聚合物ABS在交變載荷作用下應(yīng)變疲勞性能及缺口敏感性研究.pdf

1、本文研究一種應(yīng)用廣泛的聚合物聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）的應(yīng)變疲勞性能及缺口敏感性。
　　首先，通過控制總應(yīng)變幅值的非對稱循環(huán)的應(yīng)變疲勞試驗方法，測定了ABS光滑試件在六個不同循環(huán)應(yīng)變幅值下的疲勞壽命，并根據(jù)試驗結(jié)果擬合出ABS的應(yīng)變疲勞公式及△ε-N曲線。聚合物ABS的應(yīng)變疲勞性能可用NεManson-Coffin公式描述，其中的四個疲勞參數(shù)分別為：疲勞強度指數(shù)b=-0.1872，疲勞強度系數(shù)'fσ=115.3MPa，疲勞

2、延性指數(shù)c=-0.4287，疲勞延性系數(shù)'fε=0.1238。并根據(jù)ABS的靜態(tài)拉伸性能用通用斜率法估算其應(yīng)變疲勞性能，即應(yīng)變疲勞公式中的四個疲勞參數(shù)。
　　其次，采用與光滑試件相同的疲勞試驗方法，測定了聚合物ABS的七種具有不同幾何尺寸缺口的缺口試件在六個循環(huán)應(yīng)變幅值下的疲勞壽命，并根據(jù)實驗結(jié)果擬合出這七種缺口試件的應(yīng)變疲勞公式及△ε-N曲線。結(jié)果表明，聚合物ABSNε缺口試件的應(yīng)變疲勞性能同樣可用Manson-Coffin公式

3、很好地描述。同時，引入應(yīng)變疲勞缺口系數(shù)Kf來定量描述缺口對疲勞性能的影響。根據(jù)聚合物ABS光滑試件和缺口試件的應(yīng)變疲勞性能計算出這七種缺口試件在有限疲勞壽命Nf=3×103時的應(yīng)變疲勞缺口系數(shù)Kf，這些值都分布在一個很窄的區(qū)間[1.70，1.86]范圍內(nèi)，可以認為聚合物ABS的應(yīng)變疲勞缺口系數(shù)Kf與缺口底部圓弧半徑無關(guān)。
　　在實驗研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元軟件ANSYS對聚合物ABS缺口試件的應(yīng)變疲勞曲線作有限元模擬，并在此基礎(chǔ)上