In engineering applications elastomers are frequently exposed to complex combinations of mechanical loads (monotonic, static, intermittent and cyclic loads) superimposed by various environmental effects. A better understanding of the material resistance against crack initiation and propagation becomes of increasing practical importance, which can be illustrated by the example of the rapid gas decompression failure behavior of pressurized seals for oilfield applications. Modern experimental methods and techniques provide novel opportunities to better understand the deformation and failure behaviour of materials under complex loading conditions. Hence, experiments were performed on both component level under near service loading conditions and on laboratory test specimen level using various specimen configurations for two model elastomers. The results are summarized as the kinetics of the loading and the material response. Special emphasis was devoted to the observation and the adequate characterization of the crack initiation and crack growth process by fracture mechanics parameters

چکیده

در کاربردهای مهندسی الاستومرها غالباً در معرض ترکیب پیچیده­ ای از بارهای مکانیکی (یکنواخت، استاتیک، متناوب و سیکلی) قرار می­ گیرند. درک بهتر از مقاومت مواد در برابر شروع ترک و پیشرفت آن حائز اهمیت است. بعنوان مثال می­ توان این امر را توسط رفتار شکست درزگیرهای تحت فشار ناشی از کاهش سریع فشار گاز در کاربردهای نفتی نشان داد. تکنیک­ ها و روش­ های آزمایشگاهی مدرن فرصت­ های جدیدی را جهت درک بهتر تغییر شکل و رفتار مواد تحت شرایط بارگذاری ترکیبی فراهم می ­کند.  از این ­رو، آزمایشات در دو حالت تحت شرایط بارگذاری حین کار و آزمایشگاهی توسط نمونه­ هایی با اشکال مختلف روی دو نوع الاستومر انجام شد. نتایج در دو بخش سینتیک بارگذاری و عکس ­العمل مواد آمده است. تأکید ویژه ­ای بر مشاهده و مشخصه­ یابی شروع ترک و فرآیند رشد آن توسط پارامترهای مکانیکی شکست شده است.

1-مقدمه

رخداد تخلیه سریع فشار گاز (RGD) زمانی باعث آسیب می­ شود که درزگیر الاستومری که در معرض گاز با فشار بالا قرار گرفته با آزاد شدن ناگهانی فشار گاز با یک رفتار ترد دچار شکست شود. شکست درزگیر الاستومر ناشی از کاهش سریع فشار گاز یک مسئله مهم در صنعت نفت بوده و از موضوعات جدی نظری و پژوهش ­های علمی اخیر است...