В начале циклической деформации наноструктурные материалы проявляют значительно менее короткую стадию быстрого упрочнения по сравнению с обычными поликристаллами. Тем не менее на рис. 5.19 и 5.20 некоторое упрочнение заметно. Для полученных кривых характерно экспоненциальное упрочнение[1, С.217]
Во второй части книги при рассмотрении характера связи между напряжением и деформацией для вязкоуп-ругого тела при циклической деформации отмечалось, что в случае, когда деформации упруги, а вязкость от-[3, С.198]
Рассмотрим более подробно релаксациочые явления в эластоме-рах при циклических деформациях. Наиболее широко распространенным видом циклической деформации является синусоидальное знакопеременное нагружение образца. При этом деформация, вызываемая синусоидально меняющимся напряжением, также меняется по синусоиде. Такой режим осуществляется в приборах с вращающимися эксцентриками, которые передают производимую ими синусоидальную нагрузку на образец полимера. Наиболее распространен прибор А. П. АлександрсваТаева, позволяющий менять[5, С.102]
В случае наноструктурных материалов исследования с помощью оптической микроскопии не позволили обнаружить локализацию деформации вплоть до очень поздних стадий циклической деформации. Более того, значение РЕ остается постоянным с самого начала циклической деформации. Это означает, что обратные напряжения в этих материалах не изменяются при циклической деформации, что само по себе необычно для усталостного поведения материалов. Тем не менее, как видно из рис. 5.18а, некоторое циклическое упрочнение в наноструктурных материалах наблюдается, что свидетельствует об увеличении внутренних напряжений.[1, С.215]
Особое внимание эа последнее время обращается на вклад ме-ханоактивацаи двойных связей в процессе утомления [752, 753]. Так, при введении в вулканизат стабильного свободного радикала З.б-тетраметилпиперидолокиси азота (СтСР) при циклической деформации 50% с частотой 250 циклов/мин и определении концентрации СтСР по спектрам ЗПР, получили (рис. 261), что связывание СтСР в N2 выше, чем на воздухе вследствие конкуренции СтСР и О2. Доказательством связывания СтСР именно с активированными двойными связями является постоянство степени поперечного сшивания при этом и значительно меньшее связывание СтСР при утомлении вулканизатов бутилкаучука с ненасыщен-, ностью всего 0,09%. Интересно отметить, что с помощью этого же СтСР наглядно показана топография интенсивности механохими-ческих процессов при утомлении резинометалличеокой конструк-[2, С.302]
Известно, что усталостные свойства коррелируют с формой петли гистерезиса при циклических испытаниях [373, 378]. Это утверждение становится более очевидным, если учесть, что параметр энергии Баушингера связан с упругой энергией, запасаемой в образце во время циклической деформации. Более наглядным является анализ формы петли гистерезиса за цикл испытаний при сравнимых амплитудах деформации. При этом чем выше среднее значение энергетического параметра, тем лучше усталостные свойства.[1, С.219]
Другая ситуация складывается в случае отожженных наноструктурных материалов с обычными, релаксированными границами зерен. В этом случае скопившиеся у релаксированных границ зерен дислокации значительно увеличивают поля напряжений и, следовательно, увеличивают значения /ЗЕ- Следовательно, накопление дислокаций на ранних стадиях циклической деформации является ответственным за быстрое упрочнение и постепенное увеличение среднего значения /ЗЕ в нано структурной Си после кратковременного отжига.[1, С.219]
Размер зерна в наноструктурной Си, исследованной в работе [367], намного меньше, чем типичный размер ячеек равный 0,5 мкм в поликристаллической Си, подвергнутой усталостным испытаниям [369, 370, 375]. Это говорит об ограниченной применимости данной концепции для исследования усталостного поведения наноструктурных материалов. Более того, в работе [377] показано, что в режиме низких амплитуд размер зерна меньше критического значения, равного 85 мкм, не оказывает влияния на напряжение циклической деформации. Напряжение насыщения для наноструктурного образца, отожженного при 773 К, соответствует значению, характерному для Си поликристаллов, испытанных при той же самой амплитуде пластической деформации [377]. В отличие от вышеупомянутых закономерностей в случае, когда размер зерна оказывается значительно меньше критического, наблюдается значительно более высокое напряжение насыщения.[1, С.216]
К настоящему времени выполнен ряд экспериментов, указывающих на то, что материалы, предварительно сильно деформированные растяжением или сжатием, при последующем циклическом деформировании разупрочняются [369, 375, 376]. Обобщение этих наблюдений по отношению к размеру ячеек показало, что циклическое разупрочнение будет наблюдаться в том случае, когда размер ячеек, образовавшихся на стадии насыщения при циклическом деформировании, больше того, который существовал в материале до начала циклической деформации [375]. С другой стороны, если установившийся размер ячеек меньше, чем в исходном материале, наблюдается упрочнение. Также был сделан вывод, что установившийся размер ячеек не зависит от исходного состояния металла.[1, С.216]
Высокие значения CTQ, связанные с искажениями кристаллической решетки в исходном наноструктурном образце, определяют высокое значение напряжения насыщения. Тем не менее напряжения от скоплений дислокаций на границах зерен могут не возрастать из-за аккомодационных процессов на неравновесных границах зерен. Можно предположить, что неравновесные аморф-ноподобные границы зерен эффективно поглощают решеточные дислокации. Таким образом, увеличения полей напряжений не происходит и /ЗЕ остается постоянным при циклической деформации.[1, С.219]
Величина усредненного энергетического параметра /Зд в нано-структурном образце после кратковременного отжига больше, чем в крупнокристаллическом образце и неотожженном наноструктур-ном образце, который обладает большей запасенной энергией. Следует отметить, что усредненное значение РЕ в наноструктурном образце, подвергнутом кратковременному отжигу, увеличивается с накоплением деформации на стадии быстрого упрочнения. Такое поведение подобно поведению крупнокристаллической Си. В то же время оно довольно отличается от соответствующего поведения неотожженных наноструктурных образцов. Для него характерны ясно различимые флуктуации от начала до окончания циклической деформации. Причина этого до настоящего времени не ясна.[1, С.216]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.