高聚物材料在当今社会有着非常广泛的应用,高聚物以其特有的性质,在许多领域优于传统材料,如金属、陶瓷等等。同时,也是因为高聚物所具有的特殊性质,如黏弹性,使得对于高聚物的应用存在材料上的复杂性。因此研究黏弹性材料制作的设备同时具有新颖性和实用性。PMMA是一种典型的黏弹性材料,以这种材料制造的液体储罐应用广泛并且有被大型化的趋势。储罐越大,对材料板材的厚度要求就越高。高品质板材的价格往往非常昂贵,在保证储罐安全的前提下节省材料成为关注的焦点。但是国内目前还没有PMMA材料储罐设计方法的相关标准规范,因此研究确定黏弹性材料液体储罐壁厚设计方法具有一定的理论意义和工程价值。本文运用实验方法对黏弹性材料PMMA的蠕变性质进行了测试,结合相关的蠕变理论,得到材料在不同应力条件下的蠕变量εc、蠕变率ε&c随时间t变化的关系,发现PMMA材料的蠕变明显地分两阶段进行;Andrade理论能较好地模拟PMMA材料的蠕变特性。采用有限元计算方法,分析了黏弹性材料液体储罐的应力应变状态的特殊性,计算结果表明,储罐筒体产生的最大应变达到许用应变[ε]=1%时,临界径厚比(D /δ)ε随温度因数Ta的变化关系曲线在40℃时出现拐点,得到分段温度的(D /δ)ε随Ta的变化关系式以及临界径厚比(D /δ)ε随时间因数ta的变化关系式。根据理论分析与模拟计算结果,在对黏弹性材料液体储罐的壁厚进行设计时,考虑的重点是保证储罐的刚度。参考国内非金属材料设备的设计标准HG 20640-97、HG/T 20696-99等,结合本文实验及有限元计算的结果,提出了黏弹性材料液体储罐壁厚的计算公式,并对其中的许用应力[σ]t做出规定。经验证,本文提出的黏弹性材料液体储罐的壁厚计算公式结果可靠,可以满足实际应用的要求。