في الإنتاج الصناعي والزراعي والحياة اليومية ، هناك العديد من حالات تشقق الغطاء الناتج عن التمدد الحراري والانكماش البارد ، مما يؤثر بشكل مباشر على تداول واستخدام السلع ، ويسبب تسرب السوائل ، بل ويؤدي إلى حوادث حريق. في الميكانيكا المرنة ، يكون التشوه متناسبًا مع الإجهاد. تستخدم جامعة Hangzhou Dianzi طريقة تحليل التشوه لحل مشكلة حساب توزيع الضغط الداخلي وقوة كسر الحبل. بعد تحسين طريقة الاشتقاق ومفهوم الإرشاد ، تم الحصول على وظائف هيكلية جديدة.

1 خصائص وتحليل الانفعال للغلاف

يمكن رؤية هندسة الغطاء على أنها مزيج من قرص وحلقة. لقرص نصف قطر و. إذا كانت معدلات الانكماش الشعاعي والوتر لجزء القرص هي نفسها ، فإن معدل الانكماش النسبي الشعاعي PD = R / (2R) = △ R / R ، ومعدل الانكماش النسبي للمحيط PC = 2π △ R / (2πR) = △ R / R ، مقارنةً بـ PC = PD = R / R ، أي أنه لا توجد ميزة واضحة في معدل الانكماش النسبي في الاتجاه الشعاعي لاتجاه الوتر.

2 تحليل الإجهاد

2.1 تأثير التشوه على الإجهاد

وفقًا للإجهاد المتناسب مع الاستطالة النسبية ، فإن إجهاد الانكماش في الالتواء واللحمة واتجاه المادة الخواص متساوي ، ويجب أن يكون اتجاه الفتح المسيل للدموع للغطاء غير منتظم. وفقًا لقوة الشد لمادة البوليمر والقوة الشعاعية الفعلية المتقاربة في مركز الدائرة ، حتى لو تجاوز الضغط قوة المادة وحدث الكسر ، يجب أن يحدث بالقرب من مركز الدائرة حيث يتركز الضغط . تتوافق النقطتان المذكورتان أعلاه مع حقيقة حدوث الكراك عند حافة حلقة الغطاء.

2.2 تأثير عملية صب مادة البوليمر على الخواص الميكانيكية

بالنظر إلى أن البولي إيثيلين منخفض الكثافة له العديد من الفروع ، فإن التبلور يكون حوالي 55٪ ~ 60٪ ؛ HDPE خطي ، مع عدد قليل من الفروع ، والتبلور هو 85٪ ~ 90٪. عند التشكيل بالحقن من مركز القرص ، بسبب السيولة ، يتم ترتيب جزء القرص من الغطاء بشكل أساسي في اتجاه شعاعي بسبب التدفق الشعاعي. قوة الشد الشعاعية للغطاء البلاستيكي بعد التبريد والتشكيل عالية ، وقوة الشد الوترية ستكون أقل بكثير من الاتجاه الشعاعي. تحت معدل الانكماش ، يكون عرضة للتكسير الشعاعي. التوجه البلوري لمادة البوليمر له تأثير كبير على القوة ، والتي يمكن تعلمها من الخواص الميكانيكية لفيلم البولي بروبيلين ثنائي المحور BOPP. على سبيل المثال ، شريط التغليف PVC مع حشوة 1: 1 له فرق كبير في قوة الالتواء واللحمة بعد التمدد والتشكيل. ترتبط القوة الميكانيكية وحتى نفاذية الهواء للبلاستيك بعوامل مثل ما إذا كان هناك مواد مالئة وشكل الحشو وما إذا كانت الجزيئات الكبيرة الخطية متبلورة. بعد أن يتم شد البوليمر المصبوب وتوجيهه ، تتحسن قوة الشد بشكل كبير ، ومن السهل التمزق في اتجاه اللحمة. التشققات (عادة مثل الربط). أجرى المؤلف عددًا كبيرًا من اختبارات الصدمات على البوليسترين المصبوب بالحقن (PS) ، والأقراص الشفافة وصواني PS التي تشبه الغطاء. تشير الإحصاءات إلى أن شقوق الصدمة تكون بشكل عام شعاعيًا ؛ أداء الانحناء الشعاعي لـ PS أعلى بكثير من أداء الانحناء الشعاعي في اتجاه الوتر. تحت تأثير لحظة الانحناء الوترى ، يتم كسر عينة PS على شكل مروحة أو القرص الرقيق PS بسهولة على طول خط التدفق الشعاعي.

3 تأثير الامتياز الشعاعي لهيكل حلقة الغطاء على الإجهاد

الآلية الفعلية للغطاء في العمل هي الجزء الداخلي والغطاء ، والتأثير المتبادل بين الاثنين هو القوة الخارجية. لتسهيل التحليل ، يُفترض أن المحتوى لا يتقلص مع تغيرات درجة الحرارة ، والقطر هو نفسه الغطاء.

3.1 تأثير الامتيازات على أداء الضغط الشعاعي والوتر

عندما يتقلص جزء القرص من الغطاء شعاعيًا ، نظرًا لمرونة مادة البوليمر ، ستحدث درجة معينة من الزحف في الزاوية المتصلة بحلقة الغطاء وجزء القرص ، أي أن جزء حلقة الغطاء لديه إصلاح معين قدرة. ) ، فإن نتيجة الامتياز تقلل الضغط الناتج عن الانسداد الشعاعي. نظرًا لأن المادة الموجودة في اتجاه الوتر تشكل حلقة مغلقة ، فإن مادة الحلقة نفسها متورطة مع بعضها البعض بعد تقلص اتجاه الوتر ، والتأثير الفعلي ليس تنازلاً.

3.2 مساهمة معدل تشوه أروح حلقة الغطاء في إجهاد الوتر

بعد تراجع جزء القرص قطريًا ، تتعرض حلقة الغطاء الحلقي للحظة انقلاب. افترض أن نقطة الاتصال بين حلقة الغطاء والجسم الداخلي هي O ، وأن نسبة طول أذرع القوة عند طرفي O هي α = lB / lA ، كما هو موضح في الشكل 2. بعد الانكماش ، يكون الموضع الطبيعي لل يجب أن تكون حلقة الغطاء عند R- R خارج مركز الدائرة. في هذا الوقت ، يكون الطول المحيطي لحلقة الغطاء C1 = 2π (R- △ R). نظرًا لعرقلة محتويات الغطاء ، وتحت تأثير قوة الانكماش الشعاعي لجزء القرص ، تنعكس الحافة السفلية B لحلقة الغطاء حول النقطة O. من أجل تبسيط الحساب ، تم اعتماد نموذج للجسم الصلب ، والمسافة الأفقية بين الحافة السفلية B لحلقة الغطاء المقلوبة ونقطة ارتكاز الاتصال O بين الجسم الداخلي وحلقة الغطاء هي △ r = α △ R = lB · △ R / lA. نظرًا لأن الوضع الطبيعي لحلقة الغطاء بعد الانكماش يجب أن يكون عند R- R ، فإن المسافة الأفقية بين الحافة السفلية B والحافة العلوية A بعد الانسداد والقلب:

معدل تمدد محيط PC1 للحافة السفلية B بالنسبة للحافة العليا A هو:

ومعدل الانكماش النسبي لحافة القرص PC = C / C = R / R ، من الواضح أن استطالة المحيط النسبي بعد انعكاس الحافة السفلية B هي الحافة العلوية A وحافة القرص (1 α) (1 △ R / ص) مرات. في. مع تغيير موضع نقطة الارتكاز O ، α> 1 في كثير من الحالات ، وبالتالي فإن التشوه النسبي الوترى للحافة السفلية لحلقة الغطاء B أكبر بكثير من التشوه النسبي لحافة القرص ، و يتزامن صدع الانكماش للغطاء مع هذا. حتميته.

4 الحلول والتدابير

من أجل تقليل اتجاه تكسير الغطاء ، يتم تشويه الحافة السفلية لحلقة الغطاء وفقًا لنسبة طول الذراعين على جانبي النقطة ، مما قد يقلل من موضع نقطة الارتكاز O ؛ زيادة البدل الشعاعي للغطاء ، وجعل فم الزجاجة يميل قليلاً إلى الداخل لتقليل لحظة الضغط الداخلي وتقليل الضغط الداخلي. يمكن أن تؤدي إضافة حلقة تلسكوبية على طول الاتجاه الشعاعي على حافة جزء القرص من الغطاء إلى تقليل تشوه حافة القرص ، وفي النهاية تقليل إزاحة الحواف العلوية والسفلية للجزء الدائري ، وبالتالي تقليل المقاومة الداخلية الناتجة بشكل كبير بواسطة تشوه الحبال للحلقة. في الوقت الحالي ، تم تصميم بعض المنتجات على شكل غطاء بهيكل بارز حلقي يعتمد على هيكل حافة الكائن المراد التواءه ، مما قد يقلل من المقاومة الشعاعية ، ولكن لا يمكنه تجنب إجهاد الوتر. تنخفض مرونة مواد البوليمر عند درجات الحرارة المنخفضة ، مما يؤثر بشكل مباشر على ثبات درجة الحرارة المنخفضة للهيكل المصمم على شكل غطاء ويعزز التقصف.

5. الخلاصة

يفي صدع الانكماش البارد للغطاء بشروط التحليل الميكانيكي من الحافة السفلية لحلقة الغطاء. في ظل افتراض أن معدلات انكماش الالتواء واللحمة هي نفسها ، فإن الانكماش الشعاعي والانكماش الوترى متسقان ، ولا يكون لاتجاه إجهاد الانكماش الحر على سطح القرص تأثير كبير. يقلل التراجع الشعاعي للغطاء من توليد الضغط الشعاعي ، ولكن لا يوجد مجال للتراجع في اتجاه الوتر ، والذي يمكن أن يولد ضغطًا أكبر. معدل التشوه النسبي للحلقة الناجم عن اتجاه الانقلاب للحافة السفلية لحلقة الغطاء كبير ، مما يوسع من إجهاد الوتر لحافة حلقة الغطاء ، وهو السبب الرئيسي لتكسير الانكماش. إن التبلور الموجه شعاعيًا أثناء قولبة الحقن لمواد البوليمر يضعف قوة الأوتار وهو أيضًا سبب في تكسير الغطاء البلاستيكي. يمكن أن يؤدي اتخاذ التدابير المستهدفة إلى تقليل اتجاه التشقق