رفتار خستگی پلیمر های مهندسی

در این مقاله، به تعریف های بنیادی رفتار خستگی مواد پلیمری و افزون بر این در باره خستگی گرمایی پلیمرها پرداخته شده که ناشی از خاصیت گرانروکشسانی آن هاست. همچنین، خستگی مکانیکی پلیمرها از جنبه های مختلف و سازوکار سه مرحله ای شروع، انتشار و وادادگی آن بحث و بررسی شده است. منحنی های دامنه تنش بر حسب تعداد چرخه ها تا وادادگی خستگی، که از راه های پیش بینی رفتار خستگی پلیمرها بوده ارائه شده است. براساس این منحنی ها، طول عمر و مقاومت خستگی اندازه گیری می شوند. آزمون هایی که برای پیش بینی رفتار خستگی پلیمرها انجام می شوند، بر مبنای روابط نظری هستند. براساس قانون پاریس نمودار نرخ رشد ترک خستگی بر حسب ضریب شدت تنش رسم می شود که در پیش بینی رفتار خستگی مواد نقش بسیار موثری دارد. عوامل زیادی بر رفتار خستگی پلیمرها می توانند اثرگذار باشند که شامل متغیرهای مختلف تجربی و ساختاری مانند دما، هندسه، جهت گیری، وزن مولکولی، شبکه ای شدن، وجود تقویت کننده و عوامل محیطی مانند حلال و رطوبت است. با توجه به کاربردهای حساس پلیمرهای مهندسی مانند پلی کربنات (pc)، پلی اکسی متیلن (pom)، پلی متیل متاکریلات (pmma)، پلی آمید (pa)، پلی فنیلن اکسید (ppo) و پلی تترافلوئورواتیلن (ptfe)، رفتار خستگی از اهمیت زیادی برخوردار است.

Fatigue Behavior of Engineering Polymers

In this paper, the basic definitions of the fatigue behavior of polymeric materials andthe thermal fatigue of polymers, which is due to their viscoelastic properties, arediscussed. Also, the mechanical fatigue of polymers from different aspects and the threestages mechanism include initiation, propagation and fracture have been discussed. Stressamplitude against number of cycles to fatigue failure curves are presented, which is oneof the ways to predict the fatigue behavior of polymers. Based on these curves, lifetimeand fatigue resistance are measured. The tests performed to predict the fatigue behavior ofpolymers are based on theoretical relationships. According to Paris law, the growth rate offatigue cracks is plotted in terms of stress intensity factor, which has a very effective rolein predicting the fatigue behavior of materials. Many factors can affect the fatigue behaviorof polymers, including various experimental and structural variables such as temperature,geometry, orientation, molecular weight, crosslinking, the presence of reinforcements,and environmental factors such as solvent and moisture. Due to the sensitive applicationsof engineering polymers such as polycarbonate (PC), polyoxymethylene (POM),polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA), polyphenylene oxide (PPO), andpolytetrafluoroethylene (PTFE), fatigue behavior is very important.