聚乙烯管材在實(shí)際使用中，尤其是在長期服役過程中，其破壞模式往往與慢速裂紋的增長有關(guān)。這種脆性破壞不僅會影響管道的完整性，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。因此，開發(fā)一種高效、準(zhǔn)確的測試方法來評估PE管材的耐SCG性能，對于預(yù)測和延長其使用壽命具有重要意義。

為了解決這些問題，循環(huán)載荷下的缺口圓棒試驗(yàn)法應(yīng)運(yùn)而生。這種方法在室溫下進(jìn)行，無需添加表面活性劑，通過施加循環(huán)載荷，顯著縮短了測試時間，同時保證了測試結(jié)果的可靠性。這種方法的出現(xiàn)，為聚乙烯管材的耐SCG性能評估提供了一種更為高效、便捷的途徑。

本文將深入探討循環(huán)載荷下的缺口圓棒試驗(yàn)法在聚乙烯管材疲勞測試中的應(yīng)用，分析其相較于傳統(tǒng)測試方法的優(yōu)點(diǎn)，并討論其在實(shí)際工程中的潛在價值。通過對比不同測試方法，我們將揭示循環(huán)載荷下的缺口圓棒試驗(yàn)法如何成為評估PE管材耐SCG性能的有效工具，以及它如何幫助工程師和研究人員更好地理解和預(yù)測聚乙烯管材在實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。

一、測試原理

PE管材疲勞測試通過模擬管材在實(shí)際使用中的反復(fù)交替載荷，以評估其在長期使用環(huán)境下的耐久性和抗疲勞性能，確保其在高壓力和復(fù)雜條件下的可靠性和安全性。

二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)ISO 18489-2015進(jìn)行試驗(yàn)

三、測試儀器

1、動態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)

（示意圖：疲勞試驗(yàn)機(jī)可根據(jù)不同產(chǎn)品進(jìn)行定制）

2、定制工裝夾具

3、試驗(yàn)條件

樣品名稱：聚乙烯（PE）管材（圓棒試樣）

試驗(yàn)尺寸：80mm-100mm

試驗(yàn)溫度：室溫

測試頻率：10Hz

四、測試流程

步驟一、試樣準(zhǔn)備

選擇直徑為14mm、長度在80mm至100mm的圓棒形PE管材樣品。

在室溫條件（23±2°C）下，使用刀片在試樣中間垂直于軸向預(yù)制初始裂紋。裂紋的深度和jian端半徑需符合ISO 18489-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。

為便于夾持，在試樣兩端加工螺紋（建議規(guī)格M14X1）。

步驟二、夾持與裝載

將準(zhǔn)備好的試樣安裝在動態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)上，使用定制工裝夾具確保試樣固定牢靠，避免滑動或偏移。

步驟三、設(shè)定測試條件

應(yīng)力比（R）設(shè)置為0.1，以控制加載和卸載的應(yīng)力比。

最大應(yīng)力范圍設(shè)定為13.5 MPa，以防止試樣發(fā)生韌性斷裂。

步驟四、調(diào)整頻率

將測試頻率設(shè)定為10Hz，以避免試樣溫升影響測試結(jié)果。如測試中試樣溫度上升過快，可將頻率降至5Hz或1Hz。

步驟五、進(jìn)行測試

在每個應(yīng)力水平下，至少測試4個樣品，記錄每個試樣在相應(yīng)應(yīng)力范圍下的循環(huán)次數(shù)直至失效。

步驟六、數(shù)據(jù)分析

將所有測試數(shù)據(jù)記錄并繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)圖中，以應(yīng)力范圍為縱軸，循環(huán)次數(shù)為橫軸，生成應(yīng)力范圍 vs 載荷循環(huán)次數(shù)曲線。

步驟七、結(jié)果報(bào)告

分析雙對數(shù)曲線，確定PE管材在不同應(yīng)力水平下的疲勞性能，并撰寫完整的測試報(bào)告。

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