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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高弹树脂拉伸试验,涉及一种高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具及试验方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、聚氨酯、环氧树脂等树脂类材料作为一种性能优良的胶结料,被研究应用于透水路面、桥面铺装、彩色路面等领域,表现出良好的路用性能。直接拉伸试验是获取路面材料力学性能最直接、最有效的方法。但是对于树脂类材料的直接拉伸试验并没有形成统一的规范及试验模具和方法。树脂浇铸体性能试验方法(gb/t 2567-2021)中规定拉伸试验的“哑铃状”试样长度为200~220mm,厚度为4.0±0.2mm。硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定(gb/t528-2009)中规定了1型、1a型、2型、3型、4型五种不同尺寸的试件。美国规范astm d638-14同样也规定了五种不同尺寸的试件,其中的typeⅳ型号的试件尺寸与gb/t 528-2009中的1型试件一致,长度为115mm,厚度为2mm。
3、直接拉伸试验是在拉力机上进行,试件的拉伸速率不同规范要求不一。gb/t2567-2021中规定测拉伸强度时的试验速度为10mm/min,gb/t 528-2009中规定1、2和1a型试件的拉伸速度为500mm/min,3、4型为200mm/min,astm d638-14规定的不同试件的拉伸速度在1~500mm/min。对于高弹树脂类胶结料来说,不同的拉伸速度会导致不同的
4、拉伸试验过程中会在试件中间部分产生应力集中最终导致试件的破坏,但是目前规范所成型的试件中间区域体积形状均匀,这些规范所成型的试件中间区域受力均匀,对于某些高弹树脂类材料可能会出现无法拉断的情况,无法准确评价其力学性能。在这个部位试件的拉应力大小一致,试验过程中所产生的应力集中可能在中间区域任一位置处出现,断裂可能会在中间区域的任意位置发生,导致试验的变异性较大。且高弹树脂类胶结料在拉断时,较大范围内的材料往往都会处于细长状态,此时再采用原始试件的横截面积计算,则计算结果与试件断裂处真实的应力和应变相差较远。
5、现有的真实应力-真实应变换算方法假定只有试件中间部分3mm区域参与变形,假定在试件拉伸过程中中间区域体积不变,通过试件整体的位移便可得出试件中间部分不同时刻的横截面积和变形长度,从而根据力-位移曲线换算出真实应力-真实应变曲线。但对于高弹树脂类胶结料试件,在拉伸试验过程中使用这个假定与客观试验观察到的现象不一致,所计算出的真实应力及真实应变会偏大。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具及试验方法,适用于评价高弹树脂类胶结料的力学性能。
2、为了实现上述目的,本专利技术的技术方案包括:
3、第一方面,一种高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,包括底模、侧模和拉环;
4、所述底模包括成型底面,成型底面用于拉伸试件底面的成型;
5、所述侧模包括左侧模和右侧模,左侧模和右侧模安装于底模上,用于拉伸试件的左侧面和右侧面的成型,左侧模和右侧模与拉伸试件的接触面分别为成型左面和成型右面;成型左面和成型右面上设置有相向突出的弧面;
6、所述拉环安装于两个侧模之间,在拉伸试样的制备过程中与拉伸试样的上下端部结合为一体。
7、第二方面,上述高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具的拉伸试件的制备方法,包括以下步骤:
8、s1、将侧模从底模的两侧滑入,使左弧面和右弧面之间相隔设定的间距;
9、s2、将两个拉环对称放入侧模之间的空间的两端;
10、s3、将树脂类胶结料在模具中浇铸成型试件;
11、s4、将待试件固化成形后脱模,获得顶端带有拉环的拉伸试件。
12、第三方面,上述拉伸试件的拉伸试验方法及数据换算方法,包括如下步骤:
13、s5、在拉伸试验机上完成拉伸试验,至试件在内凹的弧面位置被拉断;
14、s6、在左侧模和右侧模的相向突出的两个弧面上确定出高弹树脂类胶结料试件在试验过程中参与变形的部分l0;
15、s7、在试件中部参与变形的长度l0的基础上换算成符合高弹树脂类胶结料特性的真实应力-真实应变曲线;再计算此曲线的面积,得出断裂能密度。
16、本专利技术的有益效果为:
17、1.本专利技术提供模具的侧模设有向试件中心外凸的弧面,则试件两侧会存在内凹的弧面,此处会形成应力集中区域,使试件在拉伸过程中会在此处断裂,提升了试验的可靠性。
18、2.本专利技术提出了一种新的基于高弹树脂类胶结料特性及所开发模具特点的真实应力-真实应变换算方法。将常规试验中得出的力-位移曲线转化为试件中间区域的真实应力-真实应变曲线,并以此计算断裂能量密度,不仅能够真实反应出试件的受力状况,还更适合胶结料的力学特征,准确评价不同树脂胶结料的性能。
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1.一种高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,包括底模、侧模和拉环;
2.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,底模的成型底面的上下两端,有高于成型底面的条状突起,起左侧模和右侧模的滑入的轨道作用,并约束左侧模和右侧模在底模上的相对位置。
3.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,拉环包括上拉环和下拉环,上拉环和下拉环的自身形状相同而安装姿势上下对称。
4.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,所述左弧面和右弧面的位置相对于试件左右对称轴对称;
5.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,左侧模/右侧模与试件接触面涂有隔离剂;可选的,隔离剂由2±0.2重量份的甘油和1±0.2重量份的滑石粉混合组成。
6.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,底模与试件相接触的面和底模与左侧模/右侧模相接触的面铺设有防粘薄膜;可选的,防粘薄膜为聚四氟乙烯薄膜。
7.一种基于如权利要求1-6任一所述的高弹树
8.如权利要求7所述的拉伸试件的制备方法,其特征是,S3中,浇铸之后,在试件表面覆盖一层隔离物,并在隔离物上方放置底面为平面的重物,挤出多余的胶结料。
9.如权利要求7所述的拉伸试件的制备方法,其特征是,S1中,在侧模与底模的接触面铺设防粘薄膜;在侧模与试件的接触面涂隔离剂。
10.一种拉伸试样的拉伸试验方法,其特征是,拉伸试样由权利要求7-9任一所述的拉伸试样的制备方法制备而成;
...【技术特征摘要】
1.一种高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,包括底模、侧模和拉环;
2.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,底模的成型底面的上下两端,有高于成型底面的条状突起,起左侧模和右侧模的滑入的轨道作用,并约束左侧模和右侧模在底模上的相对位置。
3.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,拉环包括上拉环和下拉环,上拉环和下拉环的自身形状相同而安装姿势上下对称。
4.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,所述左弧面和右弧面的位置相对于试件左右对称轴对称;
5.如权利要求1所述的高弹树脂类胶结料直接拉伸试验模具,其特征是,左侧模/右侧模与试件接触面涂有隔离剂;可选的,隔离剂由2±0.2重量份的甘油和1±0.2重量份的滑石粉...
【专利技术属性】
技术研发人员:程科,陈玉,邓晋阳,黄恒武,张佳维,常佳欣,胡家俊,
申请(专利权)人:西安咸阳国际机场股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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