بررسی خزش در مواد پلاستیکی – بخش دوم

در ادامه به بخش دوم بررسی خزش در مواد پلاستیکی پرداخته می شود.

شیب این منحنی ها را می توان برای به دست آوردن مقادیر مدول ظاهری برای پلیمر در زمان های مختلف بارگذاری و سطوح تنش کششی (برای یک محیط آزمایشی خاص) استفاده کرد. همه این متغیرها می توانند تأثیر قابل توجهی بر سفتی یا مدول یک ماده پلاستیکی داشته باشند.

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، می‌توان داده‌های خزش را نیز برای تولید مجموعه‌ای از منحنی‌های مدول-زمان (یا زمان ورود) در سطوح مختلف تنش ترسیم کرد.

این یک فرمت داده خزشی مناسب برای زمانی است که برون یابی محدود به زمان های طولانی بارگذاری مورد نیاز است.

داده های مدول به دست آمده از منحنی را می توان در معادلات طراحی و پیش بینی چگونگی افزایش انحرافات ناشی از بارگذاری سرویس با زمان بارگذاری استفاده کرد، مشروط بر اینکه سطح تنش و شرایط محیطی مرتبط با کاربرد معادل با داده های آزمایش باشد.

هنگام طراحی برای حداقل انحراف، معمولاً طراح از داده‌های آزمایشی استفاده می‌کند که نشان‌دهنده حداکثر زمان بارگذاری (به عنوان مثال، عمر مفید برای قطعات تحت بارگذاری مداوم) و بالاترین دمای سرویس/رطوبت نسبی برای ایمنی است. این بدترین سناریو را از دیدگاه حداقل انحراف نشان می دهد.

شکل 1 مقادیر مدول خزش در سطوح مختلف تنش را می توان بر اساس زمان ورود به سیستم و برازش منحنی ترسیم کرد تا وسیله ای برای تخمین رفتار بلندمدت با برون یابی ارائه شود.

علاوه بر این، تغییرات دما و رطوبت می‌توانند رفتار خزشی پلیمرها را به طور چشمگیری تحت تأثیر قرار دهند. برای مثال، افزایش دما معمولاً باعث کاهش مدول و تسریع فرآیند خزش می‌شود، در حالی که رطوبت بالا ممکن است منجر به نرم‌شدگی و کاهش مقاومت مکانیکی در برخی از پلیمرهای حساس به آب شود. بنابراین، درک تأثیر همزمان این عوامل بر رفتار ماده برای طراحی دقیق ضروری است.

در کاربردهای عملی، استفاده از مدل‌های ریاضی مانند مدل ویسکوالاستیک یا معادلات مبتنی بر تئوری خزش می‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌تر تغییر شکل‌های بلندمدت کمک کند. همچنین، انجام آزمایش‌های تکمیلی در شرایط مختلف محیطی و تنشی می‌تواند داده‌های قابل اعتمادتری برای تحلیل ارائه دهد.