GB∕T 40919-2021 管道系統(tǒng)用聚乙烯材料 與慢速裂紋增長(zhǎng)相關(guān)的應(yīng)變硬化模量的測(cè)定

管道系統(tǒng)用聚乙烯材料與慢速裂紋增長(zhǎng)相關(guān)的應(yīng)變硬化模量的測(cè)定國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I Ⅲ 1 1 1 3 35.1拉力試驗(yàn)機(jī) 35.2試樣厚度和寬度測(cè)量工具 3 3 46.1試樣尺寸 46.2試樣制備 4 5 59試驗(yàn)報(bào)告 6附錄A(資料性)Neo-Hookean模型 7參考文獻(xiàn) 9Ⅲ—GB/T1040.1—2018塑料拉伸性能的測(cè)定第1部分：總則(ISO527-1:2012,IDT);-—GB/T12160—2019金屬材料單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)定(ISO9513:2012,IDT)。GB/T40919—2021/ISO18488:1本文件給出了通過(guò)測(cè)定壓塑試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線從而獲得應(yīng)變硬化模量的方法。本文件詳細(xì)規(guī)定下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不ISO7500-1金屬材料靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)第1部分：拉力和(或)壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(Metallicmaterials—Calibrationverificationofstaticuniaxialtestingmachines—Part1:Tension/compressiontestingmachines—CalibrationandveISO9513金屬材料單軸試驗(yàn)中引伸計(jì)系統(tǒng)的校準(zhǔn)(Metallicmaterials—Calibrationofexten-sometersystemsusedinuniaxialteh2GB/T40919—2021/ISO18488:b7lσ屈服應(yīng)力stressatyieldEλ3Neo-Hookean本構(gòu)模型在拉伸比為8到應(yīng)力最大值之間曲線的斜率，且拉伸比最大值不超過(guò)12。符合ISO7500-1中1類定義。傳感器應(yīng)能對(duì)0.30mm和1.0mm厚度樣品分別進(jìn)行載荷40N和符合ISO9513中1類定義。橫梁位移不應(yīng)用于測(cè)量應(yīng)變。對(duì)于0.30mm厚的試樣，應(yīng)首選非接裁刀裁切的樣品尺寸應(yīng)符合6.1要求。4夾具之間的初始距離(L)標(biāo)距長(zhǎng)度(L?)窄平行部分長(zhǎng)度(l?)夾區(qū)的平行部位間距(l2)總長(zhǎng)度最小值(l?)半徑(R?)半徑(R?)窄平行部分寬度(b?)末端寬度(b?)厚度(h)0.30±8.05或1.0±0.1更大的總長(zhǎng)度可以確保只有寬的末端處與夾具接觸，從而避免“5表2試片壓塑條件厚度℃預(yù)熱時(shí)間全壓壓力全壓時(shí)間5脫模溫度小于40℃。h預(yù)熱壓力為接觸壓力。壓塑成型后，在(120±2)℃的烘箱中恒溫保持1h,關(guān)掉加熱開(kāi)關(guān)，以不超過(guò)2℃/min的平均冷卻應(yīng)使用規(guī)定幾何形狀(見(jiàn)6.1)的裁刀從壓塑的試片上沖裁出5個(gè)試樣。沖裁試樣的厚度應(yīng)在試樣窄平行部分測(cè)量3次，取小值進(jìn)行計(jì)算(見(jiàn)8章)。 以恒定速率20mm/min拉伸試樣，采集λ=8.0至λ=12.0或至試樣斷裂范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn) (1) (2)6Neo-Hookean本構(gòu)模型如式(3)所示，用來(lái)擬合和外推得到擬合曲線。<Gp>(MPa)由8<λ<12之9試驗(yàn)報(bào)告c)每個(gè)試樣的最小厚度；f)每個(gè)試樣的屈服應(yīng)力；i)所有試樣的應(yīng)變硬化模量平均值和變異系數(shù)；j)試驗(yàn)溫度及溫度變化；1)列出所有可能影響試驗(yàn)結(jié)果的因素，如本文件中未提到的其他狀況或操作細(xì)節(jié)；7(資料性)Kramer與Brown研究了分子纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)的重要作用，其效應(yīng)體現(xiàn)為應(yīng)變硬化行為。研究認(rèn)為，在拉伸試驗(yàn)中的應(yīng)變硬化的程度可以作為纖維抗變形能力的一種度量。應(yīng)變硬化模量是由在自然拉伸比之上，特別是在升高的溫度(80℃)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(見(jiàn)圖A.1)得到。為此，采用聚乙烯的α-轉(zhuǎn)變溫度來(lái)確定該測(cè)試的條件。采用Neo-Hookean模型來(lái)計(jì)算得到應(yīng)變硬化模量<Gp>(見(jiàn)8章)。圖A.1應(yīng)力-應(yīng)變曲線Neo-Hookean模型根據(jù)式(A.1)采用簡(jiǎn)單的線性回歸。y=ax+b斜率根據(jù)式(A.2)計(jì)算。用應(yīng)變硬化參數(shù)表示的Neo-Hookean本構(gòu)模型見(jiàn)式(A.3)。Gp——λ取值8～12之間曲線的斜率。是Neo-Hookean本構(gòu)模型應(yīng)變的計(jì)算值。<Gp)由式(A.4)定義(見(jiàn)參考文獻(xiàn)[8])。8取[1]ISO37Rubber,vulcanizedorthermoplastic—Determin[2]ISO16241Notchtensiletesttomeasu[3]BROWNH.R.Amolecularinterpretationofthetoughnessofglassypolymers.Macromole-[4]DEBLIECKR.,VANBEEKD.J.polyolefines:Theroleofcrazing,shearyieldingandtheentanglementnetwo[5]HAVERMANSL.,DEBLelegantandfastmethodtopredictthesmaterials,PlasticspipesXVConfe[6]HUIC.Y.,RUINAA.,CRETONC.,KRAMERE.J.Micromechanicsofcrazeinapolymerglass.Macromolecules[7]KRAMERE.J.Microscopicandmolecularfundamentpp.1-56[8]KURELECL.,TEEUWENM.,SCHOFFELEERSH.,DEBLIECKmodulusa