Расширяющееся применение полимеров в технике, в частности в различных конструкциях типа оболочек, ставит ряд новых вопросов при разработке изделий из этих материалов. Одним из наиболее важных является вопрос механической прочности и деформативности полимеров в условиях напряженного состояния при циклическом нагружении. Однако отсутствие соответствующих серийных установок чрезвычайно затрудняет проведение массовых исследований, а гидростенды, в которых соотношение между главными напряжениями в исследуемом объекте имеет фиксированное значение, позволяют решать лишь частные задачи.

В связи с этим была создана автономная малогабаритная установка гидравлического типа для изучения на тонкостенных трубчатых образцах усталостных свойств полимеров при двухосном циклическом растяжении, где соотношение между осевым и тангенциальным напряжениями изменяется с помощью комплекта сменных плунжерных пар. На описанной установке исследовали усталостные свойства термопластов при пропорциональном нагружении в условиях двухосного циклического растяжения. Однако при незначительном усложнении конструкции на ней могут быть реализованы и некоторые более сложные программы, в частности программа последовательного нагружения по различным путям: осевое растяжение — двухосное растяжение чистый сдвиг.

Усталостная прочность кристаллических полимеров в условиях плоского напряженного состояния изучена недостаточно. К настоящему времени в литературе насчитывается лишь несколько работ по этому вопросу.

Изучено влияние асимметрии цикла изменений напряжений на долговечность и деформативность полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) в условиях двухосного растяжения. При этом рассмотрено влияние различных соотношений между главными напряжениями на характер разрушения ПЭВП, а также выполнена приближенная оценка влияния цикличности нагружения на скорость накопления повреждений. Исследование проводили при частоте двухосного циклического растяжения, равной = 1,2 Гц. Опыты выполняли в условиях комнатной температуры (25 ± 2° С) на трубчатых образцах.

Толщина стенки на рабочем участке была равной 1,25 мм при внутреннем диаметре 26 мм. Во время опыта измеряли максимальную за цикл продольную деформацию образцов е2Птх, а также температуру на наружной поверхности. База испытаний была принята 106 циклов, что по времени составляло 10 сут. Объектом исследования, как и при статических испытаниях, служил ПЭВП о плотностью р = 0,962 гсм8, степенью кристалличности = 52% и показателем текучести расплава ПТР = 0,467 г10 мин. Влияние асимметрии цикла нагружения исследовали в условиях двухосного равномерного растяжения при трех значениях коэффициента асимметрии. Последнее значение г, соответствующее статическому нагружению, было принято как предельный режим циклического нагружения.