В стеклопластиках значительная концентрация напряжений наблюдается на концах волокон наполнителя. В адгезионных соединениях, находящихся под нагрузкой, а также в образцах для определения адгезионной прочности эта неоднородность в распределении напряжений усугубляется. На рис. IV.32 показаны склеенные встык образцы для измерения адгезии методом нормального отрыва (см. гл. V), и приведена микрофотография участка клеевого слоя в поляризованном свете. Видна концентрация напряжений по краям соединения, и особенно в углах. Краевой эффект,[13, С.186]
В нагруженном кристаллическом полимере со временем может произойти некоторое увеличение наиболее опасного микродефекта. Концентрация напряжений в вершине такого дефекта может превысить величину, необходимую для образования шейки. Возникает удивительное на первый взгляд явление, когда образец с подвешенным грузом внезапно быстро (в десятки раз) удлиняется, образуя шейку, но не разрушаясь полностью. В результате образования шейки и ориентации полимер упрочняется и ползучесть прекращается. Практически, однако, такое самопроизвольное удлинение детали или конструкции под нагрузкой равносильно ее разрушению.[3, С.190]
Формула (11.46) имеет физическое обоснование в связи с тем, что перенапряжение в вершине микротрещины //? зависит от среднего напряжения на оставшемся неразрушенным сечении образца, равном L—/. Концентрация напряжений зависит от микродеформа-[2, С.319]
Шалламахом были поставлены опыты, в которых поверхность резины царапалась небольшой полусферой (диаметр 1 мм) или иглой. Распределение напряжений, вызывающих раздиры, подобные раздирам при царапании резины иглой, изучалось им посредством фотоупругого (поляриметрического) исследования напряжений вокруг зоны контакта при скольжении цилиндра по прозрачной резине. Было установлено, что концентрация напряжений происходит позади площади контакта (на это указывало тесное расположение освещенных монохроматическим светом полос). Так как эта концентрация напряжений должна носить характер растяжения, можно ожидать, что любое разрушение материала при трении имеет вид линий раздира, возникающих позади движущегося тела и расположенных под прямым углом к направлению скольжения; это подтверждается опытом. В первом приближении значение абразивного износа пропорционально нормальному давлению и кривизне абразивного зерна.[2, С.380]
Рис. 10.4. Концентрация напряжений при растяжении образца, имеющего дефект в виде микротрещины[3, С.148]
Если в результате деформаций в месте наибольшей концентрация напряжений происходит механоврекинг цепей, то присутствующий акцептор-противоутомитель может лишь стабилизировать свободный макрарадикал и предотвращать развитие разрушительных евободнорадикалыных процессов, но не обрыв цепи. Другими словами, противоутомитель-акцептор в лучшем случае только пред-[7, С.295]
Херл считает [378, с. 1635], что «разрыв может произойти, когда концентрация напряжений превышает критический уровень так, что в общем, прочность волокна должна уменьшаться с умень--теинем значения спирального угла 0 ык же, как уменьшаеня модуль». Как будет ясно из дальнейшего изложения, «критического уровня» напряжений не существует, так как тела могут разрушаться под действием больших и малых напряжений, но с различной скоростью. Что касается зависимости эффективного модуля от угла 6, то это является, по-видимому, экспериментальным фактом, с которым следует считаться. Зависимость прочности волокон от угла закручивания в спираль фибриллярных структур некоторых волокон, модуля кристаллической и некристаллической частей и других параметров структуры в настоящее время однозначно не установлена, но логично вытекает из представлений, развиваемых Херлом [4 с, 89; 245—247; 378, с. 1635].[9, С.123]
В первой модели d — 0. Тогда на концах развивающейся трещины происходит концентрация напряжений. Вследствие этого расходуется энергия на разрыв. Для второй модели исходят из условия, что d *j= 0. Предполагается наличие сил, стремящихся соединить противоположные края трещины. Такая модель также теоретически допустима. По-видимому, она правильно отражает картину распространения трещины, например, при хрупком разрушении полиметилметакрилата, для которого концевая область трещины имеет длину порядка нескольких десятков микрон [362].[9, С.101]
Наличие микропустот, возникающих в процессе формирования клеевой прослойки, концентрация напряжений на границе раздела, влияние климатических условий и других факторов способствуют тому, что слабым местом в соединении является граничный слой [28]. Тем не менее, при правильном выборе способа подготовки поверхности и клея и соблюдении других технологических рекомендаций разрушение соединений на эпоксидных клеях имеет ярко выраженный когезионный характер.[6, С.110]
В ориентированном состоянии коэффициент концентрации напряжения, вероятно, будет больше, чем в неориентированном, так как в последнем концентрация напряжений в вершинах трещин снижается из-за вынужденно-эластического течения материала. В общем же коэффициент 8 с ориентацией меняется мало, так как на модуль упругости ориентация почти не влияет. Учитывая это, можно сделать вывод, что отношение прочностеи неориентированного и предельно ориентированного полимера не должно превышать число п, зависящее от гибкости цепных молекул.[8, С.145]
На разрушение влияет также наличие микроскопических дефектов, неодинаковый по длине волокна характер адгезии к нему связующего. Участки с нулевой адгезией являются дефектами, существенными при разрушении [547]. Концентрация напряжений в местах расположения пор и неплотностей облегчает возникновение трещин. Если адгезионная прочность связи волокна и связующей близка к когезионной прочности смолы, волокна отклоняют надвигающуюся трещину и контакт волокон со смолой за плоскостью • трещины остается неразрушенным [548].[10, С.275]
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.