Name: artificial thermal ageing of polyester reinforced and polyvinyl chloride coated technical fabric
Uploaded: 2020-01-29T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric at JoVE.com

De publicatie van dit werk werd ondersteund door de Faculteit Civiele En Milieutechniek van de Technische Universiteit van Gdansk.

1. Versnelde thermische verouderingsexperimenten op technisch materiaal
<ol><li>Algehele voorbereiding<ol>
<li>Bereid een testmachine voor met de juiste software (om constante spanningssnelheidtests te bieden) en een video-extensom.</li>
		<li>Bereid gedurende ten minste 12 weken een thermische kamer voor met een constante temperatuur van 80 °C (± 1 °C) en 90 °C (±1 °C).</li>
	</ol></li>
	<li>Monsterbereiding<ol>
<li>Rol de technische stof AF9032 baal uit. Teken de gewenste vormen (300 mm x 50 mm) met een zacht p...

<ol>
	<li>Ambroziak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+Precontraint+1202S+coated+fabric+under+biaxial+tensile+test+with+different+load+ratios.">Mechanical properties of Precontraint 1202S coated fabric under biaxial tensile test with different load ratios.</a> Construction and Building Materials. 80, 210-224 (2015).</li><li>&#379;erdzicki, K., K&#322;osowski, P., Wo&#378;nica, K., Pietraszkiewicz, W., Witkowski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+cyclic+load-unload-reload+tests+of+VALMEX+aged+fabric.">Analysis of the cyclic load-unload-reload tests of VALMEX aged fabric.</a> Shell Structures: Theory and Applications. , 477-480 (2017).</li><li>Cash, C. G., Bailey, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Predictive service life tests for roofing membranes: Phase 2. Durability of Building Materials and Components. , (2014).</li><li>Yin, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+behavior+and+lifetime+prediction+of+PMMA+under+tensile+stress+and+liquid+scintillator+conditions.">Aging behavior and lifetime prediction of PMMA under tensile stress and liquid scintillator conditions.</a> Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2 (2), 82-87 (2019).</li><li>Swedish Standards Insitute. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Buildings+And+Constructed+Assets+-+Service+Life+Planning+-+Part+7:+Performance+Evaluation+For+Feedback+Of+Service+Life+Data+From+Practice.">Buildings And Constructed Assets - Service Life Planning - Part 7: Performance Evaluation For Feedback Of Service Life Data From Practice.</a> International Organization of Standardization. , 15686-15687 (2017).</li><li>&#352;ar&#353;ounov&#225;, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Inconveniences+Related+to+Accelerated+Thermal+Ageing+of+Cables.">The Inconveniences Related to Accelerated Thermal Ageing of Cables.</a> Transportation Research Procedia. 40, 90-95 (2019).</li><li>Gong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+on+different+methods+for+determination+of+activation+energies+of+nuclear+cable+materials.">Comparative study on different methods for determination of activation energies of nuclear cable materials.</a> Polymer Testing. 70, 81-91 (2018).</li><li>Vega, A., Yarahmadi, N., Jakubowicz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+conditions+for+accelerated+thermal+ageing+of+district+heating+pipes.">Optimal conditions for accelerated thermal ageing of district heating pipes.</a> Energy Procedia. 149, 79-83 (2018).</li><li>Redondo-Iglesias, E., Venet, P., Pelissier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eyring+acceleration+model+for+predicting+calendar+ageing+of+lithium-ion+batteries.">Eyring acceleration model for predicting calendar ageing of lithium-ion batteries.</a> Journal of Energy Storage. 13, 176-183 (2017).</li><li>Panjan, P., Virtanen, V., Sesay, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+stability+characteristics+for+electrochemical+biosensors+via+thermally+accelerated+ageing.">Determination of stability characteristics for electrochemical biosensors via thermally accelerated ageing.</a> Talanta. 170, 331-336 (2017).</li><li>Martin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ageing of Composites. , (2008).</li><li>Mouzakis, D. E., Zoga, H., Galiotis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+environmental+ageing+study+of+polyester/glass+fiber+reinforced+composites+(GFRPCs).">Accelerated environmental ageing study of polyester/glass fiber reinforced composites (GFRPCs).</a> Composites Part B: Engineering. 39 (3), 467-475 (2008).</li><li>Rosato, D., Rosato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plastic product material and process selection handbook. , (2004).</li><li>Brebu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+natural+ageing+of+PVC+insulation+for+electrical+cables.">Study of the natural ageing of PVC insulation for electrical cables.</a> Polymer Degradation and Stability. 67 (2), 209-221 (2000).</li><li>Martienssen, W., Warlimont, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Condensed Matter and Materials Data. , (2005).</li><li>Berard, M. T., Daniels, C. A., Summers, J. W., Wilkes, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PVC Handbook. , (2005).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rubber - or plastics-coated fabrics - Determination of tensile strength and elongation at break. , (2017).</li><li>Systat Software, Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> SigmaPlot 12.0 User's Guide. , (2015).</li><li>Ambroziak, A., K&#322;osowski, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+testing+of+technical+woven+fabrics.">Mechanical testing of technical woven fabrics.</a> Journal of Reinforced and Plastic Composites. 32 (10), 726-739 (2013).</li><li>Bodner, S. R., Partom, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+equations+for+elastic-viscoplastic+strain-hardening+materials.">Constitutive equations for elastic-viscoplastic strain-hardening materials.</a> Journal of Applied Mechanics. 42, 385-389 (1985).</li><li>Andersson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+implicit+formulation+of+the+Bodner-Partom+constitutive+equations.">An implicit formulation of the Bodner-Partom constitutive equations.</a> Computers and Structures. 81 (13), 1405-1414 (2003).</li><li>K&#322;osowski, P., Zagubie&#324;, A., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+rheological+properties+of+technical+fabric+"Panama".">Investigation on rheological properties of technical fabric "Panama".</a> Archive of Applied Mechanics. 73 (9-10), 661-681 (2004).</li><li>Za&#239;ri, F., Na&#239;t-Abdelaziz, M., Woznica, K., Gloaguen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+equations+for+the+viscoplastic-damage+behaviour+of+a+rubber-modified+polymer.">Constitutive equations for the viscoplastic-damage behaviour of a rubber-modified polymer.</a> European Journal of Mechanics, A/Solids. 24 (1), 169-182 (2005).</li><li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Bodner-Partom+model+parameters+for+technical+fabrics.">Identification of Bodner-Partom model parameters for technical fabrics.</a> Computers and Structures. 187, (2017).</li><li>Zerdzicki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Durability evaluation of textile hanging roofs materials. , (2015).</li><li>Bystritskaya, E. V., Pomerantsev, A. L., Rodionova, O. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+the+aging+of+polymer+materials.">Prediction of the aging of polymer materials.</a> Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 47 (2), 175-178 (1999).</li><li>Hukins, D. W. L., Mahomed, A., Kukureka, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+aging+for+testing+polymeric+biomaterials+and+medical+devices.">Accelerated aging for testing polymeric biomaterials and medical devices.</a> Medical Engineering and Physics. 30 (10), 1270-1274 (2008).</li><li>Zerdzicki, K., Klosowski, P., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+service+ageing+on+polyester-reinforced+polyvinyl+chloride-coated+fabrics+reported+through+mathematical+material+models.">Influence of service ageing on polyester-reinforced polyvinyl chloride-coated fabrics reported through mathematical material models.</a> Textile Research Journal. 89 (8), 1472-1487 (2019).</li><li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+artificial+thermal+ageing+on+polyester-reinforced+and+polyvinyl+chloride+coated+AF9032+technical+fabric.">Influence of artificial thermal ageing on polyester-reinforced and polyvinyl chloride coated AF9032 technical fabric.</a> Textile Research Journal. 89 (21-22), 4632-4646 (2019).</li><li>Firdosh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Durability+of+GFRP+nanocomposites+subjected+to+hygrothermal+ageing.">Durability of GFRP nanocomposites subjected to hygrothermal ageing.</a> Composites Part B: Engineering. 69, 443-451 (2015).</li><li>Le Saux, V., Le Gac, P. Y., Marco, Y., Calloch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limits+in+the+validity+of+Arrhenius+predictions+for+field+ageing+of+a+silica+filled+polychloroprene+in+a+marine+environment.">Limits in the validity of Arrhenius predictions for field ageing of a silica filled polychloroprene in a marine environment.</a> Polymer Degradation and Stability. 99 (1), 254-261 (2014).</li></ol>

Dit artikel incudes een gedetailleerd experimenteel protocol om de laboratorium versnelde experimenten op polyester versterkte en PVC gecoate stoffen voor civieltechnische toepassingen te simuleren. Het protocol beschrijft het geval van kunstmatige thermische veroudering alleen door middel van het verhogen van de omgevingstemperatuur. Dit is een duidelijke vereenvoudiging van de reële weersomstandigheden, aangezien UV-straling en waterinvloed een extra rol spelen bij de veroudering van de materiaaldienst.
<p class="...

Polyester gebaseerde architecturale stoffen worden vaak gebruikt voor de bouw van hangende daken1. Omdat ze relatief goedkoop zijn met goede mechanische eigenschappen, kunnen ze worden ingezet in langdurige exploitatie (bijvoorbeeld het hangende dak van de Forest Opera in Sopot - Polen). Helaas kunnen weersomstandigheden, ultraviolette straling, biologische redenen en operationele doeleinden (seizoen pre-stressen en losraken2)hun mechanische eigenschappen beïnvloeden. Hangende daken gemaakt van AF9032 zijn meestal seizoensgebonden structuren onderworpen aan hoge temperatuur (vooral tijdens zonnige dagen in de zomer), regelmatige voorspanning en losmaken. Om een hangend dak goed te kunnen ontwerpen, moeten stofparameters niet alleen aan het begin van de exploitatie, maar ook na enkele jaren gebruik worden bepaald.
Verouderingsanalyse meet de verouderingsindicator en vergelijkt de initiële en uiteindelijke waarden van de parameters om de impact van veroudering te beoordelen. Cash et al.3 stelde een van de eenvoudigste methoden voor door een vergelijkende analyse van 12 verschillende soorten dakmembranen. Deze membranen werden blootgesteld aan buitenverwering voor 2 of 4 jaar. De auteurs gebruikten een classificatiesysteem van verschillende eigenschappen om de duurzaamheid van de stof te beoordelen. Om een analyse van polymeerthermische veroudering te bieden, kan het tijdtemperatuursuperpositieprincipe (TTSP) worden toegepast4. Dit principe stelt dat het gedrag van een materiaal bij lage temperatuur en onder lage spanningsniveau op zijn gedrag bij hoge temperatuur en hoge spanningsniveau lijkt. De eenvoudige vermenigvuldigingsfactor kan worden gebruikt om de huidige temperatuureigenschappen te relateren aan de eigenschappen bij de referentietemperatuur. Grafisch komt het overeen met de curveshift op de logtijdschaal. Wat de temperatuur betreft, worden twee methoden voorgesteld om de verschuivingsfactor en de verouderingstemperatuur te combineren: de Williams-Landel-Ferry (WLF) vergelijkingen en de Arrhenius-wet. Beide methoden zijn opgenomen in de Zweedse standaard ISO 113465 om de levensduur en maximale operationele temperatuur voor rubber, of gevulkaniseerde en thermoplastische materialen te schatten. Onlangs zijn thermische veroudering en Arrhenius methodologie gebruikt in de kabel levensduur voorspelling6,7, verwarmingsbuizen8, en polymeer lijm PMMA4. Een uitbreiding van de Wet Arrhenius is de Wet-Eyring die rekening houdt met andere verouderingsfactoren (bijvoorbeeld spanning, druk, enz.) 9. Andere studies stellen eenvoudige lineaire modellen voor en verifiëren zij voor een beschrijving van de veroudering (bijvoorbeeld biosensorveroudering10). Hoewel de Arrhenius-methode vaak wordt gebruikt, is er discussie over de relevantie ervan in de levenslange voorspelling van elk materiaal. Daarom moet de methode met zorg worden gebruikt, met name in termen van initiële veronderstellingen en experimentele omstandigheden6.
Net als bij de meeste polymeren vertonen de polyesterstoffen die in het huidige onderzoek worden gebruikt twee verschillende overgangsfasen die worden gedefinieerd door de smelttemperatuur (Tm)en de glasovergangstemperatuur (Tg). De smelttemperatuur (Tm)is de temperatuur wanneer een materiaal verandert van zijn vaste toestand naar de vloeibare, en de glasovergangstemperatuur (Tg)is de grens tussen het glas en rubbertoestanden 11. Volgens de gegevens van de fabrikant is de AF9032 stof gemaakt van polyester draden (Tg = 100−180 °C12, Tm = 250−290 °C13) en PVC-coating (Tg = 80−87 °C14,15, Tm = 160−260 °C16). De rijpingstemperatuur Tα moet worden gekozen onder Tg. Tijdens zonnige dagen kan de temperatuur op het bovenste oppervlak van een hangend dak zelfs 90 °C bereiken; zo worden hier twee rijpingstemperaturen (80 °C en 90 °C) getest. Deze temperaturen zijn onder de draad Tg en dicht bij de coating Tg.
De prestaties van het versnelde verouderingsprotocol op technische stoffen worden in het huidige werk gepresenteerd. Kunstmatige thermische veroudering wordt gebruikt om veranderingen van de materiaaleigenschappen te voorspellen. Het artikel illustreert passende laboratoriumtestroutines en een manier om relatief korte termijn experimentele resultaten te extrapoleren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AF 9032 technical fabric</td>
			<td>Shelter-Rite Seaman Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>knife of scisors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>marker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>pernament</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ruler</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sigma Plot</td>
			<td>Systat Software Inc.</td>
			<td>v. 12.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testing machine Z020</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>BT1-FR020TN.A50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TestXpert II program</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>v. 3.50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal chamber</td>
			<td>Eurotherm Controls</td>
			<td>2408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tubular spanner</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video extensometer</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>BTC-EXVIDEO.PAC.3.2.EN</td>
			<td>Instead of video extensometer, a mechanical one can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VideoXtens</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>5.28.0.0 SP2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

artificial thermal ageing of polyester reinforced and polyvinyl chloride coated technical fabric

Architecturale stof AF9032 is onderworpen aan kunstmatige thermische veroudering om veranderingen van de materiaalparameters van de stof te bepalen. De voorgestelde methode is gebaseerd op de versnelde verouderingsaanpak die Arrhenius voorstelt. 300 mm x 50 mm monsters werden gesneden in de warp en vulrichtingen en geplaatst in een thermische kamer op 80 °C gedurende maximaal 12 weken of bij 90 °C gedurende maximaal 6 weken. Dan na een week van conditionering bij omgevingstemperatuur, werden de monsters uniaxially gespannen bij een constante spanningssnelheid. Experimenteel werden de parameters bepaald voor de niet-lineaire elastische (lineaire piecewise) en viscoplastische (Bodner-Partom) modellen. Veranderingen in deze parameters werden bestudeerd met betrekking tot de verouderingstemperatuur en de verouderingsperiode. In beide gevallen werd de lineaire benaderingsfunctie met succes toegepast met behulp van de vereenvoudigde methodologie van Arrhenius. Er werd een correlatie verkregen voor de vulrichting tussen experimentele resultaten en de resultaten van de Arrhenius-aanpak. Voor de warprichting vertoonden de extrapolatieresultaten enkele verschillen. Bij beide temperaturen zijn steeds toenemende en afnemende tendensen waargenomen. De wet Arrhenius werd bevestigd door de experimentele resultaten slechts voor de vulrichting. De voorgestelde methode maakt het mogelijk om echt stofgedrag te voorspellen tijdens langdurige exploitatie, wat een cruciaal probleem is in het ontwerpproces.

Figuur 2 plaatst de spanningsdrukkrommen voor de kromtrekken de en de vulrichtingen van AF9032 stof verkregen op verschillende verouderingstijden, in het temperatuurniveau van 80 °C voor een stamsnelheid van 0,001 s-1. Het verschil tussen de 1 uur verouderende periode (referentietest) en de rest van de verouderingsperiode is duidelijk. De verouderingstijd lijkt de materiële respons in de warprichting niet wezenlijk te beïnvloeden, omdat de spanningsspanningscurven zeer repetiti...

Watch this Scientific Journal Video about Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric at JoVE.com

Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric

Hier simuleren we versnelde thermische veroudering van technische stof en zien we hoe dit verouderingsproces de mechanische eigenschappen van de stof beïnvloedt.

Kunstmatige thermische veroudering van polyester versterkt en polyvinyl chloride gecoate technische stof

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed ...

Dit protocol vergemakkelijkt de uitvoering van vereenvoudigde versnelde verouderingstests op textielstoffen en de evaluatie van mechanische eigenschappen op geteste materialen. Deze procedure maakt het mogelijk om in relatief korte tijd de toekomstige materiaaleigenschappen te bepalen, wat essentieel is voor structurele ontwerpers die gespecialiseerd zijn in dakconstructies van textielstoffen. Om viscoplastische constitutieve relaties te beoordelen, is een testmachine met een softwaretouw vereist om constante belastingstests uit te voeren die worden gecontroleerd door een extensometer.Bevestig voor aanvang van het experiment dat een testmachine, uitgerust met een extensometer en de juiste software beschikbaar is en dat een thermische kamer toegankelijk is. Rol de technische stof AF9032 baal en trek ten minste 42, 300 bij 50 millimeter vormen op het weefsel oppervlak parallel aan de warp richting en ten minste 42 parallel aan de vulrichting. Gebruik een permanente markering om de warprichting op elk monster aan te geven voordat u de monsters uitknipt.Gebruik een schuifklauw om de dikte van het monster te meten en het aantal draden aan de korte rand van het monster te tellen. Stel vervolgens de thermische kamer in op een constante temperatuur van 80 graden Celsius. Wanneer de temperatuur bijna 80 graden Celsius bereikt, opent u de kamerdeur en plaatst u ten minste zeven sets exemplaren in de kamer en sluit u de deur zo snel mogelijk om een temperatuurdaling te voorkomen.Gebruik na een uur thermische handschoenen om de referentieset van specimens te verwijderen en verwijder de opeenvolgende experimentele sets de komende 12 weken eenmaal per week. Na hun verwijdering uit de kamer, laat de exemplaren op kamertemperatuur voor een week. Gebruik voor de test een permanente markering om twee zwarte stippen 50 millimeter uit elkaar te maken in het midden van elk exemplaar en installeer twee 60 millimeter platte inzetstukken in elke greep van de testmachine.Wanneer alle vier de wisselplaten op hun plaats zijn, opent u de software in de machine en selecteert u het programma dat is gewijd aan de trektests. Selecteer vervolgens de startpositie met een grip van 200 millimeter om de scheiding in de software vast te houden en klik op de knop Startpositie om de 200 millimeter grip uit te voeren naar gripscheiding. Als u de video-extensometer wilt instellen, verplaatst u de camera langs de steunbalk totdat de lens zich in het midden van een exemplaar bevindt.Controleer of de lens van de camera tijdens het hele experiment een duidelijk beeld geeft van de monstermarkeringen. Plaats het kalibratieapparaat voor de camera en selecteer de juiste helderheid en focus voor de lens. Klem het apparaat met de grepen en selecteer het juiste type markeringen in het venster Doelen in de video extensometersoftware.Gebruik de optie Schalen om de kalibratieprocedure te selecteren en de kalibratieafstand in het venster Schalen te selecteren. Wijzig vervolgens het markeringstype in Patroon in het venster Doelen, zodat de extensometer de markeringen op het monster kan volgen. Wanneer alle materialen en apparatuur klaar zijn, stelt u de testparameters in de testmachinesoftware in en plaatst u het exemplaar in de grepen in de verticale en horizontale richtingen langs de verticale hoofdas van de machine.Gebruik een tabelvormige sleutel om de grepen te sluiten en de tests uit te voeren met de geselecteerde constante spanningssnelheid totdat elk monster breekt. Herhaal de test vervolgens om de twee weken met elke volgende reeks monsters. Na 80 graden Celsius experimenten, herhaal de procedure wekelijks op 90 graden Celsius.Wanneer alle exemplaren zijn getest, gebruik dan grafische software en de dwarsdoorsnede gebied van de monsters om de geregistreerde kracht en rek stappen herberekenen volgens elementaire sterkte van materialen vergelijkingen aan de stress stam relaties. Vervolgens plot een grafiek van de verkregen gegevens voor de warp en vul monsters. Als u een stuksgewijs lineair model wilt instellen voor niet-lineaire elastische modellering, vindt u voor elke monstercurve de spanningsbereiken die de lineaire of dicht bij lineaire spanningsstrelatie detecteren.Gebruik de optie Fit Regression in de grafische software en de minst vierkante methode om de beste geschikte lijn in de gekozen regio te identificeren. Geef de raaklijn aan als de lengtestijfheidswaarde waarvoor de I-index overeenkomt met de huidige richting van het materiaal en de J-index is een opeenvolgend aantal van de geïdentificeerde lijn. Wanneer alle parameters zijn afgebakend, identificeert u de snijpunten tussen de lijnen.Om een Arrhenius-extrapolatie uit te voeren, wijst u de referentietemperatuur toe op basis van de gemiddelde waarde op basis van de resultaten van het plaatselijke meteorologische station en wijst u de thermische kamertemperatuur toe zoals die welke bij de verouderingstest werd gebruikt. Bereken vervolgens de reactiesnelheid constant van vergelijking om de verouderingstijd uitgedrukt in weken tot jaren te extrapoleren. In dit beeld worden de spanningsstrrongen voor de warp- en vulrichtingen van AF9032-stof weergegeven die op verschillende verouderingstijden in het temperatuurniveau van 80 graden Celsius zijn verkregen voor een spanningssnelheid van 0,0011 per seconde.Zoals waargenomen, is het verschil tussen de referentie een uur verouderingsperiode test en de rest van de veroudering periodes is meestal duidelijk. De verouderingstijd lijkt de materiële respons in de warprichting niet wezenlijk te beïnvloeden. Daarentegen is de uiteindelijke treksterkte in de vulrichtingmonsters veel lager in de kunstmatig verouderde monsters dan in de niet-geagede monsters.Bovendien, voor de vulrichting, de bereikte spanningsspanningskrommen hebben uiteenlopende trajecten wanneer de spanningen meer dan 0.06 overschrijden. Het eerste lineaire deel van de experimentele spanningsspanningscurve van een eenvoudige trekproef komt overeen met de stijfheid van de technische stofbekleding van PVC. De resultaten verkregen bij 90 graden kunnen worden geëxtrapoleerd naar echte jaren met behulp van de Arrhenius vereenvoudigde relatie.De verhardingsparameter in de warprichting en de viscositeitparameter in de vulrichting kunnen ook worden berekend. Er moet worden benadrukt dat voor de bodner-partom constitutieve relaties, de experimenten met constante spanningstarieven nodig zijn. De machine is gebonden aan dit type bewerking uit te voeren.De video extensometer kan worden vervangen door een mechanische extensometer en verschillende constitutieve modellen kunnen worden opgenomen om de prestaties van textielstoffen weer te geven. Deze techniek kan worden gebruikt voor de levenslange voorspelling van verschillende composietmaterialen. De werking van een thermische kamer met hoge temperaturen vereist het gebruik van thermische handschoenen en de complexe testmachine moet altijd met zorg worden bediend.

Research

JoVE Journal

Engineering

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

De voorbereiding van elektrohydrodynamische Bruggen van Polar diëlektrische vloeistoffen

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

De evolutie van Silica nanodeeltjes-polyester Coatings op oppervlakken blootgesteld aan zonlicht

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers

Inkjet-gedrukte Polyvinyl Alcohol Multilayers

Inkjet printing is a modern method for polymer processing, and in this work, we demonstrate that this technology is capable of producing polyvinyl alcohol ...

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

Experimentele Protocol bij het bepalen van de Chloride-drempelwaarde voor corrosie bij monsters uit gewapend beton-structuren

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

Preparation of Liquid Crystal Networks for Macroscopic Oscillatory Motion Induced by Light

Voorbereiding van vloeibare kristallen netwerken macroscopische oscillerende beweging door licht geïnduceerde

A strategy based on doped liquid crystalline networks is described to create mechanical self-sustained oscillations of plastic films under continuous ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

Opsporen van de in water oplosbare chloriden verdeling van Cement plakken in een High-precision manier

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

Voorbereiding van uitgelijnde stalen vezel versterkt cementgebonden composiet en haar belastbaarheid gedrag

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Installatiemethode ter verbetering van de kwaliteitscontrole voor Fiber versterkt polymeer Spike ankers

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Snij procedures, trekproeven en veroudering van flexibele unidirectionele composiet laminaten

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Fabric Moisture Uniform Control to Study the Influence of Air Impingement Parameters on Fabric Drying Characteristics

Stof vocht uniforme controle om de invloed van lucht impingement parameters op stof drogen kenmerken te bestuderen

Impinging dryness is now a widely used and effective way for fabric drying due to its high heat and mass transfer coefficient. Previous studies on fabric ...