Методика экспериментальной оценки длительной прочности полимерных материалов по результатам испытаний кольцевых образцов

Представлены результаты численного конечно-элементного анализа схемы испытаний кольцевых образцов полимерных материалов при нагружении внутренним давлением, задаваемым в процессе сжатия вкладки из несжимаемого материала в полости испытуемого образца. Вычисления выполнены для образцов-колец полиарилата. Получены расчетные распределения напряжений в образце при постоянной нагрузке. Показано, что при рассматриваемом типе нагружения напряжение в сечении образца распределено неравномерно. Исследовано влияние модуля упругости и коэффициента Пуассона нагружающего вкладыша на величину растягивающих напряжений в образце. Установлено, что оценить длительную прочность колец из полимерного материала можно с помощью значения максимального напряжения или интенсивности напряжений. Результаты численного моделирования использованы для оценки долговечности уплотняющих колец полиарилата, полученных литьем под давлением при различных значениях температуры. Представлены экспериментальные кривые времени до разрушения в зависимости от максимального напряжения для полимерных образцов, изготовленных при температурах 310 и 350$^{\circ}$ C. Предлагается новая экспоненциальная зависимость для аппроксимации экспериментальных кривых.