abs环形试样疲劳开裂行为的研究

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1、四川大学硕士研究生学位论文ABS环形试样疲劳开裂行为的研究材料加工工程专业研究生：周皇卫指导教师：严正副教授摘要：本文研究内容是导师科研课题的一部分。根据课题的需要研究了ABS制件的疲劳开裂行为，并且以开裂的分析为基础，对ABS材料进行了改性研究，以获得材料抗开裂的所需的性能。研究分别采用了条形试样和环形试样，自行设计制造了环形试样注射成型模具，两套疲劳实验装置。研究首先分析了原有ABS材料的疲劳开裂的行为，并在此基础之上，分别采用添加增韧剂SBS和玻璃纤维的方法对ABS材料进行了改性加工，然后，将所做的改性原料分别成型为条形试样和环形试样，将其置于自制的疲劳实验装置上

2、进行相关的疲劳实验。对条形试样进行拉伸疲劳测试，对环形试样进行变应力条件和变应力加载频率的疲劳实验，并对疲劳断裂后试样的断口和微观结构进行了相关表征。最后，对实验结果进行了分析和讨论，得出了研究结论。本文主要结论如下：1、ABs／SBs复合材料刚性降低、韧性增加，动态力学性能较好：ABS／玻璃纤维复合材料的刚性增大、韧性降低，动态力学性能较差。2、试样结构改变后，SBS含量6％的ABs／sBS复合材料力学性能优良，并且同时具有良好的抵抗变形的能力和通过分子链内摩擦吸收耗散破坏能量的能力。3、疲劳性能影响因素在低应力作用下，ABS／sBs复合材料动态力学性能比较好，疲劳性

3、能好。四川大学硕士研究生学位论文ABS环形试样疲劳开裂行为的研究随玻璃纤维的含量增多，ABS／玻璃纤维复合材料疲劳性能变差。在高应力作用下，随SBS含量增多，疲劳性能越好。ABS／SBS复合材料疲劳性能随频率降低而下降；ABs／玻璃纤维复合材料疲劳性能随频率降低而上升。结构对试样的疲劳性能会有一定的影响。SBS含量6％的ABS／SBS复合材料环形试样在高频率低应力条件下疲劳性能最好；GF含量30％的ABS／6F复合材料环形试样在低频率低应力条件下疲劳性能最好。4、由疲劳断面的表征得到，疲劳性能越好，疲劳断口越平整，疲劳扩展区域越大，断口呈脆断形态；疲劳性能不好的断面呈韧

4、性断裂形态，疲劳扩展区域小，甚至没有。5、在同一个交变应力下，试样的疲劳断裂寿命呈现出一定的分散性。材料的表面完整性(其中包括表面粗糙度，残余应力，表层的组织结构等)、材料的组织结构均匀性、试样尺寸波动、缺口效应以及环境等，都是引起断裂寿命出现分散性的因素。关键词：ABS动态力学性能环形试样疲劳开裂Ⅱ四川大学硕士研究生学位论文ABS环形试样疲劳开裂行为的研究StudyontheFatigueFractureBehavioroftheABSAnnularSpecimenMajor：MaterialProcessingEngineeringPostgraduater：Zho

5、uHuangweiSupervisor：Prof．YahZhengAbs仃actInthisthesis，thefatiguefracturebehaviorofaABSannularpartisstudiedandthecontentisapartofmysupervisor’sscientificresearchtask．TheABSmaterialwasmodifiedformaintainingtherequiredpropertyofanti—fracturebasedonthefl'actureanalysis．Stripandannularspecimen

6、wereadoptedforstudy．Wedesignedandmanufacturedonourselvestheinjectionmoldingmouldoftheannularspecimenandtwosetsofequipmentsforfatigueexperiment．FirstofallthefatiguefracturebehavioroftheoriginalABSmaterialwasstudied，onthebasisofthattheelasticizerSBSandglassfibrewereaddedrespectivelytomodif

7、ytheABSmaterial．Thenthemottledmaterialsweremoldedintothestripandannularspecimenwhichwerelaterexposedtotheself-madeequipmentsforfatiguetest．Thestripspecimenwentthroughthetensilefatiguetest，andtheannularspecimenenduredtestunderchange··stressandchange-·stressloadfrequency．Mi