Главная --> Справочник терминов


Статической деформации им ет ре аксационный характер П этому в реальных условия деформация является не равновесной При статических испытаниях д формационные-свойства и з I ют упруго-релаксационными, а при дина-мических — упруго-гистере-зи ным I

чем предел прочности при статических испытаниях.

В этой главе рассматривается прочность резины при постоянной скорости растяжения и методы, позволяющие по временной зависимости прочности при статических испытаниях рассчитывать долговечность при испытаниях с постоянной скоростью растяжения. Кратко рассматривается также влияние на прочность резины активных наполнителей и зависимость прочности от вида напряженного состояния.

Для сравнения прочности при статических испытаниях и испытаниях с постоянной скоростью деформации образцы одной

Динамическая выносливость, или «ходимость», N, а также динамическая прочность резины, характеризуемая истинным разрывным напряжением а, имеют такой же статистический характер, как и прочность резины при статических испытаниях. Это следует из наблюдаемого разброса результатов испытаний на динамическую выносливость.

дает аномальную зависимость долговечности от толщины образца в области малых толщин (рис. 128). С уменьшением максимальной деформации «развилка» на кривой 2 рис. 128 перемещается в сторону больших толщин. При статических испытаниях долговечность обеих резин дает нормальную зависимость от масштабного фактора. Одинаковый ход долговечности при статических и динамических режимах испытания для образцов толщиной свыше 2,5 мм объясняется отчасти тем, что время до разрыва при испытании толстых образцов составляет всего 3—10 мин и окислительные процессы за это время не успевают развиваться. Но, по-видимому, основная причина состоит в том, что процесс старения идет не только за счет кислорода, растворенного в резине до испытания, но и за счет кислорода, диффундирующего из атмосферы. В тонких образцах скорость диффузии достаточна, чтобы процессы старения не тормозились, и прочность в результате этого быстро снижается.

щине больше 2,5 мм, независимо от типа примененного противо-утомителя, динамическая выносливость различных образцов одинакова. Для резины, защищенной хорошим противоутомителем (кетампном Д или 1,4-днфенилфеннлендиамином), характер изменения долговечности от толщины образца при динамических и статических испытаниях одинаков. Однако эти зависимости не совпадают, так как при статических испытаниях создаются более благоприятные условия для релаксации местных перенапряжений, возникающих при деформации и являющихся возможными центрами возникновения трещин и надрывов в резине.

В действительности величина приложенного напряжения всегда ограничена, т. е. 0 ^ 0Р и, следовательно, / ^ iK=l/(a0p). Поэтому п;ри кратковременных статических испытаниях, когда 0 — >-0р, -в структуре образца возникает некоторая минимальная критическая поврежденность (com). Приближенно в режиме 0= const ее можно вычислить по следующей схеме. Рассмотрим высокопрочный изотропный полимер с линейной диаграммой растяжения. При 0 — нтр заменим его кривую сплошности (см. рис. 6.17) прямой, соответствующей уравнению (5.112), пересечение которой с ординатой ?=\ и определяет минимальную критическую поврежденность

Было, напоимео. покячяно ffi3 г шел и-rr, ппн ^т^,^^^„„ тонких ооразцов модельных вулканизатов при больших значениях напряжений значения тр увеличиваются с усилением межмолекулярного взаимодействия в полимере (оцениваемого количественно удельной когезионной энергией) и уменьшается с его ослаблением. (В данном случае под тр понимают время от начала деформации до разрушения; тр отличается от долговечности тем, что соответствует не постоянному значению напряжения, а переменному). Например, чем более полярен вулканизат, тем больше величина тр. В этом случае наблюдается зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения, аналогичная этой зависимости для долговечности, т. е. разрушение подчиняется общим физическим законам, установленным при статических испытаниях.

ционных процессов) снижается возможность местного саморазо-i^^bii, -iio v,v;..i/i.iiiuvi _у^лоь*ш 1лашчеикил и циклических испытаний. Экспериментальные данные, выраженные в виде зависимости числа циклов до разрушения от напряжения (экспериментальные точки), совпадают с кривой, полученной для более высокой частоты в широком интервале температур. Эти авторы показали, что расхождение между зависимостями lg тр — ар и lg тр — (УТ), определенными при статических испытаниях, по сравнению с результатами динамических испытаний тем больше, чем меньше уровень напряжений и, следовательно, чем больше число циклов деформации образцов до разрушения, что подтверждает основные положения работы [63, с. 109].

т. е. напряжение, при котором происходит разрушение материала, возрастает с увеличением скорости деформации. В дальнейшем будет показано, что это утверждение согласуется с экспериментом. Обозначим через Sp (CT) напряжение, соответствующее разрушению материала при статических испытаниях, т. е. при исчеза-юще малой скорости деформации. Тогда

Теоретическая прочность твердого тела - прочность тела с идеальной структурой (без повреждений и дефектов) при температуре абсолютного нуля (т. е. в отсутствие теплового движения) при однородной статической деформации растяжения и сдвига.

например 10%. Определяют при комнатной температуре силу, которая вызывает эту деформацию при обоих заданных режимах: статическом и динамическом. Для осуществления периодической деформации (при заданном эксцентриситете) включают мотор, вращающийся с частотой 1500 цикл/мин. Это соответствует времени воздействия силы 0,02 с. Для осуществления статической деформации (при заданном эксцентриситете) опыт проводят при периодическом включении мотора с временем воздействия нагрузки t = 5 мин.

возможно проводить одновременное испытание десяти образцов резин в интервале -50 -г +70 °С при постоянной статической деформации растяжения.

Наряду с испытаниями на озонное растрескивание при статических деформациях для практики существенное значение имеет поведение резин в динамических условиях. Испытывать образцы целесообразно при несимметричном цикле нагружения, т. е. при постоянной статической деформации, на которую накладывается дополнительная периодическая. Испытания при многократных деформациях в озонированном воздухе рекомендуется проводить при одновременном действии деформаций растяжения: статической 10-50 % и динамической с амплитудой колебания 10-30 % при частоте 10 цикл/мин.

ГОСТ 9.029-74. Резина. Методы испытаний на стойкость к старению при статической деформации сжатия. ГОСТ 9982-76. Резина. Методы определения релаксации при сжатии.

и создают минимальные расстояния между зажимами. Верхнюю траверсу перемещают так, чтобы при заданной статической деформации ест (%) длина рабочего участка (мм) равнялась:

Таким образом, применяются два метода испытаний: I — при знакопостоянном цикле деформаций от нуля до разрушения образцов и II — от заданной статической деформации до максимального значения. Второй метод позволяет избежать «разнашивания» образцов, которое возникает вследствие релаксационных свойств резин, вызывающих уменьшение средних значений напряжений и накапливание во времени остаточных деформаций, при этом наблюдается «провисание» образцов.

9.070—76 Резины. Методы испытаний на стойкость к воздействию жидких агрессивных сред при статической деформации сжатия

Рассмотренный масштабный эффект прочности относится к таким испытаниям, когда в процессе разрыва происходит непрерывное нарастание напряжения в неразрушенной части поперечного сечения образца (например, при разрушении под статической нагрузкой, при растяжении с постоянной скоростью деформации или нагружения и т. д.). В этих случаях прочность определяется наиболее опасными дефектами, развитие которых приводит к катастрофическому разделению образца на части. Однако в эксплуатации встречаются и другие режимы деформации. Из них следует особо выделить режим заданной (статической) деформации растяжения или изгиба, при котором рост трещин в образце приводит к постепенной разгрузке материала. В результате напряжение в оставшемся сечении может понизиться настолько, что дальнейшее разрушение приостановится (см., например. § 3, гл. III).

Отсюда, учитывая, что разрушающее напряжение a=a0-'r (где а„—напряжение, соответствующее начальной статической деформации е0), получим следующую зависимость истинного разрушающего напряжения о от скорости растяжения и:

сложными закономерностями динамической усталости (рис. 125). Исследовалась8 зависимость динамической усталости резин от величины статической составляющей деформации растяжения. Резина растягивалась до определенной степени статической деформации ест-, а затем подвергалась многократным дополнительным деформациям. Оказалось, что при таком режиме испытания число циклов до разрушения может не только монотонно уменьшаться, но для некоторых резин может меняться и более сложно. Число циклов до разрушения зависит также от температуры, уменьшаясь с ее повышением сначала быстро, а потом медленно.




Соединения родственные Соединения содержание Соединения составляет Соединения становятся Соединения термически Соединения восстановлением Соединения вступающие Соединения устойчивость Соединением содержащим

-
Яндекс.Метрика