Wykorzystanie modelu Bowdena do prognozowania granicy plastyczności tworzywa epoksydowego EPYŽ

• Autorzy: Urbaniak M.

Warianty tytułu

EN

The Bowden's model application to forecasting the EPYŽ epoxy material yield stress

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury (23^-100 °C)(rys. 1,2) i szybkości odkształcania przy ściskaniu (0,0208^20,8 min1) (rys. 3) na charakterystyki mechaniczne i wartości wybranych wskaźników wytrzymałościowych dotwardzonego (80 °C / 2 h) tworzywa epoksydowego o nazwie handlowej EPYŽ, stosowanego na podkładki fundamentowe wielu maszyn i urządzeń technicznych. Sprawdzono możliwości wykorzystania teorii deformacji plastycznej Bowdena do prognozowania granicy plastyczności tego tworzywa w zależności od temperatury, wykorzystując w tym celu algorytm Abbate'a. W toku tego algorytmu wybrane wskaźniki wytrzymałościowe wyznaczone doświadczalnie (przy użyciu uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej INSTRON 8501 Plus) porównano ze wskaźnikami obliczonymi na podstawie tej teorii w całym badanym zakresie temperatur (rys. 4a, b). Uzyskano dobrą zgodność danych eksperymentalnych i wyników obliczeń przeprowadzonych według teorii Bowdena (rys. 4c) i uogólnionego równania Kitagawy (rys. 5) we wspomnianym zakresie temperatur. Analiza uzyskanych wyników wykazała, że teoria Bowdena dobrze opisuje proces uplastycznienia dotwardzonego tworzywa EPYŽ w zakresie temperatur aż do T. Może ona być zatem wykorzystana w praktyce do prognozowania granicy plastyczności badanego tworzywa przy uwzględnieniu warunków eksploatacji podkładek fundamentowych różnych maszyn i urządzeń.

EN

The results of investigation of the effects of temperature (23^100 °C) (Figs. 1, 2) and compressive strain rate (0.0208^-20.8 min1) (Fig. 3) on the mechanical characteristics of postcured (at 80 °C, 2 h) EPYŽ epoxy material (applied for machine foundation chocks) and on the values of its selected strength parameters are presented. The usability of Bow-den plastic deformation theory for prediction of the yield stress of this polymer, dependently on the temperature was verified with use of Ab-bate algorithm. So the selected parameters experimentally determined (using computerized testing machine INSTRON 8501 Plus) has been compared with the ones calculated on the basis of the theory in the whole a. m. temperature range (Figs. 4a, b). The results of the tests proved to be in good agreement with the results calculated using Bowden theory (Fig. 4c) and Kitagawa equation (Fig. 5) for EPYŽ material in the whole temperature range tested. The analysis of the obtained results proved that Bowden theory well characterizes plasticizing process of the investigated material in the temperature range up to T. Therefore, the theory can be applied in practice to forecasting the yield stress for the investigated material in its operating conditions such as foundation chocks of various machines and technical installations.

Słowa kluczowe

PL

plastyczność polimerów; tworzywo epoksydowe EPY; model Bowdena

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 1
• Strony: 37--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Urbaniak M.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Szczecińska,

Bibliografia

• [1] Stachurski Z. H.: Deformation mechanisms and yield strength in amorphous polymers, Prog. Polym. Sci., 1997, 22, 407÷474.
• [2] Urbaniak M.: Wykorzystanie modelu plastyczności Argona do prognozowania właściwości wytrzymałościowych tworzywa epoksydowego EPY, Inżynieria Materiałowa, 2007, 1, 26÷30.
• [3] Cook W. D., Mayr A. E., Edward G. H.: Yielding behaviour in model epoxy thermosets. II. Temperature dependence, Polymer, 1998, 39, 3725÷3733.
• [4] Raghava R., Caddell R. M., Yeh G. S.: The macroscopic yield behaviour of polymers, J. Mater. Sci., 1973, 8, 225÷232.
• [5] Yamini S., Young R. J.: The mechanical properties of epoxy resins. I. Mechanisms of plastic deformation, J. Mater. Sci., 1980, 15, 1814÷1822.
• [6] Ashby M. F., Jones D. R.: Materiały inżynierskie. Kształtowanie struktury i właściwości, dobór materiałów, tom 2, WNT, Warszawa 1996, str. 290÷309.
• [7] Brown N.: The relationship between yield point and modulus for glansy polymers, Mater. Sci. Eng., 1971, 8, 69÷73.
• [8] Argon A. S.: A theory for the low-temperature plastic deformation of glansy polymers, Phil. Mag., 1973, 28, 839÷865.
• [9] Argon A. S., Bessonov M. I.: Plastic flow in glassy polymers, Polym. Eng. Sci., 1977, 17, 174÷182.
• [10] Argon A. S., Bessonov M. I.: Plastic deformation in polyimides with New implications on the theory of plastic deformation of glassy polymers, Phil. Mag., 1977, 35, 917÷933.
• [11] Bowden P. B., Raha S.: A molecular model for yield and flow in amorphous glassy polymers making use of a dislocation analogue, Phil. Mag., 1974, 29, 149÷166.
• [12] Thierry A., Oxborough R. J., Bowden P. B.: A molecular model for field and flow in polymethylmethacrylate, Phil. Mag., 1974, 30, 527÷536.
• [13] Kitagawa M.: Power law relationship between yield stress and shear moduluj for glassy polymers, J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 1977, 15, 1601÷1611.
• [14] Jastrzębski P., Mutermilch J., Orłowski W.: Wytrzymałość materiałów, tom 2, Arkady, Warszawa 1986, str. 56÷75.
• [15] Abbate M., Martuscelli E., Musto P., Ragosta G.: A polymer network of unsaturated polyester and bismaleimide resins: Yielding and fracture behaviour, Die Ang. Makromol. Chemie, 1996, 241, 11÷29.
• [16] Yamini S., Young R. J.: Stability of crack propagation in epoxy resins, Polymer, 1977, 18, 1075÷1080.