應(yīng)力水平 溫度rc) A B C D E R2
-40 5.652 2.002 0.406 4.765 0.025 0.99945
30% 20 5.726 2.005 0.445 4.981 0.028 0.99941
60 6.433 2.769 0.429 6.037 0.028 0.99948
-40 10.576 4.389 0.431 9.435 0.030 0.99949
50% 20 12.120 4.455 0.418 10.342 0.027 0.99946
60 12.228 5.295 0.422 12.164 0.027 0.99951
-40 16.666 6.642 0.441 14.445 0.028 0.99944
70% 20 17.577 7.546 0.425 17.621 0.026 0.99956
60 18.659 8.835 0.416 18.950 0.027 0.99949
由圖2-圖4可知，廣義開(kāi)爾文模型對(duì)PP打包帶蠕
變數(shù)據(jù)的進(jìn)行描述比較精確，其中相關(guān)系數(shù)R2都達(dá)
到0.99，完全可以用該模型來(lái)模擬PP打包帶短期蠕變
行為。在三種應(yīng)力水平下，蠕變曲線都體現(xiàn)了初始蠕
表2廣義開(kāi)爾文模型參數(shù) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^；ab.2ParametersofgeneralisedKel^^model
變階段和等速蠕變階段的特征。在同一溫度作用下， 隨著應(yīng)力水平的增加，蠕變變形加大。在同一應(yīng)力水 平下，蠕變變形又隨著作用溫度的增加而增加。
模型參數(shù)
溫度 Ee (N/mm) Ed 1 (N/mm) Ed 2 (N/mm) (N^min/mm) rii (N^min/mm)
-40 C 2.58 7.30 3.07 17.98 120.67
20 C 2.55 7.29 2.93 16.38 104.60
60 C 2.27 5.28 2.42 12.31 85.40
-40 C 2.30 5.55 2.58 12.87 86.17
20 C 2.01 5.47 2.35 13.08 88.78
60 C 1.99 4.60 2.00 10.90 73.09
-40 C 2.05 5.13 2.36 11.63 83.04
70% 20 C 1.94 4.52 1.93 10.63 75.48
60 C 1.83 3.86 1.80 9.27 67.55
3.3廣義Kelvin模型流變參數(shù)分析
在彈性范圍內(nèi)，廣義開(kāi)爾文模型中的Ee反映拉伸 作用下PP打包帶的抗變形能力，在卸載后可完全恢 復(fù)；由表2可見(jiàn)，在同一應(yīng)力水平下，經(jīng)不同的溫度 處理后，Ee瞬時(shí)彈性變形系數(shù)隨著作用溫度的變高， 系數(shù)逐步變小。在同一溫度作用后，瞬時(shí)彈性變形系 數(shù)也逐步變小；而據(jù)已有研究當(dāng)采用Burgers模型擬 合不同應(yīng)力水平下PP打包帶蠕變變形時(shí)，瞬時(shí)彈性 變形系數(shù)與應(yīng)力無(wú)太大關(guān)系[1]，這兩者的結(jié)論有不一 致性，這可能與擬合元件的多少有關(guān)系，通常元件越 多，擬合越精確，本文所采用的廣義開(kāi)爾文模型擬合 精度更高。
延時(shí)彈性變形系數(shù)Ed1和Ed2與溫度作用后密切 相關(guān)，均隨著作用溫度的提高而下降。而且此系數(shù)與 應(yīng)力也密切相關(guān)，應(yīng)力越大，系數(shù)越小。在20。作用 下，施加30%應(yīng)力時(shí)，Ed1為7.29N/mm，Ed2為2.97 N/mm；而施加70%應(yīng)力時(shí)，Ed1 為4.52N/mm，Ed2 為1.93 N/mm；其中Ed1系數(shù)的變化更加明顯。
粘性系數(shù)ni和n2所產(chǎn)生的粘性流動(dòng)是PP打包帶 的不可恢復(fù)永久變形，其均隨著作用溫度的提高而顯 著下降，并與應(yīng)力水平密切相關(guān)。兩者數(shù)值都呈下降 趨勢(shì)，說(shuō)明隨著作用溫度的提高和應(yīng)力水平的增加， 其恢復(fù)原有尺寸的能力越來(lái)越小。
□原拉伸強(qiáng)度
50 「
圖5 PP打包帶剩余拉伸強(qiáng)度圖 Fig.5 Residual tensile strength of PP packaging belt
3.4剩余強(qiáng)度分析
不同溫度作用后的PP打包帶在不同應(yīng)力下的 剩余強(qiáng)度見(jiàn)圖5。經(jīng)-40。作用后，剩余拉伸強(qiáng)度下 降較為明顯，在30%、50%和70%的應(yīng)力作用后下， 剩余拉伸強(qiáng)度依次為原強(qiáng)度的88.73%為原強(qiáng)度的 93.39%、91.94%和88.73%;常溫下剩余拉伸強(qiáng)度 為原強(qiáng)度的95.38%、94.57%和93.65%；經(jīng)60C作 用后，剩余拉伸強(qiáng)度為原強(qiáng)度的99.09%、96.20% 和94.96%。由圖2-5可見(jiàn)，隨著作用溫度的增加， 蠕變變形雖加大，但剩余強(qiáng)度也隨之加大。
4結(jié)論
(1)廣義開(kāi)爾文模型可以用于模擬PP打包帶的 短期蠕變行為，而且擬合效果良好。
(2)在同一應(yīng)力水平下，瞬間彈性變形系數(shù)、
延時(shí)彈性變形系數(shù)和粘性系數(shù)均隨著作用溫度的 增加而下降。
(3)在同一溫度作用后，瞬間彈性變形系數(shù)、 延時(shí)彈性變形系數(shù)和粘性系數(shù)均隨著應(yīng)力水平的 提高而下降。
(4)隨著作用溫度的增加，PP打包帶蠕變變形 雖加大，但剩余強(qiáng)度也隨之加大。
e Filaments[J]. Journal of Donghua University(Natural Science), 2004, 30(6): 50-53.
