Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu"

Bronisław Cybulski
9 lat temu
Przeglądów:

1 POLITECHNIKA ŚLĄSKA ZESZYTY NAUKOWE NR 1676 SUB Gottingen Andrzej PUSZ 2005 A Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu Gliwice 2005

technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i

2 Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń i symboli 9 1. Wprowadzenie Analiza literatury Polimery termoplastyczne do produkcji rur Polietylen (PE) Polipropylen (PP) Polibuten, (poli-1-buten) (PB) Poli(fluorek winylidenu) (PVDF) Rurociągi z polimerów termoplastycznych Instalacje przemysłowe Gazociągi Wodociągi Wytwarzanie i ocena właściwości rur Proces wytłaczania Proces zestalania Teza, cel i zakres pracy Teza pracy Cel pracy Zakres pracy Model fizyczny procesu kalibrowania Założenia do modelu Model fizyczny Model matematyczny i numeryczny procesu kalibrowania Model matematyczny pola temperatury Wymiana ciepła 45

3. Wytwarzanie i ocena właściwości rur 21 2.4. Proces wytłaczania 23 2.5. Proces zestalania 28 3. Teza, cel i zakres pracy 39 3.1. Teza pracy 39 3.2. Cel pracy 40 3.3. Zakres pracy 41 4.

3 Warunki brzegowe Wewnętrzne źródła ciepła Pole temperatury Ciepło właściwe Przewodność cieplna Dyfuzyjność cieplna Pomiar współczynnika dyfuzyjności cieplnej Stanowisko badawcze Wyniki badań dyfuzyjności cieplnej PE-HD Funkcja aproksymująca Weryfikacja funkcji aproksymującej Model matematyczny rozkładu naprężeń Naprężenia termiczne Naprężenia formowania Funkcja aproksymująca moduł G Funkcja aproksymująca współczynnik Poissona Gęstość (objętość właściwa) Funkcja aproksymująca współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej Algorytm i oprogramowanie modelu numerycznego Wyniki badań Wyniki modelowania temperatury Wyniki modelowania naprężeń Naprężenia obwodowe Naprężenia promieniowe Naprężenia wzdłużne 77 4

2.1. Naprężenia termiczne 63 5.2.2. Naprężenia formowania 64 5.2.3. Funkcja aproksymująca moduł G 64 5.2.4. Funkcja aproksymująca współczynnik Poissona 65 5.2.5. Gęstość (objętość właściwa) 66 5.2.6. Funkcja aproksymująca współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej 68 5.

4 Omówienie wyników modelowania naprężeń Weryfikacja wyników modelowania naprężeń Pomiary relaksacji naprężeń Warstwa wierzchnia Badanie właściwości mechanicznych oraz zawartości fazy krystalicznej Oznaczenie pełzania próbek rozciąganych Wpływ prędkości rozciągania i wygrzewania na właściwości wytrzymałościowe przy statycznym rozciąganiu Omówienie wyników badań wytrzymałościowych Ocena anizotropii mechanicznej ścianki rury na podstawie próby rozciągania udarowego Pomiary zagłębienia Stanowisko do pomiarów rozciągania udarowego Omówienie wyników badań Podsumowanie i wnioski końcowe 111 Literatura 114 Streszczenie 122 Załącznik A 128

Omówienie wyników badań wytrzymałościowych 99 6.4.4. Ocena anizotropii mechanicznej ścianki rury na podstawie próby rozciągania udarowego 100 6.4.5. Pomiary zagłębienia 101 6.4.6. Stanowisko do pomiarów rozciągania udarowego 102 6.

5 CONTENTS Basic designations 9 1. Introduction Analysis of literaturę Thermoplastic polymers used for pipe manufacturing Polyethylene (PE) Polypropylene (PP) Polybutene, (poli-1-butene) (PB) Polyvinylidene fluoride (PVDF) Pipelines madę of thermoplastic polymers Industrial systems Gas pipelines Water supply systems Testing and assessment of pipe properties Extrusion process Solidification process Thesis, objective and scope of work Thesis Objective Scope Physical model of calibration process Assumptions Physical model Mathematical and numerical model of sizing process Mathematical model of temperaturę field Heat exchange Boundary conditions Internal heat sources 50 6

4. Extrusion process 24 2.5. Solidification process 29 3. Thesis, objective and scope of work 39 3.1.Thesis 39 3.2. Objective 40 3.3. Scope 41 4. Physical model of calibration process 42 4.1. Assumptions 42 4.

6 Temperaturę field Specific heat Thermal conductivity Thermal diffusivity Measurement of thermal diffusivity coefficient Testing station Results of thermal diffusivity tests ofpe-hd Approximating function Verification of approximating function Mathematical model of stress distribution Thermal stresses Moulding stresses Function approximating module G Function approximating Poisson's ratio Density (specific volume) Function approximating coefficient of linear thermal expansion Algorithm and numerical model software Test results Temperaturę modelling results Stress modelling results Circumferential stresses Radial stresses Longitudinal stresses Comment on stress modelling results Verification of stress modelling results Measurements of stress relaxation Surfacelayer 94 S jt"v.lothl'.«

2.2. Moulding stresses 67 5.2.3. Function approximating module G 68 5.2.4. Function approximating Poisson's ratio 69 5.2.5. Density (specific volume) 69 5.2.6. Function approximating coefficient of linear thermal expansion 71 5.

7 6.4. Measurements of mechanical properties Measurements of creep of specimens subject to tension Influence of tension ratę and annealing on strength properties at static tension Comment on results of strength tests Assessment of mechanical anisotropy of pipe wali based on impact tension test Caving measurement Station for measuring impact tension Comment on test results Summary and conclusions 124 Bibliography 127 Abstract 135 Annex A 141

Comment on results of strength tests 108 6.4.4. Assessment of mechanical anisotropy of pipe wali based on impact tension test 109 6.

Podobne dokumenty

IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA

POLITECHNIKA ŚLĄSKA ZESZYTY NAUKOWE Nr 1651 Antoni JOHN SUB Gottingen 7 217 780 458 2005 A 3012 IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA Gliwice 2004