[发明专利]快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法

权利要求书

1.快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：包括试样制备和拉伸测试两个步骤；

所述试样制备包括步骤：

S101：将塑料管材原料注塑制成圆柱形棒；

S102：在步骤S101制得的圆柱形棒上预置缺口裂纹，得到圆柱形试样；

所述拉伸测试包括步骤：

S201：采用夹具夹紧圆柱形试样；

S202：计算试验载荷，测量应力范围△σ；

S203：采用呈正弦函数变化的拉力对圆柱形试样进行循环拉伸测试；

S204：测试直至圆柱形试样失效，记录失效周期N_f和应力范围△σ的数值，将失效周期N_f数值转换为失效时间t，得到失效时间t和应力范围△σ的关系函数，用以评价所述圆柱形试样的耐慢速裂纹增长性能；

其中，所述应力范围△σ为测试开始时施加的最大应力值和最小应力值之差；所述失效周期N_f为从测试开始至试样失效时的循环周期次数；所述失效时间t和失效周期N_f的转换关系为：t＝N_f/3600f，f为所述正弦函数的频率。

2.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S102中，所述缺口裂纹垂直于圆柱形棒的轴向，且深度为1.3～2.2mm。

3.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S102中，预置裂纹过程中，刀片进给的速度为0.05～0.06mm/圈。

4.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：所述圆柱形试样的直径为12～20mm，长度为80～130mm。

5.根据权利要求4所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：所述圆柱形试样的直径为13～15mm，长度为95～110mm。

6.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S203中，所述循环拉伸测试过程中，对圆柱形试样施加的最小应力与最大应力的比值为0.05～0.5。

7.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S203中，所述正弦函数的频率f为1～12Hz。

8.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S202中，应力范围△σ根据圆柱形试样的密度来分级，密度≤1000kg/m³，应力范围△σ为9.0～13.5MPa；密度﹥1000kg/m³，应力范围△σ为11.5～18.0MPa。

9.根据权利要求1所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：步骤S201中，施加载荷前，所述圆柱形试样在夹具中保持至少60min。

10.根据权利要求1-9中的任一权利要求所述的快速评价塑料管材耐慢速裂纹增长性能的方法，其特征在于：圆柱形试样失效后，利用扫描电子显微镜观察圆柱形试样断裂表面，用以分析并验证其失效模式。