汽车玻璃高温蠕变特性的实验与理论研究

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随着现代工业的发展,许多材料都长期处在高温下工作,材料的性质和应力分布因温度和时间的双重影响而发生变化。在汽车工业中,玻璃的使用量很大,汽车玻璃的制造来源于平板玻璃。平板玻璃经过玻璃热弯炉加热到软化温度,便具有良好的可塑性,此时对玻璃进行成型工艺,便可以制造成需要的形状。因此,必须要考虑材料的蠕变问题。本文通过对汽车用玻璃进行不同温度、不同应力水平下的单轴拉伸蠕变实验,揭示了其非线性蠕变变形特性。根据实验发现,高温( 550 o C~590 oC)下该材料的减速蠕变变形不很明显,主要表现为稳态和加速蠕变变形。另外,其断裂数据符合Monkman-Grant关系,且应力和温度对其影响不显著。基于实验结果,本文在蠕变速率方程中考虑到玻璃内部结构变化对稳态蠕变速率的影响,并根据蠕变断裂时间构建了高温蠕变的加速项,最后建立了非线性高温蠕变本构方程。理论预测与实验数据进行了比较,结果表明所提出的本构方程能较好地描述汽车玻璃高温蠕变变形的全过程。
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