangan haba dan penguncupan sejuk, yang secara langsung menjejaskan peredaran dan penggunaan komoditi, menyebabkan kebocoran cecair, dan juga membawa kepada kemalangan kebakaran. Dalam mekanik anjal, ubah bentuk adalah berkadar dengan tegasan. Universiti Hangzhou Dianzi menggunakan kaedah analisis ubah bentuk untuk menyelesaikan masalah pengiraan pengagihan tegasan dalaman dan kekuatan putus tali. Selepas menambah baik kaedah terbitan dan konsep lanjutan, fungsi struktur baharu telah diperolehi.
1 Ciri dan analisis terikan penutup
Geometri tudung boleh dilihat sebagai gabungan cakera dan cincin. Untuk cakera jejari dan . Jika kadar pengecutan jejari dan kord bahagian cakera adalah sama, kadar pengecutan relatif jejari PD=△R/(2R)=△R/R, dan kadar pengecutan relatif perimeter PC=2π△R/(2πR)= △ R/R, berbanding dengan PC=PD=△R/R, iaitu, tiada kelebihan yang jelas dalam kadar pengecutan relatif dalam arah jejari kepada arah kord.
2 Analisis Tekanan
2.1 Kesan ubah bentuk ke atas tegasan
Mengikut tegasan yang berkadar dengan pemanjangan relatif, tegasan pengecutan dalam ledingan, pakan dan arah bahan isotropik adalah setara, dan arah bukaan koyak penutup hendaklah tidak teratur. Mengikut kekuatan tegangan bahan polimer dan daya jejari sebenar yang menumpu di tengah bulatan, walaupun tegasan melebihi kekuatan bahan dan berlaku patah, ia harus berlaku berhampiran pusat bulatan di mana tegasan tertumpu. . 2 mata di atas adalah serasi dengan fakta bahawa retakan berlaku di tepi gelang penutup.
2.2 Pengaruh proses pengacuan bahan polimer terhadap sifat mekanikal
Memandangkan LDPE mempunyai banyak cawangan, kehabluran adalah kira-kira 55% ~ 60%; HDPE adalah linear, dengan sedikit cawangan, dan kehabluran adalah 85% ~ 90%. Apabila pengacuan suntikan dari tengah cakera, disebabkan kecairan, Bahagian cakera penutup terutamanya tersusun dalam arah jejari disebabkan oleh aliran jejarian. Kekuatan tegangan jejari penutup plastik selepas penyejukan dan pengacuan adalah tinggi, dan kekuatan tegangan kord akan jauh lebih rendah daripada arah jejari. Di bawah kadar pengecutan, ia terdedah kepada keretakan jejari. Orientasi kristalografi bahan polimer mempunyai kesan yang ketara ke atas kekuatan, yang boleh dipelajari daripada sifat mekanikal filem polipropilena berorientasikan dwi paksi BOPP. Sebagai contoh, pita pembungkus PVC dengan isian 1:1 mempunyai perbezaan ketara dalam kekuatan meledingkan dan pakan selepas regangan dan pembentukan. Kekuatan mekanikal dan juga kebolehtelapan udara plastik adalah berkaitan dengan faktor-faktor seperti sama ada terdapat pengisi, bentuk pengisi, dan sama ada makromolekul linear terhablur. Selepas polimer acuan diregangkan dan berorientasikan, kekuatan tegangannya bertambah baik, dan ia mudah koyak ke arah pakan. Retak (biasanya seperti pengikat). Penulis telah melakukan sejumlah besar ujian impak pada polistirena (PS) acuan suntikan pintu tengah, cakera lutsinar dan dulang PS seperti penutup. Statistik menunjukkan bahawa rekahan hentaman pada umumnya adalah jejari; Prestasi lentur jejari PS jauh lebih tinggi daripada arah kord. Di bawah tindakan momen lentur mengikut kord, spesimen PS berbentuk kipas atau cakera nipis PS mudah patah di sepanjang garis aliran jejarian.
3 Pengaruh konsesi jejarian struktur cincin penutup ke atas tegasan
Mekanisme sebenar penutup di tempat kerja adalah bahagian dalam dan penutup, dan pengaruh bersama antara kedua-duanya adalah daya luaran. Untuk kemudahan analisis, diandaikan bahawa kandungan tidak mengecut dengan perubahan suhu, dan diameter adalah sama dengan penutup.
3.1 Pengaruh konsesi terhadap prestasi tegasan jejari dan kord
Apabila bahagian cakera penutup mengecut secara jejari, disebabkan oleh fleksibiliti bahan polimer, tahap rayapan tertentu akan berlaku di sudut penyambung cincin penutup dan bahagian cakera, iaitu bahagian cincin penutup mempunyai pembaharuan tertentu kebolehan. ), hasil daripada konsesi mengurangkan tekanan yang dijana oleh halangan jejari. Oleh kerana bahan dalam arah kord membentuk cincin tertutup, bahan gelang itu sendiri terlibat antara satu sama lain selepas arah kord mengecut, dan kesan sebenar tiada konsesi.
3.2 Sumbangan kadar ubah bentuk valgus cincin penutup kepada tegasan kord
Selepas bahagian cakera berundur secara jejari, cincin penutup anulus tertakluk kepada perubahan seketika. Andaikan bahawa titik sentuhan antara gelang penutup dan objek dalam ialah O, dan nisbah panjang lengan daya pada kedua-dua hujung O ialah α=lB/lA, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Selepas mengecut, kedudukan semula jadi bagi gelang penutup hendaklah berada di R-△R di luar pusat bulatan. Pada masa ini, panjang lilitan gelang penutup ialah C1=2π(R-△R). Disebabkan oleh halangan kandungan penutup, di bawah tindakan daya penguncupan jejarian bahagian cakera, tepi bawah B cincin penutup terbalik di sekeliling titik O. Untuk memudahkan pengiraan, model badan tegar diguna pakai, dan jarak mendatar antara tepi bawah B gelang penutup terbalik dan titik tumpu O antara objek dalam dan gelang penutup ialah △r=α△R=lB ·△R/lA. Memandangkan kedudukan semula jadi gelang penutup selepas mengecut hendaklah pada R-△R, jarak mendatar antara tepi bawah B dan tepi atas A selepas terhalang dan terbalik:
Kadar pengembangan perimeter PC1 tepi bawah B berbanding dengan tepi atas A ialah:
Dan kadar pengecutan relatif tepi cakera PC=△C/C=△R/R, jelas pemanjangan perimeter relatif selepas tepi bawah B terbalik ialah tepi atas A dan tepi cakera (1 α)(1 △R / R) kali. in. Dengan perubahan kedudukan titik tumpu O, α>1 dalam banyak kes, jadi ubah bentuk relatif mengikut kord tepi bawah gelang penutup B adalah jauh lebih besar daripada ubah bentuk kord secara relatif pinggir cakera, dan retakan pengecutan penutup bertepatan dengan ini. tidak dapat dielakkan.
4 Penyelesaian dan langkah-langkah
Untuk mengurangkan kecenderungan keretakan penutup, pinggir bawah cincin penutup berubah bentuk mengikut nisbah panjang lengan pada kedua-dua belah titik adalah berkaitan, yang boleh mengurangkan kedudukan titik tumpu O; tingkatkan elaun jejari penutup, dan buat mulut botol condong sedikit ke dalam untuk mengurangkan momen tekanan dalaman dan mengurangkan tekanan dalaman. Menambah cincin teleskopik di sepanjang arah jejari pada pinggir bahagian cakera penutup boleh mengurangkan ubah bentuk tepi cakera, dan akhirnya mengurangkan anjakan tepi atas dan bawah bahagian cincin, sekali gus mengurangkan rintangan dalaman yang disebabkan. oleh ubah bentuk kord mengikut cincin. Pada masa ini, beberapa produk berbentuk penutup direka bentuk dengan struktur menonjol anulus berdasarkan struktur tepi objek yang akan dilencong, yang boleh mengurangkan rintangan jejarian, tetapi tidak dapat mengelakkan tekanan kord. Fleksibiliti bahan polimer berkurangan pada suhu rendah, yang secara langsung menjejaskan kestabilan suhu rendah struktur berbentuk penutup dan meningkatkan kerapuhan.
5. Kesimpulan
Keretakan pengecutan sejuk penutup memenuhi syarat analisis mekanikal dari tepi bawah cincin penutup. Di bawah andaian bahawa kadar pengecutan ledingan dan pakan adalah sama, pengecutan jejari dan kord adalah konsisten, dan arah tegasan pengecutan bebas pada permukaan cakera tidak mempunyai kesan yang ketara. Retret jejari penutup mengurangkan penjanaan tegasan jejari, tetapi tiada ruang untuk berundur dalam arah kord, yang boleh menjana tekanan yang lebih besar. Kadar ubah bentuk relatif cincin yang disebabkan oleh aliran eversi pinggir bawah cincin penutup adalah besar, yang mengembangkan tegasan kord tepi cincin penutup, yang merupakan punca utama keretakan pengecutan. Penghabluran berorientasikan jejari semasa pengacuan suntikan bahan polimer melemahkan kekuatan kord dan juga merupakan punca keretakan penutup plastik. Mengambil langkah yang disasarkan boleh mengurangkan kecenderungan keretakan.