![]() |
|
Главная --> Справочник терминов Сдвиговой деформации В процессе растяжения осуществляется также сдвиговая деформация (см. рис. 3.3, 6-2,2'), так как при этом реализуется плосконапряженное состояние. Напряжение сдвига т при обратимой деформации определяется как отношение силы к площади поверхности, к которой она приложена. При ц = 0,5 получаем Е = 3(7. Сдвиговая деформация может проявляться в виде "простого" и чистого" сдвига. Для полимерных систем эти характеристики отличаются тем, что простой При простом сдвиге (см. рис. 3.3, 6-2) деформация Ах приводит к смещению точки А в положение А', причем угол а мал. Это обусловливает одновременный поворот диагонали ОБ в положение ОБ', причем ср = а/2. Аналогично будет происходить сдвиговая деформация по оси у. Наложение сдвиговых деформаций по осям х и у приводит к вращению деформируемого объема. где у — полная сдвиговая деформация. Рассмотрите единичный механический элемент Максвелла (см. рис. 6.6, а). При t < 0 элемент находился в покое. В момент t = 0 к нему прикладывается сдвиговая деформация Via (0- Установив, что напряжения в пружине и поршне одинаковы, а полная деформация представляет собой сумму деформаций пружины и поршня, получите (6.3-9) для случая сдвиговых деформаций. Решите это дифференциальное уравнение для случая экспериментов по релаксации напряжений, т. е. при у12 = = YO. и получите (6.4-2). между гранулами и стенкой (8.6-1), (8.6-8); V — сдвиговая деформация; полная деформация (6.4-1); Y — средняя деформация (7.10-2); Формирование текстуры может быть объяснено следующим образом. В е-Со основной системой скольжения при комнатной температуре является (0001) (1120) [388]. В процессе ИПД кручением сдвиговая деформация в зернах в первую очередь происходит по базисным плоскостям. Эти плоскости в процессе деформации постепенно поворачиваются вплоть до совпадения с плоскостью, перпендикулярной направлению приложенного давления. В результате этого формируется текстура с преимущественной осью (0001) по отношению к поверхности образца. В напряженном состоянии происходит деформация двух видов: объемная и сдвиговая. Деформация растяжения может быть представлена комбинацией объемной деформации (>ц < 0,5) и деформации сдвига. Поэтому достаточно характеризовать полимер двумя типами релаксационных процессов [151]. При этом объемная релаксация, связанная с сжимаемостью и изменением объема полимера, в общем случае протекает в других условиях, нежели деформация сдвига, при которой объем не меняется. В полимерах при таких видах деформации, как одноосное растяжение или сжатие, изгиб и кручение, в области деформаций, где наблюдается линейная вяз-коупругость, изменение объема ничтожно мало и объемная релаксация не наблюдается. Поэтому скорости процессов релаксации при этих видах деформации одни и те же, а соответствующие времена релаксации одинаковы. В данном случае для простоты рассматривается сдвиговая деформация параллелепипеда длиной L, шириной W и высотой Я; i означает число равноудаленных слоев диспергируемой фазы, 5 — поверхность раздела, а V — объем элемента. При постоянстве объема rS = const следует r/rt = St/S. Обозначение индексом i соответствует начальному состоянию системы, а без индексов — конечному. Если сдвинуть верхнюю поверхность относительно нижней на величину LJ, сохранив при этом между ними расстояние Я, т. е. реализовать чистый сдвиг, то деформация сдвига определится как у = = Lj/Я = ctg ф. При этом произойдет уменьшение толщины полос от начального значения rt до г. Из рис. 4.9 следует, что г = rt sin ф. При увеличении деформации сдвига уменьшается угол сдвига и толщина полос. Для очень больших деформаций sin ф « tg ф и г ж ~ rt tg ф « rf/v. В технологическом процессе получения и формования вискоз сталкиваются как с деформацией сдвига, так и с продольной деформацией растяжения. Сдвиговая деформация имеет место при перемешивании, фильтрации, течении вискозы в трубопроводах и каналах отверстий фильеры. Ярко выраженная продольная деформация происходит при фильерном вытягивании. В технологическом процессе получения и формования вискоз сталкиваются как с деформацией сдвига, так и с продольной деформацией растяжения. Сдвиговая деформация имеет место при перемешивании, фильтрации, течении вискозы в трубопроводах и каналах отверстий фильеры. Ярко выраженная продольная деформация происходит при фильерном вытягивании. Кроме линейных макромолекул, существует другой тип непла-стицирующихся структур — предельно разветвленные частицы плотного микрогеля. Такие полимерные частицы не должны раз-рушаться при сдвиговой деформации, так как во внутренних областях сшитых структур образование захлестов затруднено вследствие стерических препятствий. Действительно, такие частицы с размерами (1—2)-102 нм обнаружены в НК, бутадиен-стирлль-ных и бутадиен-нитрильных каучуках; на рис. 4 (кривая 4) приведена зависимость вязкости по Муни бутадиен-нитрильного каучука СКН-40 СШ от времени пластикации. Рис. V. 6. Зависимость вязкости при сдвиге г\ и растяжении Я от скорости сдвиговой деформации у и скорости деформации растяжения ё: Рис. V. 10. Временные зависимости полной сдвиговой деформации (/) и ее высокоэластической (2) и вязкой (3) составляющих для эластомеров при постоянном напряжении сдвига Р. Рис. 6.6. Зависимость логарифма вязкости при сдвиге т) и растяжении Я от логарифмов скорости сдвиговой деформации у и скорости деформации растяжения 8 Рис. 6.7. Зависимость вязкости при растяжении Я от деформации г Рис. 6.14. Зависимости скорости сдвиговой деформации у от времени для высокомолекулярного полиизобутилена при 356 К и различных напряжениях сдвига: Рис. 6.17. Зависимости скоростей полной сдвиговой деформации (1) и ее высокоэластической (2) и вязкой (3) составляющих для эластомера от времени при постоянном напряжении сдвига Р = const Большие степени деформации образцов при кручении под высоким давлением достигаются путем сдвиговой деформации в результате изменения угла поворота нижнего бойка. В связи с этим при расчете степени деформации в данном методе часто также используют формулу применяемую в случае обычного деформирования кручением для расчета степени сдвиговой деформации на расстоянии R от оси образца в форме диска. Здесь N — число оборотов, а / — толщина образца. Для сопоставления степени сдвиговой деформации при кручении со степенью деформации при других схемах деформирования первую обычно преобразовывают в так называемую Рис. 2.25. Формирование дисклинационного квадруполя благодаря сдвиговой деформации зерна квадратной формы: а — дислокационная модель; б — соответствующая дисклинационная модель Оперативный контроль процесса вулканизации позволяю! осуществить специальные приборы для определения кинетики вулканизации - вулкаметры (кюрометры, реометры), непрерывно фиксирующие амплитуды сдвиговой нагрузки (в режиме заданной амплитуды гармонического сдвига) или сдвиговой деформации (в режиме заданной амплитуды сдвиговой нагрузки). Наиболее широко используются приборы вибрационного типа, в частности реометры 100 и 100S фирмы "Монсанто", обеспечивающие автоматическое проведение испытаний с получением непрерывной диаграммы изменения свойств смеси в процессе вулканизации согласно ASTM 2084-79, МС ISO 3417-77, ГОСТ 12535-84. Рассмотрим поведения вязкоупругого материала при одномерной сдвиговой деформации. Напряжение при этом выражается уравнением ![]() Составляющей деформации Симметрии орбиталей Составление материального Состояния характерны Состояния переходят Состояния позволяет Состояния уравнение Состояние материала Состояние поскольку |
- |