|
|
|
Главная --> Справочник терминов Напряжения действующие напряжениями, возникающими в полимере за счет из- димому, обусловленную напряжениями, возникающими Несмотря на большие различия в размерах звеньев, введение 15 мол. % ди(4-оксифенил) метана не повлияло на изменение степени кристалличности сополимера, а вызвало лишь деформацию элементарной ячейки, по-видимому, обусловленную напряжениями, возникающими в решетке в присутствии сомономера. При содержании 31 мол. % звеньев ди(4-оксифенил) метана сополимер становился полностью аморфным. При коагуляции элементарных струй происходит их продольная и поперечная усадка, вследствие чего в струях и нити возникают продольные и нормальные напряжения. Продольные напряжения вследствие усадки могут приводить к деформации нити в непосредственной близости от фильеры, где нить находится в жидком состоянии. Здесь они уравновешиваются нормальными напряжениями, возникающими при движении вискозы в капилляре, а также вязкоупругим сопротивлением продольной деформации самой вискозы. Попытка оценить силы, возникающие при усадке вследствие коагуляции, предпринята Медведевым [183]. Оригинальный метод косвенной оценки этих сил путем замера давления, возникающего в капле коагулирующего прядильного раствора, разработан Межировым [184]. Белоцерковский, Сасин и Плаченов [245] полагают, что разрушение гранул и зерен ксерогеля при их контакте с водой в значительной степени определяется напряжениями, возникающими в ксерогеле в процессе его получения при дегидратации исходного гидрогеля. Снятие основной части этих напряжений, по их мнению, может быть достиг-луто путем тонкого измельчения ксерогеля с последующим и модуля упругости клея вследствие его структурирования (а не деструкции) прочность клеевого соединения может снижаться. Снижение прочности вследствие усталостных процессов вызывается напряжениями, возникающими при действии внешней нагрузки, остаточными напряжениями, возникающими при формировании клеевых соединений, и напряжениями, возникающими при эксплуатации клеевых соединений вследствие различия коэффициентов линейного расширения, деформации при увлажнении и т. д. Другими словами, снижение прочности клеевых соединений происходит вследствие действия и физических, и (меньше) химических факторов. Готовые изделия из ПЭВД, испытывающие механическое нагружение, под влиянием окружающей среды могут растрескиваться, несмотря на то, что сам материал стоек к действию как механической нагрузки, так и окружающей среды отдельно взятых. Это явление называется растрескиванием под напряжением. В изделиях механическая нагрузка может создаваться внутренним давлением в трубах, емкостях, при укладке ящиков и т. п., а также внутренними напряжениями, возникающими в готовых изделиях вследствие отклонения от оптимальных режимов их изготовления. Таким образом, долговечность изделий из полиэтилена зависит как от свойств исходного полиэтилена, так и качества полученного из него изделия, а также от условий эксплуатации. Если подойти к этому режиму со стороны более низких температур (переход от режима В к режиму Б), то наблюдаемые явления можно отождествить с дроблением хрупкого материала на мелкие части. С другой стороны, если вначале вальцевание проводится в режиме А, а затем в результате понижения температуры переходит в режим Б, то возникают явления, аналогичные «дроблению поверхности», наблюдающемуся при истечении расплавов полимеров [29, 30]. Как это было показано в работе [31], этот неустойчивый режим возникает при критическом значении критерия Вайс-сенберга. Следовательно, возмущения проявляются только тогда, когда высокоэластические напряжения становятся соизмеримы с напряжениями, возникающими вследствие вязкого трения. Таким образом, упругие силы в процессе вальцевания полимеров являются своеобразным аналогом сил инерции в потоках идеальных жидкостей, поскольку именно они являются причиной нестабильного течения. быть не равны нулю из-за особенностей геометрической схемы деформирования, и поэтому выявление эффекта Вейссенберга оказывается не столь очевидной задачей, как при простом сдвиге. Однако среды, проявляющие эффект Вейссенберга при простом сдвиге, и в сложных схемах деформирования ведут себя отлично от жидкости, которая не способна к проявлению такого эффекта. Для определения того, что следует понимать под эффектом Вейссенберга в сложных схемах деформирования, следует обратиться к реологическому уравнению состояния жидкостей с произвольными реологическими свойствами и рассмотреть отличия в характере появляющихся нормальных (диагональных) напряжений по сравнению с напряжениями, возникающими при течении ньютоновской жидкости (см. раздел 7.1 гл. 1). Сущность эффекта Вейссенберга состоит в том, что в жидкостях, обладающих способностью к этому эффекту, невозможно строго одномерное сдвиговое деформирование: одномерное течение всегда приводит к трехмерной картине напряженного состояния. Ультразвуковые кави-тационные явления приводят к образованию таких ленточных структур, какие показаны на рис. 13 для пленки, полученной кристаллизацией полиэтилена из 1%-ного раствора. Эти структуры подобны гладким ленточным кристаллам, полученным Пеннингсом и Килем [3] из 1%-ного раствора фракционированного полиэтилена (см. рис. 3 в их работе [3]). Можно предположить, что образование лентоподоб-ных фибрилл обусловлено разрушением межла-мелярных связей большими напряжениями, возникающими при ультразвуковых кавитациях; возможно, что этот процесс происходит через локальное разворачивание молекулярных цепей в ламелях. Вероятно, аналогичное воздействие в опытах Пеннингса и Киля оказывало интенсивное перемешивание раствора, благодаря чему 8.3. Отношение главных напряжений для неслипающихся порошков. Напряженное состояние в точке Р, расположенной в плоскости постоянных нагрузок, определяется с помощью круга Мора (см. рис. 8.2). В условиях начинающегося разрушения линия предельного нагружения касательна к кругу Мора. Поэтому для точки Р касательные напряжения, действующие в плоскости, положение которой Механические силы, растягивающие, но еще не разрывающие цепную молекулу, способны изменять реакционную способность химических связей и, следовательно, влиять на скорость химических реакций. Это явление особенно заметно при многократной деформации, когда полимер не успевает релаксировать за один цикл деформации и в нем поддерживаются некоторые постоянные градиенты напряжения. Даже при наложении малых нагрузок благодаря неоднородному распределению напряжения в микрообластях в отдельных макромолекулах возникают большие напряжения, действующие против валентных сил и ослабляющие их. Вследствие этого снижается энергия активации и ускоряется химическая реакция. Механические силы, растягивающие, но еще не разрывающие цепную молекулу, способны изменять реакционную способность химических связей и, следовательно, влиять на скорость химических реакций. Это явление особенно заметно при многократной деформации, когда полимер не успевает релаксировать за один цикл деформации и в нем поддерживаются некоторые постоянные градиенты напряжения. Даже при наложении малых нагрузок благодаря неоднородному распределению напряжения в микрообластях в отдельных макромолекулах возникают большие напряжения, действующие против валентных сил и ослабляющие их. Вследствие этого снижается энергия активации и ускоряется химическая реакция. Учитывая, что релаксационный механизм процесса набухания является преобладающим, можно утверждать, что в системах с незавершенными релаксационными процессами набухание может проходить с большей скоростью и до больших равновесных значений. Чем более напряжен полимер, тем более быстрой кинетики и большей равновесной величины набухания можно ожидать, так как внутренние напряжения, действующие в полимере, облегчают разрушение межмолекулярных связей при проникновении в него молекул сорбата. При этом, если вырождаются большие времена релаксации, процесс набухания в напряженном полимере должен протекать быстрее, чем в ненапряженном. Экспериментально это было подтверждено в процессе сорбции Иной подход для определения величины срк использован в работе [171]. Предполагается, что средние истинные напряжения, действующие на элементарных площадках поперечного сечения образца, равны (ан — номинальное напряжение) Из шести компонентов тензора напряжений три величины представляют собой нормальные, а три — касательные напряжения. Всегда можно выбрать систему координат, в которой для трех взаимно -перпендикулярных элементов площади касательные напряжения будут равны нулю. Направления, соответствующие направлению осей такой системы координат, называются главными. Нормальные напряжения, действующие на главных площадках (перпендикулярных главным направлениям), также называются главными. Описанные представления носят качественнй характер главным образом потому, что на основании картины, получаемой -при скоростной киносъемке в поляризованном свете, не уда-ется количественно оценить напряжения, действующие в различных точках образца. Однако следует иметь в виду, что разработан оригинальный метод, позволяющий получить количественное распределение напряжений в разрушающемся образце. Напряжения, действующие на полимерный материал длительное время и при этом не постоянные по величине, изменяются, как правило, синусоидально (рис. 23, кривые 1 и 2), но они могут иметь и более сложный характер (кривая 3). Отношение минимального напряжения к максимальному называется коэффициентом ассимет-рии цикла г = amjn/amax, а сами циклические напряжения обозначают аг или ir Соответственно, при amin = 0 коэффициент г = 0 (кривая У). Такой цикл называют пульсирующим и обозначают OO(TO); ПРИ CTmin = -<*тах (кривая 2) г = -стт1п/ошах= -1 и напряжение, называемое симметричным, обозначается сг^. Кроме того, циклические напряжения могут быть знакопостоянными (кривые 1 и 3)и знакопеременными (кривая 2). Рис. 1.37. Напряжения, действующие в потоке эластической жидкости: а — напряжения, действующие на элемент объема при круговом течении (течение Куэтта); б — напряжения, действующие на элемент объема при установившемся течении в круглой трубе. Величина высокоэластической деформации сдвига в случае стационарного течения может быть приближенно рассчитана по величине динамического модуля G' (Y). Соответственно нормальные напряжения, действующие в потоке, равны81-83:  Насыщенные алифатические Насыщенных циклических Насыщенных полимеров Насыщенных углеводородов Насыщенного абсорбента Наблюдаемые изменения Насекомыми вредителями Настоящего руководства Настолько энергично |
- |
Навигация