Aféierung
D'Eegeschafte vu Plastik sinn Zäit an Temperatur ofhängeg.Dofir gi Plastiksleitungen, déi laang Liewensdauer erfuerderen, op Basis vun hire laangfristeg anstatt hir kuerzfristeg mechanesch Eegeschaften entworf.D'Bedeitung vun dësem Designpunkt gëtt dacks falsch verstanen.Dës technesch Notiz diskutéiert d'Methodologie fir den Designstress an d'Interpretatioun vum Designpunkt ze bestëmmen.
Laangfristeg Tester
D'Zil vu laangfristeg Tester ass e Stress ze bestëmmen dee kontinuéierlech op eng Päif iwwer säi Liewensdauer applizéiert ka ginn.Den Test beinhalt d'Ënnerstëtzung vu Päifproben op verschidden Niveauen vum internen Drock an d'Messung vun der Zäit fir ze briechen.Pipe Test Echantillon mat héijen internen Drock wäerten a kuerzer Zäit versoen, wärend d'Päifen, déi ënner nidderegen Drock ënnerworf sinn, fir laang Perioden iwwerliewen.
Et ass offensichtlech zimmlech onrealistesch Tester fir Zäitperioden auszeféieren iwwerall no der virgesinner Liewensdauer vu Päifen déi iwwer honnert Joer kënne sinn.Dofir ginn héich Drock an heiansdo erhéicht Temperaturen benotzt fir den Test ze beschleunegen an d'Resultater gi mathematesch analyséiert.
Eng grouss Zuel vu Proben muss getest ginn fir sécherzestellen datt d'Resultater statistesch bedeitend sinn a wierklech representativ fir d'Leeschtung vum Material sinn.D'Resultater fir all Probe sinn op enger Grafik vum Wandspannung wéinst internen Drock versus d'Zäit fir ze briechen geplot.Béid Achsen op dëser Spannungsbrochgrafik hunn eng logarithmesch Skala.
Et ass wichteg dëse Punkt z'erkennen: datt déi charakteristesch Spannungsbrochkurve aus enger grousser Unzuel vun diskrete Punkten aus getrennten Echantillon besteet.Et heescht also net datt Plastiksmaterialien mat der Zäit Kraaft verléieren wéi heiansdo behaapt gëtt.
Regressioun Analyse
D'Donnéeë ginn duerch 'Regressiounsanalyse' analyséiert, fir d'Linn ze fannen déi am Beschten passt.Wann d'charakteristesch Kurve vum Bruchstress versus Zäit ënner kontinuéierlecher Belaaschtung etabléiert ass, gëtt d'Grafik op e Standard Designpunkt (Zäit) extrapoléiert.
Wéi och déi mëttlere Linn vu beschte Fit, gëtt déi 97,5% méi niddereg Prognoselimit normalerweis bestëmmt.Dëse leschte Begrëff ass e statistesche Begrëff deen de Stress virausgesot, fir eng bestëmmten Zäit, bei där 97,5% vun de Proben net gebrach sinn.De Betrag deen dës vun der mëttlerer Linn vun der Bescht Passung duerch d'Daten ofwäich ass eng Mooss fir d'Quantitéit vun der Streuung an den Daten.
Fir Materialien wéi PVC verfollegen d'Donnéeën eng riicht Linn op de Log-Log-Axen an eng linear Regressiounsanalyse gëtt benotzt.Wou dat de Fall ass, ass Extrapolatioun einfach an huet en héije Grad vu Vertrauen.
Aner Materialien wéi Polyethylen si méi komplex, a kënnen eng Verännerung am Hang oder 'Knéi' an der Kurve laang Zäit hunn.Glécklecherweis ass dëst Verhalen no enger bekannter Bezéiung a mat zousätzlech Tester bei aneren Temperaturen an e puer weider Analyse kann d'Positioun vum Knéi identifizéiert ginn.
Design Point
Produktnormen fir Plastiksleitmaterialien spezifizéieren e Minimumswäert fir den extrapoléierten Hoopstress oder 97,5% méi niddereg Prognoselimit fir all Materialgrad.Dëse Wäert ass bekannt als Minimum Required Strength oder MRS.
Den Design Hoop Stress gëtt vum MRS bestëmmt duerch d'Applikatioun vun engem passenden Designfaktor.Dëst ass fir e Spillraum ze bidden fir all onberechenbar Stressbedéngungen (inklusiv Temperaturen) ze këmmeren déi am Service entstoe kënnen.Also PVC Päifen, fir déi den extrapoléierten Hoopstress am 50 Joer Designpunkt muss 23,6 MPa iwwerschreiden, hunn en Designstress vun 11MPa, mat engem Sécherheetsfaktor vu just iwwer 2.
Den Designpunkt gëtt zu enger laanger Zäit gewielt wou den Hang vun der Kurve sou niddereg ass datt weider Ännerung am Kontext vun den applizéierten Designfaktoren als onwichteg ugesi ka ginn.
An Europa, an Australien gëtt den ISO Designpunkt vu 50 Joer ugeholl.Dëst gëtt allgemeng mëssbraucht (vun deenen, déi et mëssbrauchen wëllen) fir ze suggeréieren datt d'Liewen vu PVC-Päifen nëmme 50 Joer ass.Dëst ass natierlech Nonsens: 50 Joer ass en arbiträren Designpunkt, a kéint all Period sinn - 100 oder 1000 Joer fir déi Matière.D'Amerikaner (ASTM) benotzen amplaz 100.000 Stonnen (ongeféier 11 Joer), awer kee seet datt d'Produkter nëmmen 11 Joer daueren!
Den extrapoléierte Stress bei 100 Joer ass net ganz anescht wéi de 50 Joer Wäert.An anere Wierder, den Designfaktor fir PVC-Päifen bei 100 Joer ass nëmme marginal manner wéi den Designfaktor bei 50 Joer.
Wann d'Zäit bis de Versoen fir PVC Päifen, déi am Design Hoop Stress operéieren, mat der Regressiounsanalyse bestëmmt gëtt, gëtt e Liewen vu ville Millioune Joer virausgesot.Dëst ass offensichtlech lächerlech, awer et déngt fir ze illustréieren datt d'Adoptioun vun engem 50 Joer Designpunkt net bedeit datt d'Liewen vu Plastiksleitungen op 50 Joer limitéiert ass.
Eng typesch Stressbrochkurve fir e PVC-baséiert Material gëtt an der Figur hei ënnen gewisen.
