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玻纤增强尼龙的耐疲劳强度

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来源:发布日期 2019-01-31
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玻纤增强尼龙的耐疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,由它加工的零件疲劳寿命与零件的应力、应变水平有关,它们之间的关系可以用应力一寿命曲线(σ-N曲线)和应变一寿命曲线(δ-Ν曲线)表示。

玻纤增强尼龙σ-N寿命曲线示意图

玻纤增强尼龙疲动断裂的起因是交变载荷的机械功导致了高聚物不可逆转的分子结构演变和变型、分子链旋转和扭曲,因而产生裂纹和剪切带。银纹是疲劳的先兆,大量交变循环载荷加载次数的积累导致银纹扩展为裂纹,并急剧加宽,最终导致材料的断裂。

影响玻纤增强尼龙耐疲劳的因素有五个方面:

1、载荷的加载频率,较高的频率会使尼龙增强材料产生热软化;

2、承受的最大载荷,载何越大,极限耐疲次数越少;

3、玻纤增强尼龙的大分子结极和结晶度;

4、玻纤在材材中的分布;

5、玻纤增强尼龙注塑加工以后存在的内应力。

玻璃纤维增强尼龙作为代替金属材料的结构零部件使用时,其疲劳强度约为未增强尼龙的2.5倍。玻纤增强尼龙的蠕变大部分发生在最初的几十小时之内,以后便逐渐趋于平缓。这种蠕变特性对于等结构零部件来说是十分可贵的。

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