This application discloses a testing method and system for effective stress of polyethylene in ideal nondestructive state. The method includes: quantitatively introducing damage of polyethylene material by tensile testing machine; and measuring damage parameters of polyethylene material according to the damage, thereby determining effective stress in ideal nondestructive state. The invention has the advantages of simple realization, quantitative introduction of polyethylene material damage by a tensile testing machine, and determination of effective stress under ideal nondestructive state by measuring the damage parameters of the polyethylene material according to the damage. It overcomes the limitation of the traditional micro-damage testing method on the size and range of sampling, and does not need to rely on high precision, complex operation and high cost microscopic technology. It makes up for the disadvantage that the traditional method is not suitable for polyethylene. It is especially suitable for the study of damage mechanism and evolution law of polyethylene material. It can provide reliable method support for damage and fracture characterization and computer simulation of polyethylene in the fields of experimental mechanics and numerical simulation.
【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法及系统
本专利技术涉及一种聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法及系统。
技术介绍
聚乙烯(PE)材料由于其优良的耐腐蚀性、延展性、制造维修成本低等优点而被广泛用于制造排水和燃气管道。根据美国运输部管道和危险材料安全管理局的统计,2017年美国新安装的燃气管道90%以上是由PE材料制成的,产生了巨大的经济社会效益,同时也面临着一系列严重的安全问题,由于材料缺陷、第三方损伤以及管道基础移动等原因,PE管道的失效破坏甚至爆炸等特大事故时有发生。基于连续介质损伤模型的有限单元法是研究材料失效破坏、剩余寿命的有效手段。损伤变量的定义和损伤本构关系的建立依赖于描述损伤状态和虚构无损状态力学等价性的损伤力学假设。现阶段广泛采用的基本假设主要有以下两种:应变等效性假设和能量等效性假设。CN106126774A的专利文献就公开了一种结构损伤的识别方法,包括:通过有限单元法建立损伤结构的有限元模型,提取结构的固有频率、振型等模型参数,利用损伤结构和计算结构的固有频率残差和模态确保准则构建目标函数。但其显著缺点是:实现比较复杂,并不适用于聚乙烯(PE)材料的损伤测试。现存的各种损伤模型所依赖的理想无损状态下的应力-应变关系都是主观假定的,目前只有对混凝土材料在理想无损状态下应力应变关系的实验测量方法,该实验方法成功实现的一个前提是混凝土材料在拉伸和压缩条件下的应力应变关系近似相同。但是对PE材料,其拉伸和压缩条件下的应力应变关系有很大差异性,因此现存的方法不能直接用于测量PE材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足,提供 ...
【技术保护点】
1.一种聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法,其特征在于,包括。采用拉伸试验机定量引入聚乙烯材料损伤;根据所述损伤测得所述聚乙烯材料的损伤参数,从而确定在理想无损状态下的有效应力。
【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法,其特征在于,包括。采用拉伸试验机定量引入聚乙烯材料损伤;根据所述损伤测得所述聚乙烯材料的损伤参数,从而确定在理想无损状态下的有效应力。2.根据权利要求1所述的聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法,其特征在于,所述采用拉伸试验机定量引入聚乙烯材料损伤包括:在拉伸试验机上对无损聚合物圆棒式样进行恒定速度单轴拉伸。3.根据权利要求2所述的聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法,其特征在于,根据所述损伤测得所述聚乙烯材料的损伤参数包括:试验过程中利用径向引伸计测量式样中间位置处的直径变化,根据拉伸试验机记录的力及径向引伸计记录的式样直径变化计算得到真实应力应变曲线,根据所述真实应力应变曲线计算拉伸速度和准静态应力。4.根据权利要求3所述的聚乙烯在理想无损状态下有效应力的测试方法,其特征在于,进一步包括:在拉伸试验机上对无损聚合物圆棒式样进行恒定速度单轴拉伸试验直到式样达到指定的预应变值,所述预应变值通过径向引伸计...
【专利技术属性】
技术研发人员:张毅,薛世峰,李琳,韩丽美,贾朋,朱秀星,叶贵根,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。