塑料是非线形材料

添加时间：2011-11-09 22:36

如果用塑料树脂制作弹簧秤,则负荷与弹簧伸长不成正比.这是树脂具有的非线形性之一,只要看一下应力-应变曲线(通常称为S-S曲线)就可以了解.它可以原样地作为负荷-变形量曲线进行考虑.

虽然在负荷极轻的范围,有一部分看上去是正比例关系,但是随着负荷的增加,变形的比例越来越大于其增加的比例.设计树脂弹簧或设计承受负荷的树脂部件时,如果不考虑这一性质,往往就会失败.作为考虑这种非线形性的手法,人们使用Es/Eo从负荷计算变形量、或反之,从变形量计算反弹力(负荷).

表观弹性模量的应变依赖性

如右图所示,塑料的应力和应变的关系中没有虎克定律成立的部分（正比例区域）,因此弹性模量会随着应变量而变化. 此时的各个应变（应力）等级的弹性模量称为正割弹性模量Es. 　由此可见,进行塑料的详细设计时请不要使用产品目录等中给出的初始弹性模量Eo,而要使用正割模量Es.
就Duracon而言,这2个模量之比Es/Eo与应变的关系如右图所示.从经验得知,在应变量不太大（约2％）的领域,这种关系不会受到经过时间和温度的影响,而且也不大受工程塑料的种类和级别的影响.

使用Es/Eo的计算示例

现有一只使用右图所示的简支梁的弹簧。请求出施加恒定变形Y＝0.3mm时的斥力。材料为Duracon^® M90-44，温度为23℃。


	弹性模量（E）的修正

	使用此E后
	P=2.9Kgf