[發(fā)明專利]一種塑料高寒大氣環(huán)境-彎曲疲勞協(xié)同加速試驗方法

在審

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• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113295548A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 吳護林;羅來正;張倫武;吳帥;楊小奎;吳洋;王健坤;劉濺洪;馮利軍;陳源;李超
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業(yè)第五九研究所
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/32;G01N17/00
• 代理公司: 重慶德創(chuàng)至道知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 50245
• 代理人: 陳先權

本發(fā)明公開了一種塑料高寒大氣環(huán)境?彎曲疲勞協(xié)同加速試驗方法，包括下列步驟，依次進行高寒大氣戶外環(huán)境下彎曲疲勞試驗和高寒大氣戶外環(huán)境下靜態(tài)暴露試驗，并進行循環(huán)試驗。本發(fā)明以彎曲強度為評價指標，高寒大氣環(huán)境?彎曲疲勞耦合加速試驗相對于高寒大氣戶外環(huán)境靜態(tài)暴露試驗的加速倍率達到12倍以上，可用于快速考核與評估高寒環(huán)境下塑料的彎曲性能退化規(guī)律，實現(xiàn)了塑料環(huán)境適應性考核與評估由靜態(tài)試驗向動態(tài)試驗的轉變。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境試驗技術領域，具體涉及一種塑料高寒大氣環(huán)境-彎曲疲勞協(xié)同加速試驗方法。

背景技術

塑料由于性能優(yōu)良，可替代金屬作結構材料，被廣泛應用于電子電氣、交通運輸、機械設備、日常生活用品等領域。高寒大氣環(huán)境服役過程中，塑料一方面遭受寒冷低溫、太陽輻射、濕度等多種大氣環(huán)境因素老化的綜合影響，自身還遭受彎曲、拉伸等疲勞載荷影響，在這種高寒大氣環(huán)境-力學載荷的耦合作用下，塑料時常出現(xiàn)損傷失效/開裂的情況，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，還影響裝備/產(chǎn)品的正常使用。

現(xiàn)階段，環(huán)境試驗大多針對材料工藝、元器件試樣，采用靜態(tài)或動態(tài)自然暴露方式，或實驗室加速試驗研究環(huán)境對其性能和(或)功能的影響，較少考慮大氣環(huán)境-力學載荷的耦合作用，缺乏針對塑料承力結構有效的大氣環(huán)境-力學載荷耦合試驗方法，難以充分考核、驗證、評估耦合作用下塑料的性能退化規(guī)律及作用機制，一定程度上阻礙了塑料在裝備/產(chǎn)品上的發(fā)展與應用。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明提出一種塑料高寒大氣環(huán)境-彎曲疲勞協(xié)同加速試驗方法，其真實反映高寒大氣環(huán)境老化與彎曲疲勞耦合作用對塑料性能退化影響，克服了傳統(tǒng)實驗室加速試驗難以真實反映高寒大氣多種環(huán)境因素老化的綜合影響，而自然環(huán)境靜態(tài)暴露試驗不能反映彎曲疲勞影響的不足。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案：一種塑料高寒大氣環(huán)境-彎曲疲勞協(xié)同加速試驗方法，其包括步驟有：

S1、將試驗件靜置于高寒大氣戶外環(huán)境下進行靜態(tài)暴露試驗，該過程不對試驗件施加除大氣壓強外的任何載荷，性能檢測周期為3、6、9、12個月；

S2、將試驗件置于同等高寒大氣戶外環(huán)境下進行包含彎曲疲勞試驗、靜態(tài)暴露試驗的交替循環(huán)試驗，每天以0.45F～0.8F的應力水平、5Hz的加載頻率、正弦波加載波形對試驗件進行彎曲疲勞加載25分鐘，其余時間進行靜態(tài)暴露試驗，試驗周期為10、20、25、30天，

其中，F(xiàn)為試驗件材料自身的最大彎曲力，

通過每周期對試驗件進行彎曲強度檢測，作為塑料的環(huán)境適應性評價指標，并評價高寒大氣戶外環(huán)境-彎曲疲勞加載協(xié)同試驗相對于高寒大氣戶外環(huán)境靜態(tài)暴露試驗的加速倍率。

具體地，所述試驗件為呈長方體狀的片狀結構。

具體地，所述塑料為尼龍66。

本發(fā)明的有益效果：

1.保證了耦合試驗過程中塑料始終處于高寒大氣戶外環(huán)境中，塑料能同時接受太陽輻射、低溫等多種環(huán)境因素老化和彎曲疲勞的耦合作用，耦合試驗更接近塑料高寒環(huán)境實際服役工況；

2.提供了一種更加真實而快速考核與評估高寒大氣環(huán)境下塑料彎曲性能的方法，高寒大氣環(huán)境-彎曲疲勞耦合加速試驗相對于高寒大氣戶外環(huán)境靜態(tài)暴露試驗的加速倍率達到12倍以上，加速性顯著，可滿足塑料高寒大氣環(huán)境服役過程彎曲性能的快速考核與評估需求；

3.主要考核高寒大氣環(huán)境與彎曲疲勞耦合作用下塑料彎曲性能退化規(guī)律，克服了傳統(tǒng)實驗室彎曲疲勞試驗不能反映太陽輻射、低溫等多種環(huán)境因素綜合老化影響的不足；

4.與傳統(tǒng)自然環(huán)境試驗相比，實現(xiàn)了塑料環(huán)境適應性考核與評估由靜態(tài)試驗向動態(tài)試驗的轉變，試驗結果更加工程應用價值。

附圖說明