Apparatus for Measuring the Bending Fatigue Properties of High Performance Polyethylene Fibre

• Autorzy: Cai G. , Shi X. , Yu W.

Warianty tytułu

PL

Aparat do pomiarów właściwości zmęczeniowych przy zginaniu wysoko-sprawnych włókien polietylenowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A test method for bending fatigue has been developed to determine the bending fatigue strength of fibres. This new equipment is capable of performing the bending fatigue testing of fibres under different pre-tensions, bending angles and temperatures. This article presents results from tests on single high performance polyethylene fibre (HPPE) to characterise its bending fatigue behaviour under cyclic loading and temperatures. The curve of the cyclic tension shows that the cyclic tension changes in periods during the cyclic bending process. The S-N and č-N curves indicated that the pre-tension and bending angle had great influences on the bending fatigue life of HPPE fibre. A CCD camera was utilised to allow observation of the bending fatigue fracture morphology of the fibre. It showed the fracture mechanism of the HPPE fibres. The bending fatigue life of HPPE fibre was tested at different temperatures to show that its bending fatigue strength is strongly influenced by the temperature.

PL

Opracowano metodę oceny wytrzymałości zmęczeniowej włókien polietylenowych przy zginaniu. Przewidziano możliwość badania włókien przy rożnym obciążeniu wstępnym, kącie zginania i temperaturze. Przeprowadzono próby badania włókien polietylenowych w różnych temperaturach i przy rożnym kącie zginania. Stwierdzono, że naprężenie zginające zmienia się okresowo podczas cyklicznego procesu zginania. Stwierdzono również, że wstępne naprężenie oraz kąt zginania mają istotny wpływ na wytrzymałość zmęczeniową badanych włókien. Kamerę CCD zastosowano dla obserwacji morfologii przełomu zmęczeniowego włókien, pozwalającego na identyfikację mechanizmu przełomu. Stwierdzono wyraźny wpływ temperatury, w której przeprowadzano próby.

Słowa kluczowe

EN

HPPE fibre; bending fatigue; apparatus; fracture morphology; temperatures

PL

włókno HPPE; kąt zginania; temperatura; aparatura; wytrzymałość zmęczeniowa włókien polietylenowych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 4 (93)
• Strony: 37--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Cai G.

autor

Shi X.

autor

Yu W.

• P. R. China, Shanghai, Dong Hua University, Textile Materials and Technology Laboratory

Bibliografia

• 1. Hearle JWS, Wong BS. Flexural fatigue and surface abrasion of Kevlar-29 and other high-modulus fibers. Journal of material Science 1977; 12: 2447-2455.
• 2. Sengonul A, Wilding MA. Flex fatigue in gel-spun high performance polyethylene fibres. Journal of textile institute 1994; 85: 1-11.
• 3. Grandini S, Goracci C. Fatigue resistance and structural characteristics of fiber posts: three-point bending test and SEM evaluation. Dental Materials 2005; 21(2): 75-82.
• 4. Nkiware L Mukhopadhyay SK. A study of flex fatigue characteristics of nylon 6.6 tire yarns and cords. Journal of applied polymer science 2000; 72 (13): 1045-1053.
• 5. Liu XY, Yu WD. Bending fatigue properties of single aramid fibers. Chemical Fibers International 2004; 54(3): 173-175.
• 6. Minoshima K, Maekawa Y, Komai K. The influence of vacuum on fracture and fatigue behavior in a single aramid fiber.International journal of fatigue 2000; 22: 757-765.
• 7. Burgoyne CJ, Hobbs RE, Strzemiecki J.Tension-bending and sheave bending fatigue of parallellay aramid ropes. In: 8th Int Conf on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, The Hague, 1989,pp. 691-698.
• 8. Cai GM, Yu WD. Characterization for bending fatigue properties of the PBO fiber.Industria Textila 2010; 61(4): 163-167.
• 9. Yu WD, Liu XY. A Soft materials bending fatigue measure method and device. 10053598.7 [P]. 2005-03-02, 2004.
• 10. Mano JF, Sousa RA, Reis RL, Cunha AM, Bevis MJ. Viscoelastic behaviour and time-temperature correspondence of HDPE with varying levels of processinduced orientation. Polymer 2001;42(14): 6187-6188.
• 11. Liu X, Yu W. Evaluation of the tensile properties and thermal stability of ultrahigh-molecular-weight polyethylene fibers. Journal of Applied Polymer Science2005; 97(1): 310-315.