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应力松弛对拉伸PET的结构和取向的影响摘要：PET的拉伸应力测试表明：只有当拉伸比达到2.3时才存在应变导致的结晶，实际由应变导致的结晶决定于变形率，并且发生在高拉伸率的低拉伸比下，应变导致的晶体的形成对PET的松弛行为有着明显的影响，松弛状态的PET 拉伸到不同的拉伸比的实时双折射率测试表明：（a）在低拉伸比下，取向的松弛有很长一段时间，傅里叶红外光谱表明松弛发生之后总体的取向会减少，（b）在高拉伸比下，当明显的由应变导致的晶体发生时，取向会在短时间内减少，在10s后达到定值并在其后仍然是定值，这种行为可能是因为非晶物质中链的伸展受到限制而结晶，松弛FTIR测试表明由于退火导致取向的增加，DSC实验表明对于所有的拉伸比松弛过后结晶度都有所增加，这可能是因为取向的非晶物质的转变。
1，前言取向的PET是非常重要的商业半晶体材料，在薄膜，纤维制品和塑料瓶上有着广泛的应用，现有很多技术可以实现取向，比如：拉伸，辊拉，吹塑和固态挤出，这些技术所获得的取向程度会由于松弛现象而下降，并会由于变形力的减小而发生回复，回复的发生可归咎为聚合链的在非晶区域的移动，这会减少链的延伸，链的取向趋向于等方向状态，因为这是能量最有利的状态，这个过程为了产生最大的取向我们需要更细的了解松弛的机理。
辊拉是这个团队的最大兴趣，并且对主要过程参数和取向材料的结构和性能的结果之间的关系进行了研究，研究表明取向会随着辊拉速度的增加而增加，也会随着辊间距离的增加而减小，这个过程的特点是由于松弛而导致的取向会明显减少，这个现象被观察到但没有仔细研究过，一个主要的因素是随着薄膜离开滚轴变形力就会完全的远离，这就会导致固有的自由松弛，在辊拉过程中回复的过程并没有直接的测定，因为压力和取向在这种环境下很难得到测定，取向的测定在理论上是可行的但在技术上很难实现，这个测定与辊密切相关，辊上是大多数回复发生的地方，正因为这个原因变形和松弛过程应该在一种相对简单的环境中检测，对最终辊拉之后取向的薄膜进行再拉伸，其回复力减少的效果在另一篇文章中进行了研究.在拉伸的条件下，就会在拉伸和松弛中相对简单的检测压力和取向，在这篇文章中，我们研究了恒定长度样品在拉伸温度下的取向行为，为了测定松弛对最终取向的影响，我们选择了两组样品，拉伸之后，一组样品快速的淬火以获得最少的松弛，这组样品我称它为“as-drawn”，第二组样品进行实时检测，并让其松弛30min，这组样品成为“relaxed”，取向是用双折射和傅里叶红外光谱来进行测定的，并且比较了as-drawn和relaxed之间的结构和取向的差别，并且对这差别进行了讨论。
嵌段共聚聚丙烯压缩Mullins效应的研究∗张纪凯;王兆波【摘要】研究了嵌段共聚聚丙烯(PP-B)的压缩 Mullins 效应及其可逆回复。
结果表明，在循环单轴压缩模式下 PP-B 出现显著的 Mullins 效应，当压缩应变一定的条件下，在第1次循环压缩时最大压缩应力和内耗均达到最大值，在第2次循环压缩时则发生大幅下降，但随后下降趋势逐渐减弱；热处理可以使 Mullins 效应得到一定程度的回复。
%The Mullins effect and the reversibility of PP-B were investigated systematically.Experimental results showed that Mullins effect could be found in the cycle uniaxial compression mode of PP-B spe-cimen;the maximum stress and internal friction under the fixed strain were decreased obviously after the first loading-unloading while only decreased slightly at the later loading-unloading cycles.The Mul-lins effect could be reversible to some extent by proper heat treatment.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】5页(P14-18)【关键词】PP-B;Mullins 效应;可逆回复;应力松弛【作者】张纪凯;王兆波【作者单位】青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛 266042;青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4Mullins效应是在橡胶的首次拉伸变形后发生的软化现象,它伴随着残留变形和诱导产生的各向异性[1]。
21号材料的应力松弛特性与材料强度材料的应力松弛特性与材料强度息息相关，在材料工程领域中占据着重要的地位。
应力松弛是指材料在一定温度下，在受到外力作用后，应力逐渐减小的现象。
本文将从材料的强度与应力松弛特性的关系角度来探讨这一话题。
首先，我们来了解材料的强度。
材料的强度是指材料抵抗外部力量作用下产生破坏的能力。
通常，材料的强度与其内部原子结构、晶界、缺陷以及材料组织等因素密切相关。
在材料力学中，常用拉伸强度、屈服强度、硬度等参数来衡量材料的强度。
而应力松弛特性则是材料在外力作用下逐渐释放应力的过程。
应力松弛是材料内部强度调整的一种方式。
在材料受到外部载荷作用后，材料内部产生应力，若长时间保持载荷不动，则材料会发生塑性变形，使得内部应力逐渐减小，这就是应力松弛。
应力松弛的速度与材料的本构关系、温度、应力大小等因素有关。
通常，高温下的材料应力松弛速度较快，低温下的材料应力松弛速度较慢。
材料的应力松弛特性与其强度密切相关。
在一些应用场景中，材料需要具有较高的强度，但又要能够应对外力作用下产生的应力松弛。
例如，飞机、汽车等工业领域对材料的强度和应力松弛特性要求都很高。
飞机在飞行过程中会受到复杂的力学载荷，而高强度的材料可以承受这些载荷，而应力松弛特性则能够降低应力对材料的影响，从而提高材料的使用寿命。
在研究强度与应力松弛特性的关系时，我们需要考虑材料的微观结构。
材料的微观结构包括晶体结构、晶粒大小、晶界等，这些因素对材料的强度和应力松弛特性都有影响。
有研究表明，晶体结构的缺陷会降低材料的强度和应力松弛特性。
而细小的晶粒和均匀的晶界能够提高材料的强度和应力松弛特性。
因此，通过微观结构调控可以改善材料的强度和应力松弛特性。
除了微观结构的影响外，材料的化学成分也对强度和应力松弛特性产生影响。
不同的原子组成会导致材料具有不同的强度和应力松弛特性。
例如，添加稀土元素可以提高金属材料的强度和应力松弛特性。
此外，材料的热处理工艺也会对其强度和应力松弛特性产生影响。
材料应力松弛与变形行为的研究材料的应力松弛与变形行为是材料力学中一个重要的研究方向。
通过研究材料的应力松弛与变形行为，可以深入了解材料的力学性质和变形机理。
而对于工程应用来说，这些研究成果也可以为材料选择和设计提供重要的参考。
一、材料的应力松弛应力松弛是指在材料的应变保持不变的情况下，其内部应力会随着时间发生变化的现象。
这个现象可能由于材料中存在一些微观不均匀性引起，可以表现为材料在受力状态下逐渐变形或变形速度逐渐减缓等。
应力松弛现象的研究在很多行业都有应用，例如飞行器制造领域。
对于长期使用的部件，其中材料的应力松弛会导致部件的松弛和数据误差。
因此，研究长期使用下的应力松弛现象，可以为制定合适的部件维护计划、改善生产过程和原材料选择等提供参考。
二、材料的变形行为在材料工程中，变形是描述物质如何在对象受到外部压力时而改变形状的一个关键因素。
变形过程中会发生许多复杂的行为，例如材料的塑性变形、弹性变形、断裂等。
因此，研究材料的变形行为，可以让人们了解材料的力学性质，同时还能进一步深入了解材料的变形机理。
在研究变形行为方面，传统的材料工程主要依赖于实验研究。
为了更好地了解材料的变形行为，研究人员通常使用许多先进的技术来观测材料的行为，例如电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射等。
这些技术可以在不破坏材料的情况下，提供大量有关材料的实时数据，包括其变形的分子层次行为和变形引起的物理变化。
三、应力松弛和变形行为的关系研究应力松弛和变形行为之间的关系，可以帮助我们更好地理解材料的性能。
在很多材料中，应力松弛和变形行为是具有密切相关性的。
例如，一些金属材料的塑性变形，有可能是由于材料的应力松弛导致的。
同时，应力松弛现象也可以对材料的剪切变形产生影响。
当材料中存在应力松弛时，会导致材料在剪切变形过程中更容易出现裂纹和断裂等破坏现象。
这种行为的研究可以为开发更加长久耐用的材料提供重要的理论和实验支持。
四、结论总体来说，材料应力松弛和变形行为的研究具有非常重要的意义。
粘弹性材料的应力松弛行为研究粘弹性材料是一种特殊的材料，它具有固体和流体的特性。
在应力作用下，粘弹性材料会发生应力松弛现象，即在一段时间后，应力会逐渐减小，直至达到稳定状态。
本文将研究粘弹性材料的应力松弛行为，并探讨其机制。
1. 引言粘弹性材料广泛应用于工程、生物医学和地球科学等领域。
在这些应用中，了解粘弹性材料的应力松弛行为对于设计和有效利用这些材料至关重要。
2. 粘弹性材料的特性粘弹性材料具有两个主要特性：粘性和弹性。
粘性是指粘弹性材料在应力作用下会发生变形，并且在停止应力作用后，会继续保持形变的能力。
弹性是指粘弹性材料在应力作用下会发生变形，但一旦停止应力作用，会迅速恢复原来的形状。
3. 应力松弛行为应力松弛是指粘弹性材料在受到一定应力后，应力会逐渐减小的现象。
这是由于材料内部结构的重排和分子间的滑动引起的。
应力松弛的速率取决于材料的粘性和弹性特性。
4. 应力松弛的实验研究为了研究粘弹性材料的应力松弛行为，科学家们进行了一系列的实验。
其中一种常用的方法是应用恒定的应力，在一定时间内观察应力的变化。
实验结果表明，粘弹性材料的应力松弛行为可以用指数函数来描述。
5. 应力松弛的机制应力松弛的机制涉及到材料内部的分子结构和形变。
当材料受到应力时，分子会发生滑动和重排，导致应力的逐渐减小。
这种分子间的相对位移和重排是应力松弛的主要原因。
6. 应力松弛的影响因素粘弹性材料的应力松弛行为受到多种因素的影响。
其中包括材料的粘性、温度、应力水平和时间等因素。
不同材料和条件下的应力松弛行为也可能存在差异。
7. 应力松弛的应用了解和控制粘弹性材料的应力松弛行为对于在工程和科学领域的应用具有重要意义。
例如，在生物医学领域，研究粘弹性材料的应力松弛行为有助于设计更好的人工关节和组织工程材料。
结论粘弹性材料的应力松弛行为是一个复杂的现象，涉及到材料内部的分子结构和形变。
通过实验和研究，我们可以更好地理解和应用这种特性。
塑胶产品应力研究与消除方法一1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有应力。
应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因，也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。
因此找出各种成型因素对注塑制品应力影响的规律性，以便采取有效措施减少制件的应力，并使其在制件断面上尽可能均匀地分布，这对提高注塑制品的质量具有重要意义。
特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时，减少制件的应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。
此外，掌握注塑制品应力的消除方法和测试方法也很有必要2 应力的种类高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象，在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，是注塑制品存在应力的主要原因。
另外，外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成应力。
根据起因不同，通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的应力。
对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。
2.1取向应力高分子取向使制件存在着未松弛的高弹形变，主要集中在表层和浇口的附近，使这些地方存在着较大的取向应力，用退火的方法可以消除制件的取向应力。
试验说明，提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。
2.2体积温度应力体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。
因外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件外层冷却降温速率的差异来降低。
这可以通过提高模具温度、降低加工温度来到达。
加工结晶塑料制件时，常常因各局部结晶构造和结晶度不等而出现结晶应力。
模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素，降低模具温度可以降低结晶应力。
带金属嵌件的塑件成型时，嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力，可通过预热嵌件降低应力。
这两种应力主要是由于收缩不均而产生的，也属于体积温度应力。
2.3与制件体积不平衡有关的应力高分子在模腔凝固时，甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即到达其平衡体积，在实际上是不可能的。
高分子材料的蠕变和松弛行为高分子材料具有大分子链结构和特有的热运动，决定了它具有与低分子材料不同的物理性态。
高分子材料的力学行为最大特点是它具有高弹性和粘弹性。
在外力和能量作用下，比金属材料更为强烈地受到温度和时间等因素的影响，其力学性能变化幅度较大。
高聚物受力产生的变形是通过调整内部分子构象实现的。
由于分子链构象的改变需要时间，因而受力后除普弹性变形外，高聚物的变形强烈地与时间相关，表现为应变落后于应力。
除瞬间的普弹性变形外，高聚物还有慢性的粘性流变，通常称之为粘弹性。
高聚物的粘弹性又可分为静态粘弹性和动态粘弹性两类。
静态粘弹性指蠕变和松弛现象。
与大多数金属材料不同，高聚物在室温下已有明显的蠕变和松弛现象。
本文章主要介绍高聚物的蠕变和应力松弛现象产生的原因、过程，应用以及如何避免其带来的损害。
1 高分子材料蠕变高分子材料的蠕变即在一定温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭力等）作用下、高分子材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。
1.1 蠕变过程及原理图1-1就是描写这一过程的蠕变曲线，t 1是加荷时间，t 2是释荷时间。
从分子运动和变化的角度来看，蠕变过程包括下面三种形变：当高分子材料受到外力（σ）作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，这种形变量是很小的，称为普弹形变（1ε）。
当分子链通过链段运动逐渐伸展发生的形变，称为高弹形变（2ε）。
如果分子间没有化学交联，线形高分子间会发生相对滑移，称为粘性流动（3ε）。
这种流动与材料的本体粘度（3η）有关。
在玻璃化温度以下链段运动的松弛时间很长，分子之间的内摩擦阻力很大，主要发生普弹形变。
在玻璃化温度以上，主要发生普弹形变和高弹形变。
当温度升高到材料的粘流温度以上，这三种形变都比较显著。
由于粘性流动是不能回复的，因此对于线形高聚物来说，当外力除去后会留下一部分不能回复的形变，称为永久形变。
图1-1 蠕变曲线图1-2 线型高聚物的蠕变曲线图1-2是线型高聚物在玻璃化温度以上的蠕变曲线和回复曲线，曲线图上标出了各部分形变的情况。
聚丙烯土工带塑性变形研究第32卷第4期1702006年2月山西建筑SHANXIARCHITECTUREV01.32No.4Fbb.2006建筑材料及应用?文章编号:1009—6825{2006)04—0170—02聚丙烯土工带塑性变形研究李颖颖丁德斌何光春摘要:对目前应用于加筋土工程中的聚丙烯土工带,进行加载拉伸试验,得出聚丙烯土工带的变形特性,并对试验结果进行拟合,得到应力,伸长量和时间的关系方程.关键词:土工带,塑性变形,伸长量中图分类号:TU411.99文献标识码:A引言土工合成材料是一种新型的岩土工程材料.它是以人工合成的聚合物,如塑料,化纤,合成橡胶为材料,制成各种类型的产品,置于土体内部,表面或各种土体之间发挥加强或保护土体的作用.目前土工合成材料巳广泛应用于水利,公路,铁路,港口和建筑等部门的岩土工程,例如加筋支挡结构(挡墙,桥台等),加筋土坡(挡水土坝,土堤和铁路,公路的路堤等)和软土地基加固等.聚丙烯土工带作为一种重要的土工合成材料,是一种高分子聚合物产品,其优点是造价低廉,质量轻,高抗拉强度,高抗腐蚀性,整体连续性好,抗微生物侵蚀能力强,质地柔软且与土能很好的结合,不直接暴露时抗老化性高,当土工带受力作用时…,力由土工带内部分子结构所承担,如果内力维系足够长时间,则土工带内部分子通过其变形来适应新的应力环境.但聚丙烯土工带具有明显的塑性变形特性,因此找出其塑性变形规律,对于结构的安全性和经济性至关重要.为此,通过对土工带不同荷载下的拉伸试验研究材料变形与时间关系的力学特性,卸载过程中变形与时间的过程曲线,以及不同荷载下卸载后塑性变形量与荷载的关系.1土工带拉伸试验试验共分四组进行,分别施加200kg,400l【g,600l【g,800kg荷载水平.四组土工带的规格为(长×宽×高):999.5mm×301mill ×2.36lnnl.l000.25lnnl×29.94lnnl,1000.5rnrl'l×31.4nlFi1×2.43nMn,998.5mill×30.5mill×2.34lTlnl.用钢尺测量,精确到mln.这样误差为0.1%.土工带一段吊在支架上,一端加载.将四组试件分别置于同一试验室,分别记录不同时刻的伸长量,同时使其具有相同的湿度和温度,不受阳光直射,避免紫外线照射老化.2试验结果分析通过对土工带不同荷载下的拉伸试验,试图找出土工带在荷载作用下的变形规律.观察并记录不同时刻的变形量,并且将实验数据按照下面的步骤进行处理:1)换算为同一温度25℃下的变形最:AL=Z+AteL(1)式中:L——筋带长度;△L——换算后的伸长量;z——实测伸长量;——温度差;e——温度线膨胀系数.把伸长量无量纲化,则:AL/L×%.2)把荷载换算成应力并计算土工带在各级荷载下的抗拉强度以及应变[]:P—P口百,』s百.式中:P——荷载,N;——抗拉强度,kN/m;S——筋带断面面积为宽×厚;B——试样宽,m.试验数据如表l所示.表1试验数据荷载P/N宽度B/mm厚度t/mm应力(kN/m)19603O.12.3627.5965.12392029.942.4753.0l130.93588031.42.4377.06187.26784030.52.34109.85257.053)把绝对时间换算为相对于起测时的相对时间:T=T宴测一T起测.4)数据整理后,对试验结果进行对数拟合,拟合的式子为:Studyonthefull--crackalongjointofprecastfloorslabandpreventionmeasures ZHANHong-zhongAbstract:BaseduponanalysisofthereffsolLscausedthefull—crackalongjointofprecastfloorslabandcombinedwithpracticalworkpractical methodsareproposedtopreventthiskindofcrackinordertoappearancequalityofhousesa nd meetthelivingandworkingrequirementsofpeople.Keywords:jointmaterial,oonstmctionload,prec&stfloorslab收稿日期:2005.08.11作者简介:李颖颖(1982),女,重庆交通学院河海学院硕士研究生,重庆400074 丁德斌(1981.),男.重庆交通学院河海学院硕士研究生,重庆400074何光春(1956.).男.硕导.教授,重庆交通学院河海学院.重庆400074第32卷第4期2006年2月李颖颖等:聚丙烯土工带塑性变形研究?171?L=Aln(T+C)+B.其中,A,B,C为待定系数;T为时间.当T=0时,L=0,所以有:C=e.只似,拟合的曲线见图1.{删垂时间/h围1不同荷载下土工带的变形试验曲线圈从拟合曲线可归纳以下特点:1)土工带具有明显的塑性变形,加载的越大,塑性变形也越大,变形速度也越大.2)]/11载初期,变形量变化大;加载后期,变形量较小,加到一定时间其变化趋于稳定.经过拟合,伸长量与时间很好地服从对数函数变化关系(相关系数都在98%以上).3)卸载瞬间,筋带迅速回弹,随着时问的推移,回弹速度减慢并最终停止.4)不同荷载下卸载后塑性变形量与荷载的关系.荷载愈大,塑性变形量就愈大,且塑性变形量和荷载基本呈线形关系.同时取在同一时刻,不同的应力和对应的伸长量进行拟合,取第10h,50h,150h,200h,并按照下式进行拟合:L=+(2)式中:AI,A2,0,户——待定系数.通过分析可知伸长量与应力呈S曲线变化关系.当应力较小时(≤30MPa左右),应力增大,伸长量增加不多;当应力较大时(≥30MPa左右),伸长量随应力急剧增大;当应力增大一定程度时(≥100MPa左右),应力增大,伸长量增加不多,并最终趋于稳定.由此,可推测(1)式中,系数A,B也是呈S曲线分布的[引,为此对它们分别按(2)式拟合,得到系数A,B为;A=0_04352+,B=0+03679+换算为:1.01494110o?75957d)0?o4555.A04352+,,B=0.03679+.C=e一/A.LAln(T+C)+B.将拟合的结果代入式(2),得到计算得到土工带变形计算公式:L=(0+04352+_T蠹1n(11+c)+(0.03679+)(3)式中:——土工带所受到的拉应力值,Pa;H——土工带受力的时间,h.本公式没有考虑温度变化的影响,只适用于25℃下的变形量,不同温度下的变形量需要用(1)式进行换算;该公式随时间递增的函数,而实际土工带在应力作用一段时问(一个月左右)变形量趋于稳定,所以该公式只适用于计算筋带在施工期的变形量. 在加筋结构中,筋带变形过大会引起的结构失稳或墙面外鼓.所以完全可以利用式(3)计算加筋结构的变形量,从而对结构的安全性进行评价.3结语1)聚丙烯土工带是一种低模量,高蠕变,延伸率大的材料,在进行加筋土挡墙受力计算时,筋带不能单纯以力作控制指标,而必须以变形为控制要素,可以完全利用公式(3)计算加筋结构的变形量,通过控制结构的变形量来衡量加筋结构安全性.2)由于聚丙烯塑料带的变形特性,加筋土挡墙与其他挡墙有重要区另0,这就是加筋土挡墙可能会因筋带蠕变过大,使拉筋产生应力松弛,致使墙面变形过大而破坏.又由于筋带在荷载作用下变形与时间呈对数函数关系,因此,可以利用建立在它们之间的函数关系来推测加筋挡墙的变形,从而采取相应的防护措施.3)从试验结果看,各种筋带的初期变形较大,一段时问后,变形平缓或停止.因此,可以推断如无其他特殊原因,一旦加筋土挡墙修建好一段时间后,不垮塌,就较安全,这个时间的确定可以通过对施工中所用筋带拉伸试验来确定.4)在对加筋土结构进行有限元分析计算时,通常把筋带看作弹性杆单元.从试验可以看出,聚丙烯土工带,其塑性明显.因此在计算时有必要在弹性杆单元基础上,考虑一个塑性系数,以获得更加准确的筋土本构结构.参考文献:[1]杨果林.加筋土筋材长期荷载蠕变研究[J].煤炭,2001,26(2):132.[2]JTJ/T060—98.公路土工合成材料试验规程[S].[3]汪承志.加筋陡坡的数值分析和试验研究[D].重庆交通学院硕士学位论文,2005. Experimentalstudyofplasticdeformationonpolypropylenegeobelt LIYing.ylrigDINGDe-binI-IEGuang-chunAbstract:Inordertostudytheplasticdeformationofpolypropylenegeobelt,whichisusedtore inforceearthengineeringatpresent,loadtensile testshavebeendonerespectivdy.Therdationshipequationofstress,elongationandtimeisfou ndoutbyfittingtheresultsofexperiment.Keywords:geobelt,plasticdeformation,elongation。
30万吨年聚丙烯装置出料与循环气压缩机系统的应力分析与设计的开题报告1. 题目30万吨年聚丙烯装置出料与循环气压缩机系统的应力分析与设计2. 选题背景聚丙烯是用途极广的一种塑料，应用于各类包装、日用品、汽车配件、建材等领域。
为了满足市场需求，生产聚丙烯的装置需要稳定高效地运行。
出料与循环气压缩机系统作为生产线中的重要组成部分，需要保证其性能和可靠性，并考虑其应力分析和设计，以确保系统正常运行、减少故障停机时间。
本课题的研究旨在分析应力情况，并设计一种优化的出料与循环气压缩机系统，以提高装置的生产效率和质量。
3. 研究目的和意义本课题的研究目的是分析30万吨年聚丙烯装置出料与循环气压缩机系统的应力情况，设计一种优化的系统结构，以提高装置的生产效率和质量。
研究意义主要体现在以下方面：（1）优化出料与循环气压缩机系统的结构，提高系统性能。
（2）通过分析系统应力情况，减少故障率，降低维修成本。
（3）为聚丙烯生产线的稳定运行提供技术支持，提高生产效率和质量。
4. 研究内容和方法（1）出料与循环气压缩机系统的结构分析。
通过对现有结构的分析和研究，确定其强度和稳定性，找出不足之处。
（2）应力分析。
利用ANSYS等软件对系统进行应力分析，得出系统的应力分布和应力大小，找出可能存在的疲劳破坏区域。
（3）系统结构设计。
在原有的结构基础上，根据应力分析的结果和实际工程需求，设计出一种优化的系统结构，提高其性能和可靠性。
（4）系统性能测试。
通过对设计的系统进行模拟测试和实际测试，检验其性能和可靠性，并与原有系统进行对比分析。
5. 计划进度（1）第1-2周：了解研究背景，查找相关文献。
（2）第3-4周：对出料与循环气压缩机系统的结构进行分析。
（3）第5-6周：进行系统的应力分析，得出应力分布图。
（4）第7-8周：根据应力分析结果进行系统结构的设计。
（5）第9-10周：进行模拟测试和实际测试，检验系统性能和可靠性。
（6）第11-12周：撰写论文，进行总结。
固态高聚物的应力松弛行为
固态高聚物的应力松弛行为
研究了高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)变形过程的应变率敏感性和应力松弛行为,实验发现应力松弛行为与应变历史有关.加载过程中的应力松弛表现为应力随时间的增长而减小;卸载过程中应力松弛则表现出不同的现象:在卸载初始阶段,应力逐渐减小并趋于其平衡值,当卸载程度较大,其应力松弛表现为应力随时间逐渐增大并趋向其平衡值.
作者：罗文波杨挺青作者单位：罗文波(华中理工大学力学系,湖北,武汉,430074;湘潭大学基础力学与材料工程研究所,湖南,湘潭,411105)
杨挺青(华中理工大学力学系,湖北,武汉,430074)
刊名：高分子材料科学与工程ISTIC EI PKU 英文刊名：POLYMER MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING 年，卷(期)：2002 18(2) 分类号： O631.2+1 关键词：高聚物应变率应力松弛非线性粘弹性。
聚丙烯熔体的松弛时间和松弛时间谱h(λ)计算
聚丙烯熔体的松弛时间和松弛时间谱h(λ)可以通过分子动力学模拟或实验测试得到。
分子动力学模拟方法可以通过建立聚丙烯分子的模型，利用分子间相互作用力、力场参数和温度等参数进行模拟计算，得到聚丙烯熔体的松弛时间和松弛时间谱h(λ)。
这种方法可以在不同温度、压力和质量分数等条件下进行模拟，得到不同条件下的松弛时间和松弛时间谱。
实验测试方法可以通过应用动态力学测试、迟滞回复测试等方法，测量聚丙烯熔体的应力松弛和应变松弛，从而得到松弛时间和松弛时间谱h(λ)。
这种方法可以在不同温度、压力和质量分数等条件下进行测试，得到不同条件下的松弛时间和松弛时间谱。
总之，聚丙烯熔体的松弛时间和松弛时间谱h(λ)的计算需要结合分子动力学模拟和实验测试方法进行综合分析。
塑料制品应力松弛率的影响因素一、概述塑料制品在现代生活中扮演着重要的角色，被广泛应用于日常生活用品、工业制造、建筑材料等领域。
然而，塑料制品在使用过程中容易受到应力的影响，产生应力松弛现象，影响其使用寿命和性能。
了解塑料制品应力松弛率的影响因素对于提高制品质量和延长使用寿命具有重要意义。
二、温度1. 温度对塑料制品应力松弛率的影响塑料制品在高温环境下往往更容易产生应力松弛现象。
在高温条件下，塑料分子间的相互作用会减弱，分子链的运动性增强，从而导致材料的应力松弛率增大。
控制塑料制品在高温环境下的使用或存储，对于降低其应力松弛率具有重要意义。
2. 温度对塑料分子结构的影响温度对塑料分子结构的影响也直接影响了材料的应力松弛率。
在高温下，塑料分子链的运动性增强，引起分子链的破坏和改变，从而影响塑料制品的力学性能和稳定性。
三、应力水平1. 应力水平对塑料制品应力松弛率的影响塑料制品在受到较高的应力时，容易产生应力松弛现象。
较高的应力会导致分子链的滑移和拉伸，从而增加材料的应力松弛率。
控制塑料制品在使用过程中受到的应力水平，对降低其应力松弛率具有重要作用。
2. 应力水平对分子结构的影响较高的应力水平也会对塑料分子结构产生影响，引起分子链的破坏和重新排列，从而影响材料的应力松弛率。
四、材料类型1. 不同类型塑料的应力松弛率差异不同类型的塑料具有不同的分子结构和化学成分，因此其应力松弛率也存在差异。
聚丙烯和聚乙烯具有较高的应力松弛率，而PET和PC具有较低的应力松弛率。
2. 不同类型塑料的分子链结构不同类型的塑料具有不同的分子链结构，这直接影响了其应力松弛率。
一般来说，分子链较长的塑料具有较低的应力松弛率，分子链较短的塑料具有较高的应力松弛率。
五、加工工艺1. 加工工艺对塑料制品应力松弛率的影响塑料制品的加工工艺会对其应力松弛率产生影响。
注塑成型和挤出成型等加工工艺，会改变塑料分子链的排列方式和分子结构，从而影响材料的应力松弛性能。
・５６・塑料１二业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ第３８卷第１２期２０１０年１２月聚丙烯打包带应力松弛特性研究誊徐朝阳，李大纲，倪文斌（南京林业大学，江苏南京２１００３７）摘要：采用五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模埠！对聚丙烯（ＰＰ）打包带的拉伸应力松弛特性进行了研究。
结果表明：五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型适用于模拟ＰＰ打包带的短期松弛行为；随着应变的加大，弹性系数、阻尼黏滞系数数值均呈下降趋势，ＰＰ打包带恢复原有尺寸能力下降，黏性流动变得更加容易；同时松弛时间下降，说明ＰＰ打包带的抗变形能力减弱；经应力松弛后，ＰＰ打包带剩余强度随应变的上升而下降，但下降程度不明显。
关键词：聚丙烯打包带；Ｍａｘｗｅｌｌ模型；应力松弛中图分类号：ＴＱ３２５．１＋５；ＴＢ４８４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００５—５７７０（２０１０）１２—００５６—０３ＳｔｕｄｙｏｎＳｔｒｅｓｓＲｅｌａｘａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅＰａｃｋａｇｉｎｇＢｅｌｔＸＵＺｈａｏ。
ｙａｎｇ，ＬＩＤａ’ｇａｎｇ，ＮＩＷｅｎ。
ｂｉｎｇ（ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌｏｆｆｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｓｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｒｅｌａｘａ．ｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ（ＰＰ）ｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌｏｆｆｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｈｏｒｔｔｉｍｅｒｅｌａｘａｔｉｏｎｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔ．ＷｈｅｎｔｈｅｓｔｒａｉｎＷａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｇｌｕｔｉｎｏｕｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｅｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ．ＴｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙａｂｉｌｉｔｙｏｆｏｒｉｇｉｎａｌｓｉｚｅｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔｗａｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｇｌｕｔｉｎｏｕｓｆｌｏｗｗａｓｅａｓｉｅｒｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．ＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｉｍｅＷａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔＷａｓｗｅａｋｅｎｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｈｅｎｔｈｅｓｔｒａｉｎＷａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｆ－ｔｅｒｔｈｅｓｔｒｅｓｓｒｅｌａｘａｔｉｏｎ．Ｂｕｔｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｄｅｇｒｅｅｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＰＰａｃｋａｇｉｎｇＢｅｌｔ；ＭａｘｗｅｌｌＭｏｄｅｌ；ＳｔｒｅｓｓＲｅｌａｘａｔｉｏｎ聚丙烯（ＰＰ）打包带作为捆扎材料，在使用时常需保持一定的拉伸量以保持张紧力，因此不可避免地产生应力松弛，导致捆扎力下降，易造成产品包装松散脱落。
目前，对其主要原料ＰＰ的流变性能研究主要集中在应力、温度、老化等方面¨－６］。
但对ＰＰ打包带的性能研究较少，已有研究主要是利用黏弹性模型对ＰＰ打包带的蠕变性能进行了分析【７１，而针对ＰＰ打包带的应力松弛性能研究尚未多见。
本文初步尝试采用描述黏弹性固体材料应力松弛行为的五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型来研究ＰＰ打包带的短期松弛性能，为今后深入研究ＰＰ打包带在不同实际使用环境下的松弛性能研究打下理论基础，同时还可利用ＰＰ打包带的短期松弛性能来预测其长期松弛性能，该研究具有一定的理论价值和实际意义。
ｌ实验部分ＰＰ打包带：Ｓ１００４，南京奥米泰物流设备公司。
力学试验机：ＣＭＴ５吨智能力学试验机，深圳新三思材料检测有限公司。
拉伸强度按ＧＢ／Ｔ１３０２２－－１９９１测试，试样为Ⅳ型，尺寸为１５０ｍｍ×１２．１３ｍｍ×０．９８ｍｍ；应力松弛试验：环境温度为２０～２２℃。
相对湿度为４０％～６５％，应变分别取１．５％、５％、１０％，松弛时间为６０ｍｉｎ，前１０ｍｉｎ每隔１ｍｉｎ记录应力值，后５０ｍｉｎ每隔５ｍｉｎ记录应力值。
２结果与讨论２．１模型选用黏弹性模型通常利用弹簧和阻尼器来分别模拟材料的弹性和黏性，并利用弹簧和阻尼器的串联、并联或串并联的各种组合来模拟黏弹性材料的性能。
在这些模型中，广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型广泛应用于表达固体材料的应力松弛【８】。
本文尝试利用２阶５参数（五元件）广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型来模拟ＰＰ打包带应力松弛现堆国家自然科学基金资助项目（３０８７１９６８）作者简介：徐朝阳，男，１９７９年生，博士，讲师，研究方向为包装材料学。
ｈｕｇｈｘｚｙ＠１６３．ｃｏｉｎ万方数据打包带：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｅｓｔｐａｃｋｉｎｇ．ｃｏｍ第３８卷第１２期徐朝阳等：聚丙烯打包带应力松弛特性研究・５７・象，模型中弹性参数Ｅ。
、Ｅ，、Ｅ：代表模型的弹性组成部分，反映ＰＰ打包带拉伸过程中抵抗弹性变形的能力；叼，、叩：代表模型的黏性组成部分，反映ＰＰ打包带拉伸时产生黏性流动的难易程度；ｆ。
、ｒ：为松弛时间，反映材料抗永久变形能力。
图１五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ流变模型Ｆｉｇ１ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌｏｆｆｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｓ本构方程为：ＥＩＥ２ｏ－（ｔ）２占ｏＥｏ＋占ｏＥＩｅ石１＋６０Ｅ２ｅ菘”。
（１）＝占ｏＥｏ＋占ｏＥｌｅ一百＋占ｏＥ２ｅ一五式中，矿（ｔ）为试件承受的拉应力，ＭＰａ；ｔ为松弛试验时间，ｒａｉｎ；８０为应变，％；Ｅ。
为平衡弹性系数，ＭＰａ；Ｅ，、Ｅ：为衰变弹性系数，ＭＰａ；田，、＿，７：为阻尼体黏滞系数，ＭＰａ・ｍｉｎ；丁ｌ、ｒ：为松弛时间，ｍｉｎ。
在拉伸试验中，上式可以转化为下面形式的方程，它所依从的数学关系是从黏弹性模型五元件的Ｍａｘｗｅｌｌ模型转换而来。
ｙ（ｆ）＝ＰＩ＋Ｐ２ｅｘｐ（一Ｐ，ｆ）＋Ｐ４ｅｘｐ（一Ｐ。
ｔ）（２）式中，Ｙ（ｔ）为应力随时间变化的函数；Ｐ．＝６０Ｅ。
；Ｐ２２ｇｏＥｌ；Ｐ３＝Ｉ／丁ｌ；Ｐ４２占ｏＥ２；Ｐ５＝１／＇ｒ２；ｆ为松弛试验时间。
２．２模型拟合根据实验数据，运用Ｏｒｉｇｉｎ７．０软件中非线性曲线拟合方法来拟合公式（２）中参数Ｐ。
、Ｐ：、Ｐ，、Ｐ。
、Ｐ，，不同应变条件下得到的拟合曲线见图２，各参数大小见表ｌ。
表１数学拟合参数Ｔａｂ１Ｆｉｔｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ应变／％ＰＩＰ２Ｐ３Ｐ４Ｐ５相关度１．５４．４２０Ｉ．９３４０．７８２１．８０８０．０３５０．９９５５１Ｉ．１３５４．８２８０．８５２５．０４５０．０３６０．９９６ｌＯ１７．６０８９．２５７０．９１６８５０２Ｏ．０３８０．９９６由图２ａ—ｃ可知，五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型对ＰＰ打包带应力松弛数据的描述比较精确，其中相关度都达到０．９９，完全可以用该模型来模拟ＰＰ打包带短期松弛行为。
在三种应变下，松弛曲线都体现了黏弹性材料的特征。
在应变为１．５％时，由于施加的应变较小，应力下降水平较为平缓，６０ｍｉｎ时应力下降了３．６１ＭＰａ，而在５％和１０％应变下，应力下降幅度较大，分别为９．３２ＭＰａ和１７．００ＭＰａ。
孟蒌Ｒ翻罡逞Ｒ韬芒蒌Ｒ毯ａ一８０为１．５％ｂ一８０为５％时闻／ｍｉｎｃ一８０为１０％图２在不同的应变时ＰＰ打包带的数据拟合图Ｆｉｇ２ＦｉｔｔｅｄｄａｔａｇｒａｐｈｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒａｉｎｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔ２．３五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型流变参数分析应力松弛过程实际是在应力作用下弹性变形不断转化为塑性变形的过程。
根据图２ａ“ｃ中尸。
、Ｐ：、Ｐ，、Ｐ。
、Ｐ，的拟合数值，可计算出广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型流变参数数值大小，具体数值见表２。
从表２可见，弹性参数Ｅ。
、Ｅ。
、Ｅ：数值均呈下降趋势，说明应变的加大，聚丙烯打包带的抗弹性变形能力呈下降趋势，卸载后恢复原有尺寸能力下降；其中平衡弹性系数下降较衰变弹性系数下降明显，下降了０．４７万方数据－５８・塑料工业２０１０年ＭＰａ。
阻尼黏滞系数叩。
、田：也随着应变的加大呈下降趋势，说明聚丙烯打包带拉伸时产生黏性流动时变得更加容易，其中田：下降更为明显，应变为１．５％时，叩２为３４．５７ＭＰａ・ｒａｉｎ，而应变为１０％时，叩２下降为２２．３７ＭＰａ・ｒａｉｎ。
随着应变的增加，丁１、ｆ２也呈下降趋势，这说明随着应变的增加，聚丙烯打包带的抗变形能力随之减弱。
表２五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型参数Ｔａｂ２ＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌｏｆｆｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｓ２．４剩余强度分析芒蒌剖蕊蕾ｊ基ｎ”『］照饔，％图３ＰＰ打包带剩余拉伸强度图Ｆｉｇ３ＲｅｓｉｄｕａｌｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＰＰｐａｃｋａｇｉｎｇｂｅｌｔ不同应变下，经应力松弛后的ＰＰ打包带的剩余强度见图３。
ＰＰ打包带的剩余拉伸强度随着应变的增加而下降；经１．５％、５％和１０％的应变作用后，剩余掠伸强度依次为原拉伸强度（４９．２１ＭＰａ）的９８．５９％、９４．７２％和９３．６４％；总体来讲，在较低的应变下，ＰＰ打包带剩余强度较原拉伸强度下降不大。
３结论１）五元件广义Ｍａｘｗｅｌｌ模型可以用于模拟ＰＰ打包带的应力松弛行为，而且拟合效果良好。
２）弹性参数Ｅ。
、Ｅ。
、Ｅ：数值随着应变的加大，聚丙烯打包带的抗弹性变形能力呈下降趋势，卸载后恢复原有尺寸能力下降；阻尼黏滞系数叩，、叩：也随着应变的加大呈下降趋势，聚丙烯打包带拉伸时产生黏性流动时变得更加容易。
３）随着应变的增加，松弛时间ｆ。
、ｒ：也呈下降趋势，表明聚丙烯打包带的抗变形能力减弱。
４）经应力松弛后，聚丙烯打包带剩余强度随应变的上升而有所下降，但下降幅度不大。
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ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｅｓｓｈｉｓｔｏｒｉｅｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ，１９９７，一３８（１８）：４６１７—４６２８．［４］ＲＥＡＤＢＥ，ＴＯＭＬＩＮＳＰＥ．Ｃｒｅｅｐａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌａｇｅｉｎｇｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｏｄｅｌｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ，１９９７。
