共聚聚丙烯材料的断裂行为

采用基本断裂功方法(EWF)评价了四种不同牌号共聚聚丙烯材料的断裂韧性和塑性功,并结合材料的热性能及力学性能进行了分析。研究发现,EWF方法比常规力学性能可更有效地揭示材料长期破坏行为的特征。各种共聚聚丙烯的比非基本断裂功βωp相差不太大,但长期断裂破坏行为较好的材料(A和B)的比基本断裂功ωe相对较大,说明它们在断裂过程中抵抗裂纹扩展的能力较强;而且其屈服前与屈服后的比基本断裂功ωe,y,ωe,n都比较大;长期断裂破坏行为较差的材料C的ωe,y,ωe,n均很低．而材料D的ωe,n虽较高．但ωe,y较小,这可能与材料的晶粒数量和大小有关。     

共聚聚丙烯的交联作用对材料断裂行为的影响

采用固定引发剂(DCP)及助交联剂(DVB)配比,增加DCP/DVB用量对聚丙烯(PP)材料进行交联改性,利用EWF方法评价了材料断裂行为,并探讨了结构变化对断裂性能的影响。研究表明,不同DCP/DVB改性剂用量对PP链结构及断裂行为产生较大的影响,改性剂的加入有利于交联结构等的形成,进而限制分子链间或晶粒间的相互移动;交联结构较少时,材料的比基本断裂功We值减小,比非基本断裂功βWp有所增加;而当交联结构较多时,We值有所回升,βWp有所降低。     

钢结构防动载断裂选材的定量判据

分析了目前钢结构防断选材中应用的脆性转变温度方法的局限性,扼要介绍了材料断裂韧度的温度效应和加载速率效应.在钢材断裂特性分析的基础上提出了平面应变型断裂临界温度的概念,构建了断裂特征分析图,从而为钢结构防动载断裂选材提出了一个新的定量的判据,并以船只设计选材为例,阐明了该判据的应用.     

聚丙烯内聚区银纹断裂时间的预测

文中拟定的聚丙烯(PP)银纹断裂分离标准是根据银纹拉伸产生变形热引起内聚区熔融层的形成和增厚提出的。内聚区分离的数值模拟是基于活性层附近的银纹区和本体区内的非线性热传导和热对流,并伴随均一轴向银纹的力学拉伸。聚丙烯银纹断裂时间的预测是在假定常银纹增厚速率和常内聚力的条件下实现的。研究表明,活性层温度相同时PP材料银纹区和本体区的温度分布不同,前者的热传导较后者快得多。随着应力或拉伸速率增大,无论是银纹区还是本体区的温度分布均呈减小的趋势。随着应力增加或银纹增厚速率的增加,PP的银纹断裂时间呈递减的趋势。实验结果的比对证实了通过热反内聚模型的数值模拟程序可预测聚丙烯的银纹断裂时间。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验研究

通过30个尺寸为100mm×100mm×515mm的聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石三点弯曲试件断裂试验,探讨了聚丙烯纤维对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)、断裂能(GF)、临界裂缝嘴张开位移(CMODC)、临界裂缝尖端张开位移(CTODC)、极限裂缝嘴张开位移(CMODmax)和极限裂缝尖端张开位移(CTODmax)的影响。试验结果表明:聚丙烯纤维的掺入可增大水泥稳定碎石的断裂韧度、断裂能、临界裂缝嘴张开位移、极限裂缝嘴张开位移、临界裂缝尖端张开位移和极限裂缝尖端张开位移;随着聚丙烯纤维体积掺量的增加,断裂韧度、临界裂缝嘴张开位移和临界裂缝尖端位移的变化无明显规律,但断裂能、极限裂缝嘴张开位移和极限裂缝尖端位移基本上呈线性增加的。     

温度对聚合物材料冲击断裂的影响

研究、总结了在相同实验条件下，聚合物材料部击强度随试验温度的变化规律，其可分为４种类型：随试验温度降低，（１）冲击强度逐渐下降；（２）冲击强度先逐渐下降，然后保持恒值；（３）冲击强度先逐渐下降，然后又逐渐升高；（４）冲击强度逐渐升高。同时，还分析了微观断裂机制以及宏观强度、塑料性对它们的影响。     

不同缺口尺寸试样断裂行为的加载速率敏感性

对三种不同缺口尺寸的16MnR钢试样(3V，3I和3C)在-110℃和1～500mm／min的加载速率范围内进行了三点弯曲断裂试验。发现应力集中和塑性拘束度按3V，3I和3C依次增大的三种试样，其断裂行为敏感的加载速率范围按1～120mm／min，1～60mm／min和1～30mm／min依次降低。在敏感的加载速率范围内，断裂模式随加载速率的增加由延-脆转变断裂迅速转变为全脆性解理断裂，韧性随之迅速降低。在超出敏感速率范围的较高速率范围内，三种试样的断裂行为对加载速率不敏感，断裂模式保持为全脆性解理断裂，韧性较低，并基本不随加载速率变化。     

人工模拟紫外线条件对复合软包装材料(BOPET/Al/LDPE)拉伸性能的影响

研究了人工模拟紫外线照射条件下软包装复合材料(BOPET/AL/LDPE)拉伸性能的变化情况;分析了不同加载速率和紫外线照射时间下,复合材拉伸强度和伸长率的变化规律.     

试样厚度对共聚聚烯烃材料断裂行为参数的影响

采用基本断裂功法对共聚聚丙烯压制双边缺口拉伸试样的断裂行为进行研究,分析了厚度变化对材料多项断裂参数的影响。结果表明,当厚度在0.6 mm~1.1 mm时,材料的断裂韧性we随厚度增大呈现出明显的下降趋势,下降幅度约30%,主要由屈服后的we,n降低所致,屈服前的we,y无明显变化;材料的比塑性功βwp随厚度增大未呈现明显的变化,且屈服前的βywp,y和屈服后的βnwp,n均无明显变化。同时求得了外推的零韧带断裂位移e0,b和最大载荷P0,y,随厚度增大,前者具有一定的下降趋势,后者则显示出较大的增长趋势。     

聚氯乙烯的热激活断裂

展示了聚氯乙烯（ＰＶＣ）在不同温度下由试验速率增加而引起的韧脆性转化。随加载速率升高，材料断裂吸附的能量不断降低，低速范围加载的断裂方式以塑性机制为主，而高速加载导致材料脆化。通过热激活分析，获得了该转化过程的定量化关系。该关系初步描述了由于速率和温度引起的韧脆性转化过程。     

普通低碳钢的强度与温度、应变速率的关系

本文研究一种普通低碳钢在不同温度和不同应变速率下的强度变化过程。在应变速率ε=10~(-4)—10~2的范围,屈服强度可以分为两个区域:速率不敏感区和敏感区。回归分析后得到两区屈服强度的联立方程:(?)在第一区域,屈服强度对加载速率和温度的敏感性较小,这一过程与位错运动过程的粘滞作用有关。第二区的速率敏感性较大,其强化过程受位错热激活过程控制。     

不同加载速率下尼龙－6的断裂机制研究

研究了尼龙－６在不同加载速率下的断裂行为。断裂韧性出现了由加载速率引起的韧脆转化，断口形貌呈沿晶型，准沿晶型和延性的３种机制分别对应于脆性，低延性和高延性状态。提出了裂纹扩展的３种模式。采用断口形貌分析可以辅助研究高分子的形态结构     

碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性

介绍了J积分方法的概念、理论和方法,并应用参考国外文献建立的,积分测试方法,结合扫描电镜形态分析研究了碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性。结果表明,碳酸钙的加入使复合材料对裂纹起始和增长过程的阻力都有大幅度提高,聚丙烯基体发生较大幅度塑性形变屈服后取向牵伸吸收塑性能。刚性填料加入时所导致的基体应力集中及界面脱粘后的基体应力集中促进聚丙烯基体产生局部区域微观塑性牵伸被认为是断裂韧性提高的原因。     

不同赋存深度新疆天湖花岗岩的动态拉伸力学特性研究

基于SHPB装置,进行了高放废物地质处置新疆预选区天湖地段花岗岩的动态拉伸力学特性试验,试验所用岩芯均取自于同一钻孔的不同深度处（深度范围为350 m~580 m）。测试结果显示：该花岗岩在加载率处于105 MPa/s这一中高等加载率下,其动态拉伸强度一般在15 MPa~35 MPa。并且随着加载率的提高,无论哪一赋存深度的花岗岩样品,其动态拉伸强度均随之增大,这说明了花岗岩的率相关加载效应特性。此外,对该花岗岩冲击破坏后的形态进行了观测,发现其加载破坏模式呈现拉伸破坏,与静态拉伸加载下的劈裂破坏特征基本一致。进一步分析试验数据,认识到花岗岩样品其动态拉伸强度之所以随着深度会产生增大或者减小的现象,是因为深部岩石其自身的物理特性已经发生了变化,从而造成了岩石力学特性随之发生改变。其密度、孔隙度等均不相同,正是这些物性的差异导致了其力学特性的差别。该研究的试验数据与理论可支撑于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置。     

PP/L-CaCO_3复合材料的拉伸断裂韧性EI

研究了一种在轻质碳酸钙（Ｌ－ＣａＣＯ３）填料存在下可生成较大量β－晶的聚丙烯（ＰＰ）与Ｌ－Ｃａ－ＣＯ３热熔复合而得的复合材料的拉伸断裂行为。发现在Ｌ－ＣａＣＯ３含量为２０％～２５％时，复合材料具有较好的断裂韧性和比母体ＰＰ大得多的断裂伸长率（ε）。当Ｌ－ＣａＣＯ３先用二核铝酸酯处理再与上述ＰＰ复合，所得的复合材料在Ｌ－ＣａＣＯ３含量为１０％～２５％时的断裂韧性和ε又有显著增加。复合材料的ε随Ｌ－ＣａＣＯ３含量而变化的规律基本上与ＰＰβ－晶含量随Ｌ－ＣａＣＯ３含量而变化的规律一致。扫描电镜观察表明，ε较大的复合材料在拉伸过程中形成丝状结构。分析认为复合材料的ε的增加主要是在拉伸过程中在Ｌ－ＣａＣＯ３粒子平行于拉伸方向的两极首先发生脱粘空化，并引起在Ｌ－ＣａＣＯ３粒子表面和周围树脂基体的ＰＰβ－晶发生塑性形变的结果。     

热处理对聚丙烯动态力学性能的影响

将注射成型的聚丙烯（PP）试样在一定温度下进行热处理,由于结晶过程的进一步进行或结晶的不断完善,在一定的热处理时间内其结晶度有不同程度的提高,从而动态力学行为中的储存模量也随之增高。但是如果热处理时间过长,高分子链中本身的一些薄弱链节则可能发生解缠现象。从而结晶度和储存模量又都下降。     

玻璃纤维增强聚丙烯的动态粘弹行为及其界面

本文研究了PP及GFRPP的动态粘弹谱(110、35、11Hz).结果表明,GF的加入尽管提高了PP的[E]值,但影响了PP的结晶;PP中含GF量适当时,可以形成致密界面层.此时,材料的密度和[E]值最大.界面层的内耗峰(α'-峰)强烈地依赖于频率和纤维含量,在形成致密界面层时,最易显示出来;α'转变的活化能也高于α转变的活化能.