Главная --> Справочник терминов


Деформация практически — Деформация ползучести стремится увеличить площадь полосы поглощения 975 см~: высоконагруженной цепи ПП за счет менее напряженных сегментов [6, 35], что дополнительно подтверждает гипотезу о том, что искажение полосы действительно вызвано сдвигом частот, а не образованием новых осцилляторов.

Ослабление при ползучести присуще не только термопластичным материалам. В качестве примера в гл. 1 приведены морфологические структуры разрушения при ползучести труб из ПВХ, подверженных воздействию различных по величине напряжений. При достаточно высоких напряжениях (0„ = = 50 МПа) имеет место небольшая деформация ползучести, а ослабление труб из ПВХ оказывается хрупким. В таком случае говорят о прочностной долговечности при хрупком разрушении (рис. 1.1). При умеренных значениях напряжения (42 МПа), действующего продолжительное время, трубы подвергаются сильной пластической деформации, т. е. в таком случае говорят о деформационной долговечности при вынужденной эластичности (рис. 1.2). При более низких значениях напряжения (а„<20 МПа) ослабления либо не наблюдается совсем в течение времени проведения эксперимента, либо действует конкурирующий механизм образования трещины при ползучести (рис. 1.3).

к хрупкому происходит в том случае, если температура понижается и (или) скорость нагружения возрастает до необходимого значения. Структурное ослабление, связанное с продолжительной деформацией ползучести, вызывает в конце концов состояние локальной вынужденной эластичности. Поперечная деформация ползучести рассмотренной выше трубы из ПВХ при GV — 42 МПа представлена на рис. 8.34. Хорошо видны характерные участки кривой ползучести: мгновенная (упругая) деформация ео, основная фаза уменьшения скорости деформации, вторая фаза постоянной скорости деформации и третья фаза — ускоренной ползучести. В пределах последней фазы скорости ползучести велики, а материал пребывает в состоянии вынужденной эластичности. Подобное состояние обычно легче всего достигается для наиболее сильно напряженного материала, т. е. для образца с наименьшим поперечным сечением. Было предложено несколько способов расчета поведения материала при ползучести, а возможно, и последующего ослабления. Эти способы опираются соответственно на теорию

К измеряемым макроскопическим параметрам, влияющим на развитие усталости материала, относятся деформация ползучести и скорость деформации [72, 116, 122, 123, 147]. Миндел и др. [122] изучали скорость ползучести в зависимости от деформации при чистом сжатии поликарбоната. Эти же авторы обнаружили, что эффективность усталостного нагружения возрастает благодаря увеличению скорости деформации после каждого перерыва нагружения. Поскольку величина деформации, после которой начинается ускоренная ползучесть, остается постоянной (8,8%), выносливость снижается. Ползучесть при растяжении часто вызывает усталостное ослабление полимеров. В 1942 г. Буссе и др. [72] предложили данный механизм для полиамида, хлопчатобумажного волокна и вискозы. Брюллер и др. [147] утверждали, что циклические деформации ползучести рассчитываются с помощью принципа суперпозиции Больцмана.

диаграммы «напряжение — деформация ползучести 8й», полученные по данным изотермической ползучести поливинилхлорида (ПВХ) при разных, напряжениях, меняющихся в интервале 0,04—0,63 от предела кратковременной прочности при заданной температуре опыта и при временном сечении i ч. Температура опытов дискретно менялась в диапазоне 20—70°С. Нетрудно убедиться, что в исследованном интервале температур и напряжений изохролы «о — е» нелинейны, и граница напряжений, где допустимо предположение о соблюдении физической линейности, сужается по мере роста температуры.

ным усилием, приложенным в вертикальном направлении. Деформация ползучести регистрируется по изменению горизонтальных размеров образца (его диаметра). Образец укрепляется между регулируемой по высоте пяткой /, горизонтальными пинолями 8 и загрузочным штоком 6. Пятка с контргайкой ввернута в крестовину 9, которая соединена с несущей плитой 3 четырьмя колонками 4. Несущая плита укреплена на двух штангах корпуса с помощью муфт и может передвигаться по вертикали. На несущей плите размещены рычажные механизмы передачи горизонтального смещения и колонка загрузочного рычага. На этой же плите смонтированы измерительные устройства горизонтального и вертикального смещения. Рычажный механизм передачи горизонтального смещения состоит из шарнирного контактного рычага 7, на верхнем плече которого помещается подвижный хомутик с контактной иглой. Нижнее плечо рычага имеет базовую полированную плоскость, в которую упирается наконечник горизонтальной пиноли <§.• Горизонтальная пиноль связана с бобышкой через плоские пружины 5, выполненные в виде параллелограмма. Смещение горизонтального размера (диаметра) образца регистрируется с помощью устройств 2. Установка снабжена термостатом, работающим в заданном температурном режиме.

Деформация реального линейного каучукоподобного полимера обычно является наложением илгг суперпозицией эластической деформации и необратимой деформации течения, причем и та и другая развиваются во времени. Явление постепенного развития деформации получило название ползучести. По общей величине деформация ползучести нельзя сказать, что япилось причиной ее развития, но при определенных условиях общую деформацию можно расчленить па обратимую и необратимую части. Это обычно проводят двумя способами.

Деформация ползучести в

Результаты сравнивают с нормами (см. Приложения VIII и XIII). По результатам испытания строят кривую в координатах относительная деформация ползучести е — логарифм времени lg t.

В наиболее общем виде связь между (Напряжениями и деформациями у материалов с линейными реономиыми свойствами описывается теорией Больцма-на — Вольтер-ра [196]. В этом случае при o=const деформация .ползучести вычисляется как E(t)=I(t)a, где I(t) — податливость материала, зависящая от времени. Она определяет

В зависимости от величины начального напряжения в этом режиме возможно хрупкое или вязкое разрушение. Первое было рассмотрено выше, поэтому остановимся на втором. Обычно оно возникает при <го>0,5<тт и сопровождается резким увеличением скорости ползучести. Соответственно на образце появляется шейка, которая быстро распространяется на деформируемый объем. В условиях вязкого разрушения полимеров деформация ползучести достаточно велика. Например, у полиэтилена высокой плотности она достигает 1800% {225]. Поэтому вязкое разрушение пластмассового стержня, длительно растягиваемого постоянной нагрузкой Р, разумно интерпретировать как неограниченное течение. Подобным образом интерпретировали этот процесс Генки, а также Хофф [107, 109, 157]. Следуя схеме Хоффа, обозначим через /, /о, а также F и Р0 текущую и начальную длины и площадь 'сечения -стержня. По условию несжимаемости

Механические свойства резин можно разделить на равновесные и зависящие от величины и скорости деформации. Хотя теоретическому рассмотрению и детальному экспериментальному исследованию подвергались в основном равновесные свойства (определяющие зависимость напряжение — деформация), практически наибольший интерес представляют неравновесные — динамические свойства резин. Из теории следует, что равновесные эластические свойства сеток зависят только от концентрации эластически эффективных узлов и не зависят от природы и строения эластомеров. Значение равновесного модуля при растяжении сеток выражается простым соотношением [см. уравнение (4), гл. 2].

Основные особенности резины как конструкционного материала: малые значения модулей при сдвиге, растяжении и сжатии; большое влияние длительности действия приложенной нагрузки и температурного фактора на зависимость напряжение-деформация; практически постоянный объем при деформации; значительные механические потери при циклических деформациях.

Практически важно знать время достижения полимером равновесного состояния. Если полимер способен деформироваться на сотни процентов, но эксплуатируется при таких быстрых сменах нагрузки, что эта возможная деформация развиться не успевает, то он для потребителя остается твердым, неподатливым материалом. Принципиальное значение приобретает поэтому не просто оценка деформируемости полимера, а его деформируемости за данный отрезок времени.

На рис. 65 показана зависимость деформации мягких вулкани-затов каучука от времени при различных температурах.й Верхняя прямая соответствует равновесной высокозластической деформации, которая в диапазоне температур от 7 до 60° С развивается практически мгновенно. С понижением температуры время достижении равновесной деформации увеличивается; при температуре —70° равновесная деформация практически не достигается. Из рис, 6о следует, что в том диапазоне температур, в котором проявляются высокоэластические свойства полимера, равновесное значение эластической деформации почти не зависит от температуры; температура влияет лишь на скорость достижения равновесия.

На рис. 65 показана зависимость деформации мягких вулкапи- -затов каучука от времени при различных температурах.а Верхняя прямая соответствует равновесной высокоэластической деформации, которая в диапазоне температур от 7 до 60° С развивается практически мгновенно. С понижением температуры время достижения равновесной деформации увеличивается; при температуре —70° равновесная деформация практически не достигается. Из рис. бо следует, что в том диапазоне температур, в котором проявляются высокоэластические свойства полимера, равновесное значение эластической деформации почти не зависит от температуры; температура влияет лишь на скорость достижения равновесия.

ния составляет величину порядка 10" — 108 дин/см'2. Тогда в соот ветствии с известным соотношением между напряжением и скоростью деформации система должна иметь вязкость 108 — 10" пз. В этом состоянии нить еще далека от застеклованной системы, у которой необратимая деформация практически отсутствует (1013 пз), но с ней уже можно проводить механические манипуляции при последующей обработке.

остаточная деформация практически отсутствует. Такое поведение типично для сшитых полимеров при температурах значительно ниже температуры стеклования.

При использовании жестких мембран, например из стекла, для которых механическая деформация практически исключается, измерения могут быть значительно ускорены приложением давления Р к столбу растворителя. При этом величина

плато, в пределах которого деформация практически не зависит от температуры. В области вязкотекучего состояния термомеханическая кривая вновь круто поднимается. Разумеется, фактические температуры перехода от одного состояния к другому носят сугубо условный характер, _ так как их значение зависит от

Рассмотрение _]_-деформации У полиамидов при температурах выше 20° показывает, что по мере повышения температуры величина усилия, которая необходима для возникновения двух модификаций полимера, падает, разрывная прочность снижается, а величины полной деформации и протяженности отдельных участков на кривой напряжение—деформация практически не меняются.




Деструкции поливинилхлорида Деструкции уменьшается Деструктивного окисления Детальное обсуждение Детального рассмотрения Дезактивации катализатора Диэлектрические постоянные Диэлектрическими показателями Диэлектрической проницаемости

-
Яндекс.Метрика