聚合物ABS在交變載荷作用下應變疲勞性能及缺口敏感性研究.pdf

1、本文研究一種應用廣泛的聚合物聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）的應變疲勞性能及缺口敏感性。
　　首先，通過控制總應變幅值的非對稱循環(huán)的應變疲勞試驗方法，測定了ABS光滑試件在六個不同循環(huán)應變幅值下的疲勞壽命，并根據(jù)試驗結果擬合出ABS的應變疲勞公式及△ε-N曲線。聚合物ABS的應變疲勞性能可用NεManson-Coffin公式描述，其中的四個疲勞參數(shù)分別為：疲勞強度指數(shù)b=-0.1872，疲勞強度系數(shù)'fσ=115.3MPa，疲勞

2、延性指數(shù)c=-0.4287，疲勞延性系數(shù)'fε=0.1238。并根據(jù)ABS的靜態(tài)拉伸性能用通用斜率法估算其應變疲勞性能，即應變疲勞公式中的四個疲勞參數(shù)。
　　其次，采用與光滑試件相同的疲勞試驗方法，測定了聚合物ABS的七種具有不同幾何尺寸缺口的缺口試件在六個循環(huán)應變幅值下的疲勞壽命，并根據(jù)實驗結果擬合出這七種缺口試件的應變疲勞公式及△ε-N曲線。結果表明，聚合物ABSNε缺口試件的應變疲勞性能同樣可用Manson-Coffin公式

3、很好地描述。同時，引入應變疲勞缺口系數(shù)Kf來定量描述缺口對疲勞性能的影響。根據(jù)聚合物ABS光滑試件和缺口試件的應變疲勞性能計算出這七種缺口試件在有限疲勞壽命Nf=3×103時的應變疲勞缺口系數(shù)Kf，這些值都分布在一個很窄的區(qū)間[1.70，1.86]范圍內，可以認為聚合物ABS的應變疲勞缺口系數(shù)Kf與缺口底部圓弧半徑無關。
　　在實驗研究的基礎上，應用有限元軟件ANSYS對聚合物ABS缺口試件的應變疲勞曲線作有限元模擬，并在此基礎上