Ocena wpływu anizotropii płyt wytłaczanych z polietylenu dużej gęstości na wytrzymałość zmęczeniową

• Autorzy: Pusz A. , Szymiczek M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation concerning the influence that anisotropy of extruded plates of high density polyethylene has on fatigue strength

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych próbek wyciętych z płyty PE-HD otrzymanej metodą wytłaczania. Badania zmęczeniowe przeprowadzono na urządzeniu umożliwiającym realizację prostokątnego cyklu obciążenia i częstotliwości wymuszenia od 1 do 5 Hz. Efektem końcowym pracy było określenie wpływu orientacji molekularnej wytłaczanej płyty na wielkość powierzchni pętli histerezy i ustabilizowaną temperaturę próbki. Wyniki badań wykazały różnice w właściwościach badanych próbek wyciętych w kierunkach prostopadłym i równoległym do kierunku wytłaczania.

EN

The article presents the results of fatigue tests of samples cut out from the HDPE plate prepared by the method of extrusion. The fatigue tests were carried out on the device allowing the realization of rectangular load cycle and frequency of the force of 1 to 5 Hz. The final result of this work was to determine the influence of molecular orientation of the extruded plate on the hysteresis loop area and sample temperature. The results proved the difference in the properties of test samples cut in the parallel and perpendicular directions to the extrusion direction.

Słowa kluczowe

PL

badania zmęczeniowe; materiał polimerowy; orientacja makromolekularna

EN

fatigue tests; polymeric material; orientation of macromolecular

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2014
• Tom: [R.] 20, nr 5 (161)
• Strony: 436--442
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pusz A.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Politechnika Śląska

autor

Szymiczek M.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Sobczyk K., Spencer B. F.: Stochastyczne modele zmęczenia materiałów, WNT, Warszawa, 1996.
• [2] Sauer J. A., Richardson G. C.: Fatigue of polymers, International Journal of Fracture, Vol. 16/6 (1980). pp 499-532.
• [3] Basso M., Crevatin A., Celotto M., Sanita M.: A new method for the experimental study of fatigue behaviour of termoplastic materials. Frattura ed Integrita Structurale, 6/2008, pp 20-29.
• [4] Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa, 2000.
• [5] Khelif R., Chateauneuf A., Chaoui K.: Statistical analysis of HDPE fatigue lifetime. Meccanica Vol. 43(6)/2008. pp 567-576.
• [6] Kultural S.E., Eryurek I.B.: Fatigue behavior of calcium carbonate filled polypropylene under high frequency loading, Materials and Design, Vol. 28/2007, pp. 816-239.
• [7] Klimkeit B., Nadot Y., Castagnet S., Nadot-Martin C., Dumas C., Bergamo S., Sonsino C.M.: „Multiaxial fatigue life assessment for reinforced polymers", International Journal of Fatigue, Vol. 33/2011, pp. 766-780.
• [8] Mallick P.K., Yuanxin Z.: Yield and fatigue behavior of polypropylene and polyamide-6 nanocomposites. Journal of Materials Science 38(2003), pp. 3183-3190.
• [9] Rojek M., Szymiczek M., Wróbel G.: Simulation studies of fatigue degradation process with reference to composite pipes. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 55(2)/2012. S. 596-599.
• [10] Szymiczek M., Rojek M., Wróbel G.: Test of composite pipe in the aspect of diagnostic of aging - fatigue changes, Proc. of International Seminar on Science and Education, Italy, Roma 16-23.04.2011, 61-63.
• [11] Rojek M., Szymiczek M., Wróbel G.: Nieniszczące metody badań materiałów polimerowych, Przetwórstwo Tworzyw 6(144)/2011, 507-510.
• [12] Pusz A., Michalik K., Szymiczek M.: „Makrostruktura złomów zmęczeniowych w PE-HD" w „Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne" (red. G. Wróbla), Wydawnictwo Logos Press, Cieszyn 2011, 395-401.
• [13] Pusz A., Szymiczek M., Michalik K.: Struktura przełomów PE-HD po badaniach zmęczeniowych. Proc. of the 17th International Scientific Conference CAM3S’2011.
• [14] PN-76/H-04325 - Badanie metali na zmęczenie - Pojęcia podstawowe i ogólne wytyczne przygotowania próbek oraz przeprowadzenia prób.
• [15] Pieczyńska E.A., Gadaj S.P., Nowacki W.K.: Temperature changes in polyamide subjected to low cyclic deformation, Infared Physics&Technology 43(2002), str. 183-186.
• [16] Przygodzki W., Włochowicz A.: Uporządkowanie makrocząsteczek w polimerach i włóknach, WNT, Warszawa 2006.
• [17] Jakowluk A.: Procesy pełzania i zmęczenia w materiałach, WNT, Warszawa, 1993.
• [18] Wierzbicki Ł., Szymiczek M., Pusz A.: Przyczyny uszkodzeń instalacji kanalizacyjnych z tworzyw termoplastycznych. Przetwórstwo Tworzyw 4(148)/2012. S. 370-373.
• [19] Pusz A.: Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.
• [20] Bartczak Z.: Polimerowe materiały orientowane i „superwytrzymałe", Sinograf 2010.
• [21] Ochelski S.: Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, Warszawa 2004.
• [22] Battat B.: Accelerated fafigue testing, Proc. of Advanced Materials and Processes Technology Information Analysis Center, Rzym.
• [23] Cosmi F., Bernasconi A.: Fatigue behaviour of short fibre reinforced polyamide: morphological and numerical analysis of fibre orientation effects. Workshop IGF 2010.
• [24] Ferreira J.A.M., Costa J.D.M., Reis P.N.B.: Static and fatigue behaviour of glass-fibre-reinforced polypropylene composites. Theoretical and Applied Fracture Mechanics 31(1999), pp. 67-74.
• [25] Wu Z., Glockner P.G.: Thermo-mechanical coupling applied to plastic. International Journal Solids Structures, Vol. 33, No 29/1996, pp. 4431-4448
• [26] Janssen R.P.M., de Kanter D., Govaert L.E., Maijer H.E.N.: Fatigue life predictions for glassy polymers: A constitutive apprach. Macromolecules 41/2008, pp. 2520-2530.
• [27] Zhou Y., Lu X., Zhou Z., Brown N.: The relative influences of molecular structure on brittle fracture by fatigue and under constant load in polyethylenes. Polymer Engineering & Science, Vol. 36 (16)/1996, 2101-2107.
• [28] Strebel J.J., Moet A.: Accelerated fatigue fracture of polyethylene pipe material: crack layer analysis, International Journal of Fracture, Vol. 54(1)/1992, pp 21-34.
• [29] Polański Z.: Metodyka badań doświadczalnych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1981.
• [30] PN EN ISO 8256:2006 - Tworzywa sztuczne - Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie udarowe.
• [31] PN EN ISO 527-2. Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu.
• [32] Dharan C.K.H., Colvin A.D.: A servo-controlled axial fatigue machine with strain rate feedback for testing polymer and composites. The Review of Scientific Instrumnets 44(3)/1973, str. 326-330.
• [33] Pusz A.: Możliwości napędu indukcyjnego liniowego w konstrukcji urządzenia do badań zmęczeniowych. Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne (red. G. Wróbla), Wydawnictwo Logos Press, Cieszyn 2011, 385-394.
• [34] Długosz M.: Budowa i zastosowanie silników liniowych, AGH Kraków, 2008.