На главную

Статья по теме: Критическому напряжению

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Характерны изменения внешнего вида струи полимера, выходящего из канала. При приближении к критическому напряжению' сдвига на поверхности струи появляются матовость, затем шероховатость, а потом и неровности разного вида, потому что струя при движении в канале то отрывается от его стенок, то прилипает вновь. При достижении критического напряжения неровности могут быть настолько значительными, что форма струи совершенно искажается и даже происходит ее частичное разрушение с образованием отдельных кусков полимера неправильной формы.[2, С.164]

В результате скольжения полимера в канале и сопутствующего падения сопротивления перепад давления, отвечающий критическому напряжению сдвига, сосредоточивается во входной зоне канала, где резко возрастает скорость движения полимера. Это приводит к разрыву сплошности среды как любого упругонапряженного тела. Поэтому участок кривой EF описывает движение разорванного на куски высокоэластичного тела. Отсюда следует, что ветвь EF только внешне напоминает верхнюю ветвь полной кривой течения, т. е. ту ее часть, которая описывает течение полимерных систем с наименьшей ньютоновской вязкостью. В действительности ветвь EF характеризует режимы движения полимеров, которые не имеют ничего общего с ньютоновским течением.[8, С.195]

РЗОО — нагрузка в кгс при удлинении, равном 300%; F0 — первоначальная площадь поперечного сечения образца в см*. Предел прочности при растяжении равен критическому напряжению, соответствующему разрывному удлинению, а модули характеризуют напряжения, соответствующие промежуточной величине удлинения. стг и е2 являются координатами конечной точки на кривой растяжения, тогда как модули растяжения характеризуют промежуточные точки на S-образной кривой растяжения (рис. 20).[3, С.95]

Из формулы (I. 9) следует, что в средах, снижающих свободную поверхностную энергию, прочность уменьшается. Это было подтверждено опытами Обреимова19. Пользуясь формулой Гриффита, Берденников20 по критическому напряжению ак определил свободную поверхностную энергию стекла в вакууме и в воде.[4, С.18]

Сопоставление термодинамического и кинетического подходов к процессам разрушения полимеров показало, что для ПММА и капронового волокна критерий Гриффита OG соответствует <7о, а не (7К. Отсюда следует, что GG и теория Гриффита не имеют отношения к критерию разрушения и к критическому напряжению ктк. Критерий Гриффита скорее является критерием безопасности (как и безопасное напряжение о0 в термо-флуктуационной теории прочности). Таким образом?, кинетический подход дает термофлуктуационный вклад Тф в долговечность и определяет его границы (GO, щ) • При Т—ИЗ напряжение 0ф'—Нсгк. Термодинамический подход дает оценку безопасного напряжения в виде порогового напряжения Гриффита ас, которое характеризует равновесное состояние (когда процессы разрыва и рекомбинации химических связей равновероятны). Механический подход дает атермический вклад тк в долговечность т=^ф+Тк и методы расчета концентрации напряжения (или локальных напряжений) в вершинах микротрещин, ответственных за разрушение. При переходе к бездефектным (высокопрочным) материалам, имеющим микронеоднородную Структуру и перенапряженные цепи, уравнение долговечности переходит в известное уравнение Журкова.[7, С.191]

Потери третьего вида были рассмотрены автором и Разумовской [4.70], исходя из молекулярной модели микротрещины и микропроцесса разрушения. Потери этого вида возникают вследствие разрыва химических связей. В момент разрыва связей абсолютное значение квазиупругой силы F (см. рис. 1.2) достигает максимального значения Fm, отвечающего критическому напряжению ак* в вершине микротрещины. После разрыва связей вершина трещины в этом месте передвигается на расстояние, равное одному межчастичному расстоянию. До точки максимума М возможен квазистатический процесс растяжения связей, но после точки М происходит самопроизвольный процесс разрыва связей и сброс энергии, так как концевые атомы, вышедшие на свободную поверхность при колебаниях, быстро рассеивают избыточную энергию. Этот процесс не связан с обычными механическими потерями в объеме материала, а является «поверхностным» эффектом.[7, С.92]

Влияние ширины молеку-лярновесового распределения (МБР) на величину критического напряжения исследовано недостаточно. В упомянутой выше работе Хоуэллс приводит данные о том, что изменение МВР образцов полиметилметакрилата не сказалось на величине критического напряжения сдвига. Аналогичные опыты проводились и с полиэтиленом НД; при этом критическое напряжение для смеси полиэтиленов, индексы течения которых отличались более чем в 100 раз, оказалось равным критическому напряжению для расплава с такими же реологическими свойствами, что и их смесь115.[5, С.99]

Полная изотерма долговечности, соответствующая зависимости ]gT от напряжения растяжения <т во всем интервале а от 0 до оо (при 71 = const), может быть получена из уравнения (6.15). Уже было выяснено, что теория в области малых о дает следующие результаты. Полимер в условиях отсутствия воздействия химически и физически активных сред и в условиях стабильности структуры при значениях >а от 0 до безопасного напряжения РО характеризуется долговечностью т=оо. При уравнение долговечности (6.19). При приближении <т к критическому напряжению ок происходит переход к атерми-ческому разрушению полимера.[7, С.176]

Более детально рассмотрим диаграмму с — /о для неориентированного ПММА в хрупком состоянии, к которому относится теория Гриффита. Для ПММА а = 3,9-10~2 Дж/м2, по данным Долля, ? = 4,9 ГПа, А,т = 0,9-10-7 мм, Ол = 14,4-10~20 мм3, ?/о = 750 кДж/моль; коэффициент |3 вычисляли по формуле (6.12) для образца-полоски ПММА с краевой трещиной при L=10 мм. Расчет щ, ак и аа вели по формулам (6.36), (6.40) и (4.30). Полученные результаты (рис. 6.19) очень показательны. Во-первых, пороговое напряжение Гриффита оо практически совпадает с безопасным напряжением «о. Во-вторых, >аа не имеет никакого отношения к критическому напряжению стк, ко-[7, С.179]

полиэтиленом высокой плотности; при этом критическое напряжение для смеси полиэтиленов, индексы течения которых отличались более чем в 100 раз, оказалось равным критическому напряжению для расплава с такими же реологическими свойствами, что и их смесь [202].[6, С.109]

зей и выход частиц на поверхность трещины. При этом истинное напряжение о', рассчитанное на площадь поперечного сечения за вычетом трещины, увеличивается с ростом трещины до тех пор, пока не станет равным критическому напряжению окр. После этого начинается вторая, быстрая стадия разрушения ориентированного полимера.[1, С.211]

Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
2. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
3. Белозеров Н.В. Технология резины, 1967, 660 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
5. Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта, 1972, 455 с.
6. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
7. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
8. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.

На главную