国产精品视频一区二区三区四,亚洲av美洲av综合av,99国内精品久久久久久久,欧美电影一区二区三区电影

產品推薦:氣相|液相|光譜|質譜|電化學|元素分析|水分測定儀|樣品前處理|試驗機|培養(yǎng)箱


化工儀器網>技術中心>專業(yè)論文>正文

歡迎聯系我

有什么可以幫您? 在線咨詢

增材制造PET和ABS聚合物的疲勞和斷裂

來源:凱爾測控試驗系統(天津)有限公司   2023年12月14日 13:34  

      通過增材制造(AM)制備微小零件目前在許多工業(yè)領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而,AM獲取的零件的機械性能通常比在傳統生產工藝中獲得的零件更差,AM獲得的聚合物零件的斷裂與疲勞機制也比傳統制造的零件更加復雜?;诖耍ㄌmMilitary University的Kluczynski等人針對AM獲得PET和ABS聚合物開展了系統的斷裂與疲勞實驗,深入研究了增材制造構件的失效機理,探究了與增材制造過程相關的孔洞、分層等缺陷對材料抗斷裂和抗疲勞性能的影響。


       DIC方法可以觀察到制造聚合物的斷裂全過程,有助于對從起始到失效的整個斷裂過程的演化規(guī)律進行直觀了解。兩種打印材料ABS和PET-G的拉伸測試DIC結果如圖1所示。在斷裂之前,兩種材料在斷點附近出現顯著的應變集中,表明熔融沉積材料的邊緣位置性質對其斷裂性能影響顯著。兩種材料沿應變Y軸(如圖1所示)的斷裂應變集中點存在明顯的差異性。ABS樣品的應變集中點出現在一些確切的位置上,隨著拉伸應變的增加,應變集中程度逐漸增加,集中點位置不變,直至樣品發(fā)生斷裂失效。在PET-G樣品中,應變集中點在整個觀察區(qū)域中均勻出現,如圖中所示觀察到明顯的高應變區(qū)域,因此導致PET-G樣品出現不規(guī)則斷裂和破碎現象。

2a917f61f9e91307d467dd6f550b2972.png

圖1 ABS和PET-G增材制造樣品的DIC結果

      在應變控制疲勞加載過程中,ABS和PET-G的應力幅值隨循環(huán)圈數的變化如圖2所示。雖然兩者都具有周期性軟化的特征,但是PET-G的軟化過程更接近于線性變化,而ABS的軟化過程則與金屬材料相似分為三個不同階段。通過提取應力-應變滯回環(huán)曲線的演化,發(fā)現ABS的滯回環(huán)面積比PET-G的大得多,表明ABS在疲勞加載過程中耗散了更多的機械能。此外,在循環(huán)過程中ABS的楊氏模量也發(fā)生了顯著變化,而PET-G的楊氏模量基本不變,因此ABS易表現出非線性軟化過程。上述現象可能與增材制造樣品的層狀結構有關,疲勞載荷不僅會影響擠出絲材的力學性能,也會影響不同絲材之間的結合強度,使得疲勞失效機理十分復雜。

724e7d289f92bc0fd4d4c56dc329f157.png


圖2 ABS和PET-G樣品的應力振幅隨循環(huán)圈數的變化

      ABS和PET-G樣品的疲勞斷口形貌圖如圖2所示,在ABS樣品斷裂面觀察到明顯的漸進裂紋擴展過程,即AM打印樣品的疲勞裂紋會從樣品的邊緣逐漸擴展到中間直至貫穿整個試樣橫截面。盡管熔融沉積材料之間存在明顯的空隙,但是其疲勞裂紋擴展規(guī)律與塊體材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律一樣。在裂紋擴展至絲材的連接處后,會逐漸地轉變?yōu)榉欠€(wěn)定脆性裂紋,其擴展路徑極不穩(wěn)定,而且多發(fā)生于絲材連接的弱界面區(qū)域。


       本文系統探究了增材制造的PET和ABS聚合物的疲勞和斷裂失效機理。本文觀察了兩種增材制造材料的疲勞失效微觀形貌,但是對不同打印方向、不同打印形式等等對AM打印材料的疲勞壽命與疲勞裂紋擴展機制的影響的探究仍然存在一定的不足。本文初步建立了AM打印材料的疲勞壽命曲線及其演化規(guī)律,可以嘗試聯系微觀機制的演化來建立疲勞壽命預測模型。如考慮絲材的循環(huán)軟化規(guī)律與結合界面的剛度衰退規(guī)律等等,建立考慮微觀機制的疲勞損傷演化模型,來評估不同打印工況下的樣品疲勞壽命,確保構件的長期服役安全性。

a4c8429c028aa6a6326c8e45350dc025.png

圖3 ABS和PET-G樣品的疲勞斷口形貌圖



    該研究以“Fatigue and fracture of additively manufactured polyethylene terephthalate glycol and acrylonitrile butadiene styrene polymers”為題發(fā)表在《International Journal of Fatigue》。


IBTC-5000.jpg

IBTC-5000技術參數.jpg


免責聲明

  • 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
  • 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
  • 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。
企業(yè)未開通此功能
詳詢客服 : 0571-87858618
罗定市| 张家港市| 乳源| 潮州市| 屏山县| 原平市| 西城区| 兴仁县| 鹤岗市| 米易县| 城市| 射阳县| 新和县| 同江市| 罗山县| 华亭县| 鸡泽县| 临猗县| 冀州市| 嘉定区| 永兴县| 富民县| 施甸县| 洛扎县| 和政县| 永靖县| 遂宁市| 梧州市| 九江市| 周宁县| 苏州市| 巩留县| 德保县| 勃利县| 沿河| 银川市| 罗田县| 丰宁| 禹城市| 延庆县| 汉寿县|