Статья по теме: Механизмом разрушения

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Термофлуктуационный 'механизм является наиболее общим механизмом разрушения твердых тел, так как связан с фундаментальным явлением природы — тепловым движением. В наиболее чистом виде он реализуется при хрупком разрушении, а при других видах разрушения ему сопутствуют релаксационные процессы, которые по мере увеличения температуры играют все большую роль. При хрупком разрушении (ниже температуры хрупкости Т'хр) очагами разрушения обычно являются микротрещины, причем долговечность определяется ростом наиболее опасной микротрещины, которая в своем развитии переходит в магистральную трещину, приводящую к разрыву образца. Разрыв напряженных химических связей происходит под действием флуктуации, возникающих при неупругом рассеянии фононов относительно высокой энергии. Растягивающее напряжение увеличивает вероятность разрыва связей.[2, С.294]

Систематическое изучение временной зависимости прочности твердых тел и ее связи с механизмом разрушения было предпринято Журковым с сотр.71"78. Временная зависимость прочности изучалась при одноосном растяжении материалов различного строения с сильно отличающимися механическими свойствами. Оказалось, что временная зависимость прочности характерна для[4, С.32]

Это является причиной зависимости между долговечностью и статическим разрушающим напряжением. Такая зависимость в связи с механизмом разрушения полимеров систематически изучалась С. Н. Журковым с сотр. [10, с. 1677; 37, с. 66; 38, с. 1249; 47, с. 933; 49, с. 68]. Как было показано выше, для таких материалов, как пластмассы, волокна и т. п., долговечность связана с разрушающим напряжением следующим соотношением:[5, С.229]

В рассматриваемой работе [15] впервые дано количественное описание временной или скоростной зависимости прочности в непосредственной связи с механизмом разрушения. В этом виде временная зависимость прочности развивалась в систематических исследованиях С. Н. Журкова, В. Р. Регеля, А. И. Слуцкера, Э. А. Томашевского и др. [10, с. 1677; 11, с. 1992; 12, с. 53; 30, с. 287]. Особую роль в теоретическом обосновании приведенной зависимости, применительно к разрушению полимеров, сыграли исследования Г. М. Бартенева, в которых он впервые показал возможность получения этой зависимости, используя выражения частоты флуктуационного разрушения и восстановления связей в результате теплового движения [12, с. 53].[5, С.9]

Сополимер стирола, акрилонитрила и бутадиена при различных режимах нагружения, времени и температурах разрушается хрупко. Поскольку характер кривой ползучести в связи с единым механизмом разрушения не изменяется, то, экстраполируя ее, можно предсказывать поведение труб при очень длительной эксплуатации.[7, С.179]

Выше температуры хрупкости в области квазихрупкого разрушения вплоть до 50 °С деформационное размягчение полимера, являющееся следствием релаксационной природы его деформации, еще достаточно не развито, и основным механизмом разрушения остается термофлуктуационный механизм. Релаксационные процессы, хотя и выполняют важную функцию, снижая концентрацию напряжений и уменьшая флуктуа-ционный объем, однако не изменяют термофлуктуационной природы разрушения полимера, характерной для низких температур. Выше 50 °С вплоть до температуры стеклования (100°С), вероятно, относительно большую роль в механизме разрушения начинает играть релаксационный процесс деформационного микрорасслоения, и существенный вклад >в долговечность дают трещины «серебра», а также ориентация полимера под нагрузкой. В настоящее время отсутствуют более подробные экспериментальные данные в этой третьей температурной области. Поэтому дальнейшее обсуждение роли релаксационных процессов в разрушении полимера имеет смысл провести только для температурной области ПММА от Гхр — — 29 °С до 50 °С.[9, С.207]

Временные зависимости деформационно-прочностных характеристик полимеров детально были изучены Буссе и Лессингом на хлопковых волокнах и Голландом и Тернером на силикатных стеклах*. Систематическое изучение временной и температурной зависимости прочности твердых тел и ее связи с механизмом разрушения было проведено Журковым с сотрудниками [16, см. также **].[1, С.205]

Таким образом, снижение ишамической выносливости происходит вследствие релаксационных потерь приводящих к саморазогреву, юкальных разогревов повышения микронапряжений в микрообъемах, протекания механохимических реакций н необратимого изменения структуры. Вклад того или иного фактора определяется механизмом разрушения, зависящим от режима нагружения, физического состояния полимера н др.[3, С.338]

Увеличение скорости растяжения эквивалентно понижению температуры. Поэтому быстрый разрыв эквивалентен низкотемпературному, а медленный—высокотемпературному разрыву высокоэластических материалов. При стандартных испытаниях на разрывной машине с постоянной скоростью растяжения 500 мм/мин обычно не наблюдается двух зон поверхности разрыва. Это объясняется не иным механизмом разрушения, а тем, что[4, С.103]

Таким образом, по данным статистических методов исследования, механизмы разрушения массивных и тонких образцов полимера существенно различаются. Для полимерных пленок наблюдается дискретный спектр прочности и долговечности, причем тем отчетливее, чем тоньше пленка. Поэтому можно говорить о пленочном структурном и прочностном состоянии полимера со своим молекулярным механизмом разрушения.[9, С.260]

При разрушении потери ^ складываются из деформацио! -ных потерь 4(2{ (потери, сопровождающие высокоэластическую и вязкотекучую деформации), динамических потерь сК^г {вызванных переходом части упругой энергии в кинетическую энергию раздвижения стенок растущей трещины или в кинетическую энергию разлетающихся осколков) и потерь ^С?3, связанных с рассеянием энергии при разрыве связей Вклад сК$ в разрушение полимеров определяется механизмом разрушения, физическим и фазовым состоянием полимера В идеально упругом теле сК2 — = 0, в реальных телах (1(2=^0. Особенно велика роль члена ЛС? при разрушении полимеров в высокоэластическом и вязкотеку-чем состояниях.[3, С.324]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь