基于温度、应力梯度的全切口蠕变试验优化分析

摘要

全切口蠕变试验（FNCT）是通过改变温度、应力等方式,来评价聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展（SCG）性能的重要方法。通过建立时间-温度梯度、时间-应力梯度及SEM断面分析等方式,在不同应力梯度（7.5～11.5 MPa）和不同温度梯度（40～70℃）条件下,对4种不同牌号的PE材料进行FNCT试验,研究应力、温度与试样断裂时间、裂纹张口位移量和切口断面韧带区面积之间的对应关系。试验发现,随着温度和应力载荷的增加,试样断裂时间逐渐缩短,裂纹张口位移量逐渐增加,切口断面韧带区面积逐渐减少,试样的失效形式由脆性失效逐渐转变为韧性失效。通过曲线拟合,得到了PE3材料的最佳试验应力,为8.67 MPa,最佳试验温度为50～60℃。