In de industriële en agrarische productie en in het dagelijks leven zijn er veel gevallen van barsten in het deksel, veroorzaakt door thermische uitzetting en koude contractie, die de circulatie en het gebruik van grondstoffen rechtstreeks beïnvloeden, vloeistoflekkage veroorzaken en zelfs leiden tot brandongevallen. In de elastische mechanica is de vervorming evenredig met de spanning. Hangzhou Dianzi University gebruikt de methode van vervormingsanalyse om het probleem van de interne berekening van de spanningsverdeling en de breeksterkte van het touw op te lossen. Na verbetering van de afleidingsmethode en het uitbreidingsconcept zijn nieuwe structurele functies verkregen.

1 Eigenschappen en rekanalyse van de hoes

De geometrie van het deksel kan worden gezien als een combinatie van een schijf en een ring. Voor een schijf met straal en . Als de radiale en koordekrimpsnelheden van het schijfgedeelte hetzelfde zijn, is de radiale relatieve krimpsnelheid PD=△R/(2R)=△R/R, en de omtrek relatieve krimpsnelheid PC=2π△R/(2πR)= △ R/R, vergeleken met PC=PD=△R/R, dat wil zeggen dat er geen duidelijk voordeel is in de relatieve krimpsnelheid in de radiale richting ten opzichte van de koorderichting.

2 Stressanalyse

2.1 Het effect van vervorming op spanning

Volgens de spanning die evenredig is met de relatieve rek, is de krimpspanning in de schering, inslag en richting van het isotrope materiaal equivalent en moet de richting van de scheuropening van de hoes onregelmatig zijn. Volgens de treksterkte van het polymeermateriaal en de werkelijke radiale kracht die samenkomt in het midden van de cirkel, zelfs als de spanning de sterkte van het materiaal overschrijdt en breuk optreedt, zou deze zich moeten voordoen in de buurt van het midden van de cirkel waar de spanning is geconcentreerd . Bovenstaande 2 punten zijn verenigbaar met het feit dat de scheur ontstaat aan de rand van de afdekring.

2.2 Invloed van het vormproces van polymeermateriaal op mechanische eigenschappen

Aangezien LDPE veel vertakkingen heeft, is de kristalliniteit ongeveer 55% ~ 60%; HDPE is lineair, heeft weinig vertakkingen en de kristalliniteit is 85% ~ 90%. Bij spuitgieten vanuit het midden van de schijf, vanwege de vloeibaarheid, is het schijfgedeelte van het deksel voornamelijk in radiale richting gerangschikt vanwege de radiale stroming. De radiale treksterkte van de plastic afdekking na afkoeling en vormgeving is hoog en de treksterkte van de koorde zal aanzienlijk lager zijn dan de radiale richting. Onder de krimpsnelheid is het vatbaar voor radiaal barsten. De kristallografische oriëntatie van het polymeermateriaal heeft een significant effect op de sterkte, die kan worden geleerd van de mechanische eigenschappen van de biaxiaal georiënteerde polypropyleenfilm BOPP. Zo heeft de PVC-verpakkingstape met 1:1 vulling een significant verschil in schering- en inslagsterkte na strekken en vormen. De mechanische sterkte en zelfs de luchtdoorlatendheid van kunststoffen zijn gerelateerd aan factoren zoals of er vulstoffen zijn, de vorm van de vulstoffen en of de lineaire macromoleculen gekristalliseerd zijn. Nadat het gevormde polymeer is uitgerekt en georiënteerd, is de treksterkte aanzienlijk verbeterd en is het gemakkelijk te scheuren in de inslagrichting. Scheuren (meestal zoals omsnoering). De auteur heeft een groot aantal impacttesten gedaan op middenpoort spuitgegoten polystyreen (PS), transparante schijven en dekselachtige PS-trays. Statistieken tonen aan dat de inslagscheuren over het algemeen radiaal zijn; De radiale buigprestaties van PS zijn veel hoger dan die in de akkoordrichting. Onder invloed van het koordesgewijs buigende moment wordt het waaiervormige PS-monster of de PS-dunne schijf gemakkelijk gebroken langs de radiale stroomlijn.

3 Invloed van radiale concessie van afdekringstructuur op spanning

Het eigenlijke mechanisme van de hoes aan het werk is het binnenste deel en de hoes, en de wederzijdse invloed tussen de twee is externe kracht. Voor het gemak van de analyse wordt aangenomen dat de inhoud niet krimpt bij temperatuurveranderingen en dat de diameter gelijk is aan die van het deksel.

3.1 Invloed van concessies op de uitvoering van radiale en akkoordspanning

Wanneer het schijfgedeelte van het deksel radiaal krimpt, zal vanwege de flexibiliteit van het polymeermateriaal een zekere mate van kruip optreden in de verbindingshoek van de afdekring en het schijfgedeelte, dat wil zeggen, het afdekringgedeelte heeft een bepaalde hervorming vermogen. ), vermindert het resultaat van de concessie de spanning die wordt gegenereerd door de radiale obstructie. Omdat het materiaal in de akkoordrichting een gesloten ring vormt, is het ringmateriaal zelf bij elkaar betrokken nadat de akkoordrichting krimpt, en het eigenlijke effect is geen concessie.

3.2 Bijdrage van de deformatiesnelheid van de dekringvalgus aan de koordespanning

Nadat het schijfdeel zich radiaal terugtrekt, wordt de ringvormige afdekring onderworpen aan een moment van eversie. Neem aan dat het contactpunt tussen de afdekring en het interne object O is, en dat de lengteverhouding van de krachtarmen aan beide uiteinden van O α=lB/lA is, zoals weergegeven in figuur 2. Na het krimpen is de natuurlijke positie van de afdekring moet zich op R-△R buiten het midden van de cirkel bevinden. Op dit moment is de omtrekslengte van de afdekring C1=2π(R-△R). Door de obstructie van de inhoud van het deksel, wordt onder invloed van de radiale samentrekkingskracht van het schijfdeel de onderrand B van de afdekring om het O-punt gekanteld. Om de berekening te vereenvoudigen, wordt een model met een star lichaam aangenomen en is de horizontale afstand tussen de onderrand B van de naar binnen gekeerde afdekring en het contactpunt O tussen het binnenste object en de afdekring △r=α△R=lB ·△R/lA. Aangezien de natuurlijke positie van de afdekring na het krimpen bij R-△R moet zijn, is de horizontale afstand tussen de onderrand B en de bovenrand A na obstructie en binnenstebuiten:

De omtrekexpansiesnelheid PC1 van de onderrand B ten opzichte van de bovenrand A is:

En de relatieve krimpsnelheid van de schijfrand PC=△C/C=△R/R, uiteraard is de relatieve omtrekverlenging nadat de onderrand B is omgedraaid de bovenrand A en de schijfrand (1 α) (1 △R /R) keer. in. Met de verandering van de positie van het draaipunt O, α>1 in veel gevallen, dus de koordegewijze relatieve vervorming van de onderrand van de afdekring B is veel groter dan de relatieve koordegewijze vervorming van de rand van de schijf, en de krimpscheur van het deksel valt hiermee samen. zijn onvermijdelijkheid.

4 Oplossingen en maatregelen

Om de neiging tot barsten van het deksel te verminderen, wordt de onderrand van de afdekring vervormd volgens de De lengteverhouding van de armen aan beide zijden van het punt is gerelateerd, wat de positie van het draaipunt O kan verminderen; verhoog de radiale toelage van de dop en maak de flesmond iets naar binnen gericht om het interne spanningsmoment te verminderen en de interne spanning te verminderen. Het toevoegen van een telescopische ring langs de radiale richting aan de rand van het schijfgedeelte van het deksel kan de vervorming van de schijfrand verminderen en uiteindelijk de verplaatsing van de boven- en onderranden van het ringgedeelte verminderen, waardoor de veroorzaakte interne weerstand aanzienlijk wordt verminderd door de koordegewijze vervorming van de ring. Op dit moment zijn sommige dekselvormige producten ontworpen met een ringvormige uitstekende structuur op basis van de randstructuur van het te verbuigen object, wat de radiale weerstand kan verminderen, maar de koordespanning niet kan vermijden. De flexibiliteit van polymeermaterialen neemt af bij lage temperatuur, wat direct van invloed is op de stabiliteit bij lage temperatuur van de dekselvormige structuur en de brosheid verbetert.

5. Conclusie

De koude krimpscheur van het deksel voldoet aan de mechanische analysevoorwaarden vanaf de onderrand van de afdekring. Onder de aanname dat de schering- en inslagkrimpsnelheden hetzelfde zijn, zijn de radiale en koordegewijze krimp consistent en heeft de directionaliteit van de vrije krimpspanning op het schijfoppervlak geen significant effect. De radiale terugtrekking van het deksel vermindert het genereren van radiale spanning, maar er is geen ruimte voor terugtrekking in de richting van de koorde, die grotere spanning kan veroorzaken. De relatieve vervormingssnelheid van de ring veroorzaakt door de eversietrend van de onderrand van de afdekring is groot, wat de koordespanning van de rand van de afdekring vergroot, wat de primaire oorzaak is van krimpscheuren. De radiaal georiënteerde kristallisatie tijdens het spuitgieten van polymeermaterialen verzwakt de koordgewijze sterkte en is ook een oorzaak van scheuren van de plastic afdekking. Het nemen van gerichte maatregelen kan de neiging tot kraken verminderen.3