Künstliche thermische Alterung von Polyester verstärkte und Polyvinylchlorid beschichtet technische samt

Zusammenfassung

Hier simulieren wir die beschleunigte thermische Alterung des technischen Gewebes und sehen, wie dieser Alterungsprozess die mechanischen Eigenschaften des Gewebes beeinflusst.

Zusammenfassung

Das architektonische Gewebe AF9032 wurde einer künstlichen thermischen Alterung unterzogen, um Veränderungen der Materialparameter des Gewebes zu bestimmen. Die vorgeschlagene Methode basiert auf dem von Arrhenius vorgeschlagenen Ansatz der beschleunigten Alterung. 300 mm x 50 mm Proben wurden in die Kett- und Füllrichtung geschnitten und bis zu 12 Wochen bei 80 °C oder bis zu 6 Wochen bei 90 °C in eine Wärmekammer gelegt. Nach einer Woche Konditionierung bei Umgebungstemperatur wurden die Proben dann mit konstanter Dehnungsrate uniaxial gespannt. Experimentell wurden die Parameter für die nichtlinearen elastischen (linearen Stück) und viskoplastischen (Bodner-Partom) Modelle bestimmt. Änderungen dieser Parameter wurden im Hinblick auf die Alterungstemperatur und die Alterungszeit untersucht. In beiden Fällen wurde die lineare Approximationsfunktion mit der vereinfachten Methode von Arrhenius erfolgreich angewendet. Für die Füllrichtung zwischen den experimentellen Ergebnissen und den Ergebnissen des Arrhenius-Ansatzes wurde eine Korrelation erzielt. Für die Kettrichtung wiesen die Extrapolationsergebnisse einige Unterschiede auf. Bei beiden Temperaturen wurden steigende und abnehmende Tendenzen beobachtet. Das Arrhenius-Gesetz wurde durch die experimentellen Ergebnisse nur für die Füllrichtung bestätigt. Die vorgeschlagene Methode ermöglicht es, echtes Gewebeverhalten während der langfristigen Nutzung vorherzusagen, was ein kritisches Problem im Entwurfsprozess ist.

Einleitung

Polyester-basierte architektonische Stoffe werden häufig für den Bau von Hängenden^Dächern1 verwendet. Da sie relativ günstig sind und gute mechanische Eigenschaften aufweisen, können sie in der langfristigen Verwertung eingesetzt werden (z.B. das Hängedach der Waldoper in Sopot - Polen). Leider können Wetterbedingungen, ultraviolette Strahlung, biologische Gründe und betriebliche Zwecke (Saison-Vorspannung und Lockerung²) ihre mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Hängedächer aus AF9032 sind typischerweise saisonale Strukturen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind (besonders an sonnigen Tagen im Sommer), regelmäßige....

Protokoll

1. Beschleunigte thermische Alterungsexperimente auf technischem Gewebe

1. Gesamtvorbereitung
   1. Bereiten Sie eine Testmaschine mit der richtigen Software (um konstante Dehnungsgeschwindigkeitstests bereitzustellen) und einem Video-Extensometer vor.
   2. Bereiten Sie eine Wärmekammer mit einer konstanten Temperatur von 80 °C (ca. 1 °C) und 90 °C (ca. 1 °C) für mindestens 12 Wochen vor.
2. Probenvorbereitung
   1. Entrollen Sie den technischen Stoff AF9032 Ballen. Zeichnen Sie die gewünschten Formen (300 mm x 50 mm) mit einem weichen Bleistift oder Marker auf der Stoffoberfläche parallel zur Kett- oder Füllrichtung.
      HINWEIS: Di....

Ergebnisse

Abbildung 2 stellt die Spannungs-Dehnungskurven für die Kett- und Füllrichtungen des AF9032-Gewebes, die zu unterschiedlichen Alterungszeiten erhalten werden, in der Temperatur von 80 °C bei einer Dehnungsrate von 0,001 s^-1gegenüber. Der Unterschied zwischen der 1 h-Alterungsdauer (Referenztest) und den übrigen Alterungszeiträumen ist deutlich. Die Alterungszeit scheint die materielle Reaktion in Kettrichtung nicht wesentlich zu beeinflussen, da sich die Spannungs-Dehnungskurven s.......

Diskussion

Dieser Artikel enthält ein detailliertes experimentelles Protokoll zur Simulation der laborbeschleunigten Experimente an polyesterverstärkten und PVC-beschichteten Geweben für den Tiefbau. Das Protokoll beschreibt den Fall der künstlichen thermischen Alterung nur durch die Erhöhung der Umgebungstemperatur. Dies ist eine offensichtliche Vereinfachung der realen Wetterbedingungen, da UV-Strahlung und Wassereinfluss eine zusätzliche Rolle bei der Alterung des Materialdienstes spielen.

Im Allgemei.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
AF 9032 technisches Gewebe	Shelter-Rite Seaman Corporation
Messer der Scherenmarkierung
			pernament
Lineal
Sigma Plot	Systat Software Inc.	v. 12.5
Prüfmaschine Z020	Zwick Roell	BT1-FR020TN. A50
TestXpert II Programm	Zwick Roell	v. 3.50
Wärmekammer	Eurotherm Controls	2408
Rohrschlüssel			13 mm
Video Extensometer	Zwick Roell	BTC-EXVIDEO. PAC.3.2.DE	Anstelle eines Video-Extensometers kann ein mechanisches verwendet werden
VideoXtens	Zwick Roell	5.28.0.0 SP2