Исследование релаксации напряжения в полистирольном пенопласте в условиях одноосного сжатия с использованием математико-статистического планирования эксперимента

Представлены результаты экспериментальных исследований релаксации напряжения в условиях одноосного сжатия пенополистирольных изделий типов EPS 80/90/100/120 и EPS 150 при постоянной ε₀=(1,2±0,2)%, которая фиксировалась при удельной сжимающей нагрузке σ_н(=0,35·σ_10%), действующей перпендикулярно поверхности изделий. Методом математико-статистического планирования эксперимента получены модели оптимизации толщины образцов для определения коэффициента релаксации K_p в момент времени t=8 ч, коэффициента затухания уменьшения сжимаемости напряжения K_затух и податливости при релаксации I_r(t→∞). Приведена графическая интерпретация моделей: линии уровня зависимости коэффициента релаксации K_p в момент времени t=8 ч, коэффициента релаксационной стойкости K_затух и податливости при релаксации I_r для t→∞. Для сопоставления на количественной основе экспериментальных значений податливости при релаксации в интервале постоянной деформации сжатия ε₀=(1,2±0,2)% приведены уравнения линейной взаимозависимости между I_r(t→∞) и I_c(t_n=122 сут). Для вычисления установившегося равновесного напряжения при релаксации предлагаются эмпирические формулы.

С.И. ВАЙТКУС (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), канд. техн. наук
И.Я. ГНИП, канд. техн. наук

Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (Научный институт «Термоизоляция») (Литва, 08217, Вильнюс, ул. Линкмяну, 28)

1. Гнип И.Я., Вайткус С. Исследование ползучести полистирольного пенопласта (EPS) при постоянном сжимающем напряжении с использованием статистического планирования эксперимента // Строительные материалы. 2013. № 10. С. 49–56.
2. Vaitkus S., Granov V., Gnip I., et al. Stress relaxation in expanded polystyrene (EPS) under uniaxial loading conditions // 11th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques. MBMT 2013: Procedia Engineering. 57 (2013). pp. 1213–1222.
3. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. М.: Высшая школа, 1976. 277 с.
4. Уорд И. Механичеслие свойства твердых полимеров / Пер. с. англ. М.: Химия, 1975. 358 с.
5. Ведерников М.М., Коршунов А.И., Поляков Л.В. Прогнозирование процессов ползучести и релаксации пенопласта ПС-1 разной плотности // XVI международная конференция ≪Физика прочности и пластических материалов≫. Самара, июнь 2006 г.
6. Малкин А.Я. Аскадский А.А. Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. М.: Химия, 1978. 332 с.
7. Imad A., Ouвkka, Dang Van K. аnd Mesmacgue. Analysis of the Viscoelastoplastic behavior of expaned polystyrene under copessive loading: experiments and modeling // Strength of materials. 2001. Vol. 33. No. 2. pp. 140–149.
8. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей (Применение методов корреляционного и регрессионного анализа и обработка результатов эксперимента). М.: Металлургия, 1968. 228 с.
9. Аскадский А.А. Деформация полимеров. М.: Химия, 1973. 448 с.
10. Аскадский А.А. Структура и свойства теплостойких полимеров. М.: Химия, 1981. 320 с.
11. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 279 с.
12. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Т. 1 / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.
13. Закс Л. Статистическое оценивание / Пер. с нем. М.: Статистика, 1976. 598 с.
14. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1978. 320 с.
15. Gnip I.J., Vaitkus S., Ker ulis V., Vejelis S. Long-term prediction of compressive creep development in expanded polystyrene. Polymer Testing. 2008. No. 27, pp. 378–391.
16. Gnip I.J., Vaitkus S., Ker ulis V., Vejelis S. Analytical description of the creep of expanded polystyrene (EPS) under long-term compressive loading. 2011. Polymer Testing. No. 30, pp. 493–500.
17. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М.: Статистика, 1977. 200 с.