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耐压材料的蠕变应力开裂性能

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:所以对这类制品在设计时应进行抗蠕变性计算,以保证制品在使用年限内不发生蠕变破裂。由于在耐爆破应力计算时没有反映材料的抗蠕变性,所以要根据抗蠕变开裂性试验数据来校核制品的抗蠕变强度。HPVC塑料管蠕变开裂周向应力值σθmax见表7-18。通常,在设计中取使用期内的允许抗蠕变应力[σθ]=σθmax/K。

耐压材料的蠕变应力开裂性能

由于压力容器或输送管道通常采用挤出成型、缠绕成型或焊接等工艺制作,在树脂的结合部位(如挤出熔接缝、焊接缝、缠绕层粘合处等),周向拉伸强度下降,且在长期静载或动载内压下会发生蠕变而开裂。所以对这类制品在设计时应进行抗蠕变性计算,以保证制品在使用年限内不发生蠕变破裂。

由于在耐爆破应力计算时没有反映材料的抗蠕变性,所以要根据抗蠕变开裂性试验数据来校核制品的抗蠕变强度。

例:现选用外径D=50mm,壁厚t=3.7mm,允许耐压强度为1.0MPa的HPVC塑料管,试校核使用期为11.4年时的抗蠕变强度。HPVC塑料管蠕变开裂周向应力值σθmax见表7-18。

7-18 HPVC管蠕变开裂周向应力

978-7-111-40195-7-Chapter07-40.jpg(www.xing528.com)

解:查表7-18可知,当管材使用11.4年时,管材允许的最大抗蠕变开裂周向应力值σθmax=30.4MPa。

σθ=Dtp/(2t)计算实际发生的σθ,则σθ=[(50-3.7)×1/(2×3.7)]MPa=6.2MPa

校核抗蠕变应力。通常,在设计中取使用期内的允许抗蠕变应力[σθ]=σθmax/K安全系数K=2~2.5)。因此,实际σθ要小于[σθ],经计算,[σθ]=30.4/2MPa=15.2MPa>σθ=6.2MPa,说明所选材料在使用期内有足够的抗蠕变强度,较为安全。

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