中心議題：

• 一般塑料爆裂的二種情況
• 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件
• 剪切力強(qiáng)度條件
• 一些連接器塑料破裂不易爆裂的原因

連接器中的塑料破裂一般有以下兩種情況：

1、此時可改用結(jié)合強(qiáng)度較強(qiáng)的材料，如PA。

2、塑料與端子干涉太大而破裂。當(dāng)塑料與結(jié)合線強(qiáng)度不足而破裂。如LCP 結(jié)晶速度太快，結(jié)合線強(qiáng)度較低，容易產(chǎn)生破裂，端子干涉太大超過材料的彎曲強(qiáng)度時，塑料發(fā)生破裂，此時可減小干涉量。塑料破裂的本質(zhì)是其實(shí)際彎曲強(qiáng)度超過了其許用彎曲強(qiáng)度。下面從材料力學(xué)的角度試著對其詳細(xì)分析。

根據(jù)材料力學(xué)，當(dāng)L/B>5 時，梁能否正常工作主要取決于梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件；當(dāng)L/B<5時，應(yīng)同時滿足正應(yīng)力強(qiáng)度條件和剪切力強(qiáng)度條件。連接器中塑料與端子配合時，其力學(xué)模型是截面為矩形的固定梁，且一般L/B<5，故應(yīng)同時滿足正應(yīng)力強(qiáng)度條件和剪切力強(qiáng)度條件。

一、彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件如下：

σmax=Mmax/W=（0.25*F*L）/(b*h²/6)=(3* F*L)/(2* b*h²)<=[σ] (1)

由f=(F*L³)/(48*E*I)得

F=(4* E* f *b* h³)/ L³ (2)

將式（2）代入式（1），則得

σmax=（6* f*E *h）/ L²<=[σ] (3)

其中，f 表示最大撓度；

h 表示材料厚度；

l 表示材料長度；

[σ]表示許用彎曲強(qiáng)度

二、剪切力強(qiáng)度條件

根據(jù)材料力學(xué)，矩形截面的剪切力強(qiáng)度條件是：

τmax =(Fmax*S)/(I*b)

=(0.5F*b*0.5h*0.25h)/(b*h³/12*b)

=3F/(4*b*h²)<=[τ] (4)

其中，S 表示中性軸以下（或以上）的截面面積對中性軸的靜矩。

將式（2）代入式（4），則得

τmax =3* E*h*f/ L³<=[τ] (5)

三、問題

1. 根據(jù)式（3）、（5），在相同干涉量的情況下，塑料材厚h 越薄，最大正應(yīng)力或最大剪切力越小，產(chǎn)品越安全，但這與實(shí)際情況不符合。

2. 將式（3）兩邊同時除以E，則得在相同長度、相同厚度、相同干涉量的情況下，不同材質(zhì)的[σ]/E 若越大，則該種材料越不易破裂。若以上推導(dǎo)正確，如《連接器塑料特性舉例》所列數(shù)據(jù)，PA6T 與PBT、PA66 應(yīng)該一樣不易破裂，但實(shí)際PA6T 卻易破裂，此問題該如何解釋？

針對以上兩問題，我請教了荷蘭化工（DSM）戴嘉慶先生，他的解釋如下：

1、薄的壁厚與厚的壁厚，在端子干涉量相同時，其實(shí)際最大撓度 f 并不相同！由于塑料比金屬強(qiáng)度硬度低， 其表面靠近金屬處產(chǎn)生塑性變形，從而撓度變低，因而影響到σmax 降低。而厚的塑料壁厚比薄的塑料壁厚易于產(chǎn)生塑性變形 (可理解為所吸收的能量)， 因而不易破裂。

2、在所述前提下，不同材質(zhì)的[σ]/E 若越大，則該種材料越不易破裂，推導(dǎo)正確。PA6T所引用的數(shù)據(jù)為PA6T 在良好的成形條件下得到標(biāo)準(zhǔn)的測試條，然后再在測試條上測量得到的數(shù)據(jù)。而由于實(shí)際在PA6T 成形連接器時，因?qū)庸l件要求高 (如模溫等)，較難得到理想的如物性表所示的強(qiáng)度韌性， 所以較易破裂。