[发明专利]薄壁大曲率聚碳酸酯塑件注塑成型后非均匀屈服应力的检测方法

权利要求书

1.一种薄壁大曲率聚碳酸酯塑件注塑成型后非均匀屈服应力的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、采用商用软件ANSYS构建薄壁大曲率塑件的几何模型并进行材料属性赋值和有限元网格划分；

步骤二、基于商用软件Moldflow，对薄壁大曲率塑件进行注塑成型仿真模拟，将模具温度依次设定为60℃、80℃和120℃，获得不同模具温度下薄壁大曲率聚碳酸酯塑件每个单元的热历史数据；

步骤三、薄壁大曲率聚碳酸酯塑件注塑成型过程等效为退火过程，根据时温等效原理，构造出一条屈服应力主曲线，用公式

$a_T\left(T\right)=\exp \[\frac{{\mathrm{\ΔU}}_a}{R}\·\[\frac{1}{T}-\frac{1}{T_{ref}}\]\]---\left(1\right)$

计算屈服应力-退火时间主曲线转换因子；

式中，ΔU_a为实验参数，205kj/mol；R为通用气体常数；T为任意退火过程的热历史；T_ref为参考温度；

步骤四、根据屈服应力-退火时间主曲线，用公式

$t_{eff}={\∫}_0^t{a}_T^{-1}\left(T\right(t\left)\right)dt---\left(2\right)$

计算注塑成型冷却过程中每一个模具温度下塑件的累积等效时间；

冷却过程中薄壁大曲率聚碳酸酯塑件约束：

$\begin{array}{cc}T\>T_g:& t_{eff}^c=0\end{array}---\left(3\right)$

$\begin{array}{cc}T\≤T_g:& t_{eff}^c={\∫}_0^{t_c}{a}_T^{-1}\left(T_c\right(t\left)\right)dt\end{array}---\left(4\right)$

式中，T_g为PC的玻璃态转变温度；为冷却过程的累积等效时间；T_c(t)为注射过程中材料的热历史；

步骤五、根据屈服应力-退火时间主曲线建立成型热历史与屈服应力的关系，用公式

σ_y＝σ_y，0+c·log(t_eff+t_a)(5)

计算屈服应力；

式中，σ_y，0，c，t_a为试验拟合参数；

经实验验证，冷却温度在玻璃态温度以下，t_a为0.因此，温度在玻璃态温度以下，屈服应力：

${\mathrm{\σ}}_y={\mathrm{\σ}}_{y.0}+c\·\log \left(t_{eff}^c\right)---\left(6\right)$

步骤六、重复步骤三到步骤五，得到不同模具温度下薄壁大曲率塑件不同位置的每个单元的屈服应力。