注塑加工材料的剪切強(qiáng)度較拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度低,在設(shè)計(jì)中如果缺乏剪切強(qiáng)度的數(shù)據(jù),可取該材料拉伸屈服強(qiáng)度的一半值來考慮。沖擊性能指的是材料承受告訴沖擊載荷而不被破壞的一種能力,它反映了材料所具有的韌性。塑料材料經(jīng)受高的沖擊力而不被破壞,必須滿足一些條件。
彎曲性能,有時(shí)也稱撓曲性能,是指材料承受垂直作用于其縱軸上的彎曲應(yīng)力時(shí),材料外表面上所產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變。與單軸拉伸和壓縮不同的是,彎曲試樣時(shí),試樣的一個(gè)面承受壓縮了,而另一個(gè)面則被拉伸,因此,彎曲負(fù)載所產(chǎn)生的應(yīng)力是拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力的綜合。脆性的材料在彎曲負(fù)荷作用下會(huì)發(fā)生斷裂,其彎曲強(qiáng)度是材料破壞時(shí)最大的外部纖維應(yīng)力或壓縮應(yīng)力。
表征材料剪切性能的性能參數(shù)主要是剪切強(qiáng)度和剪切模量。當(dāng)材料受到超過其剪切強(qiáng)度的剪切負(fù)荷作用時(shí),材料就會(huì)發(fā)生剪切破壞,而剪切模量則反映了材料抵抗由剪切力作用產(chǎn)生變形的能力。剪切參數(shù)對(duì)承受剪切載荷的片材、板材類制品的設(shè)計(jì)是很重要的性能,特別是由聚合物基體組成的復(fù)合材料層壓板結(jié)構(gòu),如鋪層設(shè)計(jì)不當(dāng)或受力不合理,則很容易在使用中引起層間剪切破壞。這種破壞實(shí)質(zhì)上受到基體的剪切性能的控制。
對(duì)于那些很大變形時(shí)仍不斷裂的韌性材料來說,彎曲強(qiáng)度是指外部纖維的屈服應(yīng)力?;蛘咄ǔR栽嚇油鈱永w維的最大應(yīng)變達(dá)到5%時(shí)的應(yīng)力作為其彎曲屈服強(qiáng)度。熱塑性塑料彎曲強(qiáng)度通常高于拉伸強(qiáng)度,有些研究報(bào)告則進(jìn)一步確認(rèn),熱塑性塑料的彎曲脆性強(qiáng)度約為拉伸脆性強(qiáng)度的1.5倍。
彎曲模量是彎曲過程起始階段剛度的量度。材料的剛度或者說剛性,在受力塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中是一個(gè)很重要的概念。材料的剛性對(duì)一些塑料箱體、容器、殼體等產(chǎn)品,在外力作用下保持形狀的穩(wěn)定性即為重要。在塑料組分中增加剛性填料,或者增強(qiáng)纖維,可以大大 提高材料的剛性。
但在實(shí)際應(yīng)用中,壓縮負(fù)載并不總是瞬間加上去的。因此,對(duì)于需要長時(shí)間經(jīng)受壓縮負(fù)荷的
注塑加工制件來說,其長期耐負(fù)荷性能需要進(jìn)行蠕變實(shí)驗(yàn),以作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。材料吸收能量的能力不僅取決于他的強(qiáng)度,而且取決于他的彈性模量。當(dāng)材料受壓縮達(dá)到他的屈服點(diǎn)時(shí),所吸收的能力與屈服應(yīng)力的平方除以彈性模量之值成正比。因此像熱塑性彈性體這類材料,受壓縮時(shí)所吸收的能量往往要超過金屬材料。這一點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
制件的設(shè)計(jì)對(duì)材料的剛性可以其補(bǔ)充作用,例如,由于剛性與厚度的三次方成正比,因此可以采取加厚的方法提高制品的剛性,而更多的是采用加強(qiáng)筋的形式來提高剛性。當(dāng)材料受到一個(gè)作用力,導(dǎo)致材料內(nèi)部相鄰層面之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),該作用力被定義為剪切力。材料受扭轉(zhuǎn)載荷的作用引起的扭曲變形,以及材料受構(gòu)成摩擦副的另一材料摩擦力的作用導(dǎo)致的磨損,都是材料受剪切力作用的典型例子。
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