Термины, связанные с цементом. Одноосном растяжении

Главная --> Справочник терминов

Одноосном растяжении Отметим два экспериментальных исследования, проведенных с этой целью Шмидтом [17] и Таммом [37]. В работе Шмидта окрашенные частицы трассера, вводимые в центре формы в середину толщины изделия, спустя некоторое время, когда форма частично заполнится, обнаруживаются на стенках формы на некотором расстоянии от того места, где находился фронт в момент введения трассера. (Примерно такое же положение частиц на стенке формы было предсказано Хуангом [33], моделировавшим численным методом распространение фронта потока расплава при заполнении формы.) Тамм исследовал морфологию литьевых изделий, изготовленных из смесей полипропилена с этиленпропилендиановым сополимером (ЭПД). Он обнаружил, что при использовании неглубоких плоских форм частицы ЭПД вблизи поверхности формы имеют вытянутый профиль, а при литье в квадратную форму — форму дисков. В данном случае частицы ЭПД играют роль деформируемых частиц трассера. Из работы Шмидта следует, что центральные частицы потока попадают на поверхность и направляются к стенке, а из опытов Тамма видно, что в узкой полости плоской формы расплав подвергается одноосному растяжению, а в полости квадратной формы — двухосному растяжению. Оба эти наблюдения подтверждают наличие фонтанного течения.

Бартенев и Хазанович (см. сноску на стр. 151) сравнили различные однопараметрические уравнения (уравнения классической статистической теории высокоэластичности, уравнения Бартенева — Хазановича и др.) с экспериментальными данными: по одноосному растяжению; по одноосному и симметричному двухосному растяжению; по одноосному растяжению; чистому и смешанному сдвигу. Это сравнение показало, что деформационное поведение микросетчатых каучукоподобных полимеров лучше других однопараметриче-ских формул, содержащих одну материальную константу, описывает однопараметрическое уравнение Бартенева — Хазановича.

Сравнение* соответствия экспериментальных данных различных авторов по одноосному растяжению ненаполненных резин различным одно- и двухпараметрическим уравнениям показало, что из однопараметрических уравнений, удовлетворительно описывающих деформации до 100% растяжения, наиболее применимо уравнение Бартенева — Хазановича. Все же двухпараметрические уравнения хорошо описывают деформационное поведение ненаполненных резин вплоть до их разрыва. Была изучена ** деформация

На рис. IV. 18 приведены экспериментальные данные по одноосному растяжению в обобщенных координатах, где обобщенная деформация ?>(Х) = К2 — Аг1 дается в соответствии с уравнением (IV. 58) и D(K) =K — K~'l' в соответствии с уравнением (IV.59).

Рис. IV. 18. Экспериментальные данные по одноосному растяжению ненаполненной резины из НК (в) и СК.Н-40 (б) при 20 °С в обобщенных координагах:

На рис. 4.18 приведены экспериментальные данные по одноосному растяжению в обобщенных координатах, где обобщенная деформация D (К) =№—Я~' дается в соответствии с уравнением (4.53) и D(K)=K—А,-'/2 — в соответствии с уравнением (4.54). Материальные постоянные определены из тех же экспериментальных данных по наклону прямых в координатах а, О(Ъ). Оказалось, что в первом случае прямая наблюдается только вблизи начала координат и G = 0,63 МН/м2, тогда как постоянная Л = 1,3 МН/м2 для всего интервала деформаций. Как видно из рис. 4.18, в координатах классической теории прямой во всем интервале деформации не получается (за исключением начального участка кривой), что свидетельствует о худшей применимости классического уравнения (4.32) для простого растяжения эластомера. Для Я, близких к единице, формулы (4.53) и (4.54) переходят в линейные выражения вида а=Еао(К—1), где равновесный модуль Ек соответственно равен 3 G

Рис. 4.18. Экспериментальные данные по одноосному растяжению сшитого эластомера из СКН-40 при 20° С в обобщенных координатах:

Эксперимент .показывает (см.. рис. 6Л8,б), что для долговечности ?р^2ч область хрупкого разрушения стягивается в линию, а при ^р>990 ч наблюдается только хрупкий разрыв. Таким образом, существует единственное меридиональное сечение предельной поверхности (при k—i\), которое определяет кривую долговечности, целиком лежащую в области хрупкого разрушения. Эта кривая (/), построенная в координатах lgtp—т0кт, показана на рис. 6.18,а. Там же приведена кривая 2, соответствующая & = 0,5. Она имеет перегиб при т0кт = —7,1 МПа. Заметим, что для напряженного состояния, соответствующего k =0,5, октаэдрическое касательное напряжение всего лишь на 9% превышает максимальное нормальное напряжение. Поэтому приближенно кривую / можно заменить графиком уравнения (5.105), т.е. использовать данные, относящиеся к одноосному растяжению. Достоинством рассмотренного метода [226] является возможность сравнительно быстро воспроизводить хрупкое разрушение оболочки при комнатной температуре. В обычных условиях нагружения полиэтиленовых труб внутренним давлением это сделать не уда-

Если опыты по одноосному растяжению проводятся при двух разных температурах Т\ и Т2, то подстановка для этих температур соответственно v\, v2; ap,i, стр, 2 и решение системы в общем виде приводит к следующему выражению для у:

Для выяснения некоторых вопросов формования искусственных волокон (в частности, ориентационная вытяжка' формующей нити) представляет интерес изучение одноосной деформации студней. Для моделирования условий формования специально отлитая на стекле пленка ацетатцеллюлозного студня подвергалась одноосному растяжению до напряжений, приближающихся к критическим (разрывным). При этом .на некотором расстоянии от зажима наблюдается образование трещин в направлении действующих усилий (рис. 86, см. вклейку в конце книги).

пластины склеивают внахлестку друг с другом и подвергают одноосному растяжению в испытательной машине (рис. 20).

При одноосном растяжении упругого образца (блока, стержня, волокна) происходит его обратимое удлинение (см. рис. 3.3, в-l), описываемое законом Гука:

Однако при одноосном растяжении происходит обратимое уменьшение площади поперечного сечения образца, обусловливающее деформацию сжатия еу (см. рис. 3.3, б-З):

Высокоэластическая деформация вызвана изменением кон-формаций макромолекул и связана с изменением сегментального теплового движения макромолекул в приложенном поле сил. При одноосном растяжении полимера макромолекулы стремятся распрямиться и ориентироваться вдоль направления действия сил. После снятия нагрузки под влиянием теплового движения постепенно восстанавливается первоначальная среднестатистическая конформация макромолекул. Время, необходимое для перехода системы в равновесное стабильное состояние (время релаксации), в зависимости от выбранных условий и жесткости макромолекул может составить от 10~2 с до 104 лет.

В классической механике сплошных сред рассматриваются однородные изотропные материалы. Критерии их ослабления устанавливаются с учетом того, что материал действительно обладает такими важнейшими свойствами, как прочность при одноосном растяжении, прочность при сдвиге, упругое (обратимое) удлинение и предельная растяжимость (до разрыва), способность накопления энергии, которая определяет ослабление напряженного образца. Если в процессе определения подобных критериев все параметры внешних условий нагружения

В гл. 8 было рассмотрено поведение образцов без надрезов при растяжении и ударе. Ожидается, что основные изменения поведения образца с надрезом должны быть обусловлены изменением состояния и интенсивностью напряжения в окрестности вершины трещины, существенным ограничением развития разрушения определенной областью и увеличением скорости локального деформирования. Были предприняты попытки аналитически описать эти эффекты с помощью линейной теории упругости в механике разрушения (гл. 9, разд. 9.1). Пренебрегая поправочным коэффициентом, учитывающим форму образца, получим из выражения (9.10) прочность хрупкого разрушения при одноосном растяжении толстой пластины с трещиной:

чины приложенной нагрузки о при одноосном растяжении стеклопластика. Видно, что импульсы появляются с самого начала нагружения. Простой анализ кривых показывает, что скорость накопления импульсов, свидетельствующих об образовании в композите элементарных разрывов и микротрещин, растет с ув'е-лпчением приложенной нагрузки по сложному экспоненциальному закону.

Рис. 2.25. Зависимость накопленной суммы амплитуд от величины приложенной нагрузки при одноосном растяжении стеклопластика: / — вдоль утка, II — вдоль основы

Теплота деформации Q и напряжение при одноосном растяжении — сжатии а связаны между собой равенством

Отдельные кристаллы состоят из элементарных ячеек, простейших упорядоченных элементарных объемов, пространственное повторение которых образует монокристалл. Таким образом, элементарная ячейка позволяет судить о том, как молекулы упаковываются в кристалл. Элементарная кристаллографическая ячейка полиэтилена имеет орторомбическую пространственную структуру (рис. 3.3). Это означает, что такая ячейка может быть охарактеризована размерами трех взаимно перпендикулярных осей a, b и с, имеющихТразличную длину. Ось с совпадает с направлением осей, складывающихся в единичный Т кристалл молекул полиэтилена. Таким образом, при одноосном растяжении мерой молекулярной ориентации может быть величина^угла, образованного^кристалло-графической *осью**с направлением растяжения. В поликристаллических структурах приходится определять среднее значение этого угла для^всего ансамбля имеющихся кристаллитов (единичных

Шейкообразование и холодная вытяжка имеют место также при одноосном растяжении волокон и пленок. После формования волокно для увеличения модуля упругости обычно подвергают вытяжке. Одноосное растяжение пленок применяют с целью фибриллизации, являющейся результатом большой продольной вытяжки, при которой пленка разделяется в поперечном направлении на отдельные слабо соединенные волокна, из которых в дальнейшем можно прясть пряжу или скручивать канаты.

Хан и Парк [22 ] исследовали также явление неустойчивости процесса формования рукава и обнаружили, что при одноосном растяжении (Р = Ра) может происходить более или, менее регулярное колебание диаметра вдоль направления вытяжки. При критическом значении степени вытяжки наступает явление резонанса. С увеличением степени вытяжки увеличиваются амплитуда и частота колебаний диаметра пузыря. При двухосном растяжении рукава наблюдается другой тип неустойчивости раздува, связанный с изменением скорости приемки. При этом происходит неравномерное изменение формы пузыря. При малых возмущениях рукав постепенно возвращается к исходному виду. Авторы установили также, что при повышении температуры расплава устойчивость процесса уменьшается.

Одновременно несколько Обратного воздушного Одновременно приготовляют Одновременно пропускают Обеспечивает сохранение Одновременно растворителем Одновременно увеличивается Однозначно определять Обеспечивает увеличение