聚乙烯管材在實(shí)際使用中，尤其是在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，其破壞模式往往與慢速裂紋的增長(zhǎng)有關(guān)。這種脆性破壞不僅會(huì)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(cè)試方法來(lái)評(píng)估PE管材的耐SCG性能，對(duì)于預(yù)測(cè)和延長(zhǎng)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(wú)需添加表面活性劑，通過(guò)施加循環(huán)載荷，顯著縮短了測(cè)試時(shí)間，同時(shí)保證了測(cè)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(píng)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(cè)試中的應(yīng)用，分析其相較于傳統(tǒng)測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)，并討論其在實(shí)際工程中的潛在價(jià)值。通過(guò)對(duì)比不同測(cè)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(píng)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(cè)聚乙烯管材在實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。
一、測(cè)試原理
PE管材疲勞測(cè)試通過(guò)模擬管材在實(shí)際使用中的反復(fù)交替載荷，以評(píng)估其在長(zhǎng)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(cè)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(cè)試儀器
1、動(dòng)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(cè)試頻率：10Hz
四、測(cè)試流程
步驟一、試樣準(zhǔn)備
選擇直徑為14mm、長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)或偏移。
步驟三、設(shè)定測(cè)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(cè)試頻率設(shè)定為10Hz，以避免試樣溫升影響測(cè)試結(jié)果。如測(cè)試中試樣溫度上升過(guò)快，可將頻率降至5Hz或1Hz。
步驟五、進(jìn)行測(cè)試
在每個(gè)應(yīng)力水平下，至少測(cè)試4個(gè)樣品，記錄每個(gè)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(cè)試數(shù)據(jù)記錄并繪制在雙對(duì)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(duì)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(cè)試報(bào)告。
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