이 도구는 주어진 온도에 대한 등급의 크립 행동 행동을 예측합니다. 우리는 여기서 크립 1 차 및 2 차 단계에 초점을 맞춥니다. 또한 초점은 선형 응력-변형 체제에 있는 응력 수준에 있습니다.

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고분자 소재 물질의 점탄성 특성으로 인해 크립 현상을 나타냅니다. 즉, 소재에 일정한 응력 하에서 하중이 가해지면 변형이 지속적으로 증가합니다.

크립 변형 수준은 폴리머 조성, 온도, 응력에 따라 다릅니다. 오랜 시간 동안 하중을 견뎌야 하는 응용 분야를 설계하는 엔지니어에게 이 데이터는 부품 설계를 최적화하는 데 매우 중요합니다. 측정 시간이 길고 변수(온도, 응력 등)의 수로 인해 이러한 변수의 가능한 모든 설정에 대해 측정을 수행할 수는 없습니다. 그렇기 때문에 우리는 측정 데이터와 물리 기반 모델링 및 기계 학습을 결합한 하이브리드 방법을 고안했습니다.

사용자 입력

  • 하중이 가해지는 온도
  • 적용된 하중의 크기

공구 출력

  • 시간의 함수로 예측된 변형 그래프
  • 시간의 함수로 예측된 크립 탄성계수 그래프
도식 크립

크립 변형 시험은 사출 성형 시험편(IS0 527 1A 인장 막대)에 일정한 하중을 가하고 시간 경과에 따른 결과 변형을 측정하여 수행됩니다. 측정은 ISO899-1 표준에 따라 수행됩니다. 많은 응용 분야에서 크립 변형은 1000시간 동안 다양한 응력 수준과 다양한 온도에서 측정됩니다.

오른쪽 이미지는 크립 랩 설정 중 하나를 보여줍니다.

크립 설정
  • 결과는 크립 변형 대 시간, 크립 탄성계수 대 시간, 등시 응력-변형 곡선 등 다양한 형태로 나타날 수 있습니다.
  • 유리 섬유와 같은 충전재를 포함하는 등급의 경우, 섬유는 인장 막대의 세로 축을 따라 배향되는 것을 선호하는 것으로 알려져 있으며, 이는 응력-변형 반응의 강성 및 강도 값에 큰 영향을 미칩니다
  • 컨디셔닝된 샘플은 N2 분위기 하에서 ISO 1110 표준('가속 컨디셔닝')에 따라 컨디셔닝된 후 테스트 전에 50% 상대 습도에서 평형을 유지했습니다. 80% 상대 습도로 조절된 샘플의 경우에도 유사한 접근 방식이 적용됩니다.
ISO 527 1A 표준에 따른 치수 인장 바

우리의 접근 방식에서는 비선형 점탄성 모델을 사용합니다. 우리는 물리학 기반 모델이 단기 및 몇 가지 장기 크립 측정, 다양한 변형률에서의 응력-변형 데이터, 그리고 광범위한 응력 및 온도 수준에서 장기 크립 변형을 예측하기 위한 기계 학습과 결합되는 고유한 프레임워크를 구축했습니다.

정밀

모델의 평균 표준 편차는 고온의 경우 +/- 5% 미만이지만 저온 범위와 높은 유리 섬유 부하의 경우 정확도가 떨어질 수 있습니다(+/- 10-20%). 이 '엔지니어링 정확도'는 각 라인의 그래프에서 반투명 신뢰 영역을 통해 표시됩니다.

모델

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