工業・農業生産や日常生活では、熱膨張や冷収縮による蓋のひび割れが多く、商品の循環や使用に直接影響を及ぼし、液漏れを引き起こし、火災事故につながることもあります。弾性波では、変形は応力に比例します。杭州電子科技大学は、変形解析の方法を使用して、内部応力分布の計算とロープの破断強度の問題を解決します。導出方法と拡張概念を改善した後、新しい構造関数が得られました。

1カバーの特性とひずみ解析

ふたの形状は、ディスクとリングの組み合わせとして見ることができます。半径とのディスクの場合。ディスク部分のラジアル収縮率とコード収縮率が同じ場合、ラジアル相対収縮率PD =△R/（2R）=△R / R、周長相対収縮率PC =2π△R/（2πR）= △R/R、PC =PD=△R/Rと比較して、つまり、弦方向に対する半径方向の相対収縮率に明らかな利点はありません。

2応力解析

2.1応力に対する変形の影響

相対伸びに比例する応力によると、等方性材料の縦糸、横糸、および方向の収縮応力は同等であり、カバーの引き裂き開口部の方向は不規則である必要があります。高分子材料の引張強度と円の中心に収束する実際の半径方向の力により、応力が材料の強度を超えて破壊が発生した場合でも、応力が集中する円の中心付近で発生するはずです。 。上記の2点は、カバーリングの端に亀裂が発生していることと一致しています。

2.2機械的特性に対するポリマー材料成形プロセスの影響

LDPEには多くの分岐があることを考慮すると、結晶化度は約55％〜60％です。 HDPEは線形で、分岐が少なく、結晶化度は85％〜90％です。ディスクの中心から射出成形する場合、流動性のため、カバーのディスク部分は主に半径方向の流れのために半径方向に配置されます。冷却成形後のプラスチックカバーのラジアル引張強度は高く、弦引張強度はラジアル方向よりも大幅に低くなります。収縮率の下では、放射状の亀裂が発生しやすくなります。ポリマー材料の結晶学的配向は強度に大きな影響を及ぼします。これは、二軸延伸ポリプロピレンフィルムBOPPの機械的特性から知ることができます。たとえば、1：1の充填を施したPVC梱包テープは、延伸および成形後の縦糸と横糸の強度に大きな違いがあります。プラスチックの機械的強度や通気性さえも、フィラーの有無、フィラーの形状、線状高分子が結晶化しているかどうかなどの要因に関係しています。成形されたポリマーを引き伸ばして配向させた後、その引張強度が大幅に向上し、緯糸方向に容易に引き裂かれます。ひび割れ（通常はストラップなど）。著者は、センターゲート射出成形ポリスチレン（PS）、透明ディスク、および蓋のようなPSトレイに対して多数の衝撃試験を実施しました。統計によると、衝撃亀裂は一般に放射状です。 PSのラジアル曲げ性能は弦方向よりもはるかに高いです。弦方向の曲げモーメントの作用下で、扇形のPS試験片またはPSの薄いディスクは放射状の動線に沿って容易に破壊されます。

3カバーリング構造の半径方向の譲歩が応力に及ぼす影響

動作中のカバーの実際のメカニズムは内部とカバーであり、両者の相互影響は外力です。分析の便宜上、内容物は温度変化によって収縮しないと仮定され、直径はカバーの直径と同じです。

3.1半径方向および弦の応力性能に対する譲歩の影響

カバーのディスク部分が放射状に収縮すると、ポリマー材料の柔軟性により、カバーリングとディスク部分の接続コーナーである程度のクリープが発生します。つまり、カバーリング部分にはある程度の変形があります。能力。 ）、譲歩の結果は、放射状の障害物によって生成されるストレスを軽減します。弦方向の材料は閉じたリングを形成するため、弦方向が収縮した後、リング材料自体が互いに関与し、実際の効果は譲歩ではありません。

3.2弦応力に対するカバーリング外反変形率の寄与

ディスク部分が放射状に後退した後、環状カバーリングは反転の瞬間にさらされます。図2に示すように、カバーリングと内部物体の接触点がOであり、Oの両端のフォースアームの長さの比率がα= lB / lAであると仮定します。収縮後、カバーリングは、円の中心の外側のR-△Rにある必要があります。このとき、カバーリングの円周方向の長さはC1 =2π（R-△R）です。カバーの内容物が詰まっているため、ディスク部分の半径方向の収縮力の作用により、カバーリングの下端BがO点の周りに反転します。計算を簡単にするために、剛体モデルを採用し、裏返したカバーリングの下端Bと内部物体とカバーリングの間の接触支点Oの間の水平距離を△r=α△R=1Bとします。・△R/lA。収縮後のカバーリングの自然な位置はR-△Rである必要があるため、障害物および裏返し後の下端Bと上端Aの間の水平距離は次のようになります。

上端Aに対する下端Bの周長膨張率PC1は次のとおりです。

そして、ディスクエッジの相対収縮率PC=△C/C=△R/R、明らかに下端Bが反転した後の相対的な周囲の伸びは、上端Aとディスクエッジ（1α）（1△R / R）回。多くの場合、支点Oの位置の変化に伴い、α> 1であるため、カバーリングBの下端の弦方向の相対変形は、ディスクの端の相対的な弦方向の変形よりもはるかに大きくなります。カバーの収縮亀裂はこれと一致します。その必然性。

4ソリューションと対策

カバーのひび割れ傾向を低減するために、カバーリングの下端は、ポイントの両側のアームの長さの比率に応じて変形され、支点Oの位置を低減することができます。キャップの半径方向の許容値を増やし、ボトルの口をわずかに内側に傾けて、内部応力モーメントを減らし、内部応力を減らします。カバーのディスク部分のエッジに半径方向に沿って伸縮リングを追加すると、ディスクエッジの変形を減らし、最終的にリング部分の上下のエッジの変位を減らすことができ、それによって引き起こされる内部抵抗を大幅に減らすことができますリングの弦方向の変形によって。現在、一部のカバー形状の製品は、座屈する対象物のエッジ構造に基づいて環状の突出構造で設計されているため、半径方向の抵抗を減らすことはできますが、弦応力を回避することはできません。ポリマー材料の柔軟性は低温で低下します。これは、蓋​​型構造の低温安定性に直接影響し、脆性を高めます。

5。結論

カバーの冷間収縮亀裂は、カバーリングの下端からの機械的解析条件を満たしています。縦糸と横糸の収縮率が同じであるという仮定の下では、半径方向と弦方向の収縮は一貫しており、ディスク表面の自由収縮応力の方向性は大きな影響を与えません。カバーを放射状に後退させると、半径方向の応力の発生が減少しますが、弦方向に後退する余地がないため、より大きな応力が発生する可能性があります。カバーリングの下端の反転傾向に起因するリングの相対変形率が大きく、収縮亀裂の主な原因であるカバーリングの端の弦応力が拡大します。ポリマー材料の射出成形中の放射状に配向した結晶化は、弦方向の強度を弱め、プラスチックカバーの亀裂の原因にもなります。的を絞った対策を講じることで、亀裂の傾向を減らすことができます。