基于XLPE粘弹特性的水树生长非线性损伤特性

doi:10.13336/j.1003-6520.hve.20201225

	基于XLPE粘弹特性的水树生长非线性损伤特性
	李康乐 1; 周凯 1; 张宏亮2 ; 陈伟2 ; 朱宝军 3; 焦可明 3
	2021-03-25
发表期刊	高电压技术
ISSN	1003-6520
卷号	47 期号:12 页码:4207-4215
摘要	为了明确水树生长过程中XLPE材料的损伤特性，本文研究了不同生长时期的水树微观结构变化特征，并结合XLPE材料力学疲劳损伤特性，揭示了水树生长中材料疲劳损伤非线性增加的原因。制备A、B、C、D4组XLPE薄片样本，并对4组样本在7.5 kV、400 Hz下分别进行为期10，20，30，60天的加速水树实验。实验结束后，用光学显微镜观测水树形态及尺寸，用SEM（Scanning electron microscopy）观测水树区域微观形貌。另外制备1组XLPE哑铃型样本（E组），对该组样本在应力比为0.1，应力幅值为0.45 MPa，应力频率为1 Hz的条件下进行4 h的力学疲劳实验，实验中记录样本应力-应变曲线。水树实验结果表明，随着老化时间增加，水树生长速率先增大后减小，而水树微孔密度呈非线性增加。老化20天前微孔密度较小，而老化30天后微孔密度显著增大。疲劳实验结果表明，随着疲劳时间增长，材料在一个疲劳周期的耗能率增加。分析认为，水树生长中材料的非线性疲劳损伤主要是由材料粘弹特性变化所导致的。在水树生长中，材料受到交变的电机械疲劳应力作用而发生损伤。随着老化时间增长，材料弹性模量和粘度均减小，但弹性模量下降速率远高于粘度下降速率，导致材料在一个疲劳周期的粘性能量（即损耗能量）相对上升而弹性能量相对下降，从而导致材料出现非线性损伤特性。
关键词	XLPE 水树非线性疲劳损伤粘弹性
DOI	10.13336/j.1003-6520.hve.20201225
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收录类别	CSCD ; 北大核心 ; SCOPUS ; EI
语种	中文
资助项目	国家自然科学基金(51877142);甘肃省高校创新基金项目(2020A-023)~~
中图分类号	TM247
引用统计	无
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/156208
专题	电气工程与信息工程学院
通讯作者	周凯
作者单位	1.四川大学电气工程学院; 2.兰州理工大学电信学院; 3.宝胜高压电缆有限公司
推荐引用方式 GB/T 7714	李康乐,周凯,张宏亮,等. 基于XLPE粘弹特性的水树生长非线性损伤特性[J]. 高电压技术,2021,47(12):4207-4215.
APA	李康乐,周凯,张宏亮,陈伟,朱宝军,&焦可明.(2021).基于XLPE粘弹特性的水树生长非线性损伤特性.高电压技术,47(12),4207-4215.
MLA	李康乐,et al."基于XLPE粘弹特性的水树生长非线性损伤特性".高电压技术 47.12(2021):4207-4215.

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