Процесс развития трещин тесно связан с релаксацией напряжения. Особо велика роль этого явления у вершины трещины, где напряжение достигает максимального значения. В связи с тем что время релаксации быстро падает с ростом напряжения (с, 412), происходит выравнивание напряжения (снятие пиков), что задерживает преимущественный рост какой-либо определенной трещины Именно поэтому успевают развиться наряду с первичными трещинами и вторичные. У силикатных стекол, у которых релаксация напряженияпрактически отсутствует, разрушение образца наступает раньше, чем могут распространиться вторичные трещины.[5, С.419]
Конформационные переходы цепи с кинк-изомерами, свободная энергия которой при наличии напряжения представляется сплошной линией (рис. 5.1), термодинамически необратимы, а внутренняя энергия переходит в тепло. Представляет интерес постоянная времени процесса перехода: если она мала по сравнению со временем, в течение которого происходит растяжение цепи, то кривая напряжение—деформация не слишком сильно отличается от кривой, соответствующей сплошной линии на рис. 5.1, а если постоянная времени слишком велика, то переходы могут быть запрещены и цепи деформируются эластично. Однако при промежуточных значениях постоянных времени наибольшие напряжения не полностью вытянутых цепей будут зависеть от скорости, с которой происходят конфор-мационные переходы, снимающие напряжение. Детальное рассмотрение данного явления потребовало бы изучения формы и взаимодействия цепных молекул, основ термодинамики необратимых процессов [15] и анализа потенциала вторичных, или вандерваальсовых, связей между сегментами [16]. Это привело бы к рассмотрению неупругого деформирования полимеров, которое не является предметом данной книги. Тем не менее все же представляет интерес некоторая информация относительно скорости переходов между различными кинк-изомерами, сопровождающихся релаксацией напряжения в системе. Так как любые переходы, приводящие к движению только одного кинк-изомера, обычно не вызывают удлинения цепи вдоль ее оси, то приходится учитывать по крайней мере одновременную активацию и аннигиляцию двух кинк-изомеров. Подобный процесс состоит из поворота четырех гош-связей и передачи поворота сегмента между кинк-изомерами; можно оценить энергию связи, необходимую для преодоления потенциального барьера, которая должна составлять 33,5 кДж/моль для поворота гош-связи [7] и (2,1—5) кДж/моль для вращения СН2-группы [17, 18]. Следовательно, чтобы преобразовать' весь кинк-изомер tgtgttgtgt в транс-конформацию, необходима энергия активации 46—63,6 кДж/моль. Можно предположить, что подобные преобразования напряженных цепей ПЭ к состоянию, свободному от напряжений, действительно происходят при скорости деформирования по крайней мере 1 с-1 при температуре ниже точки плавления, т. е. при 400 К. Теперь можно рассчитать скорость данного процесса при 300 К с помощью выражения (3.22), которая оказывается равной 0,0018 с~'. При деформировании цепи энергия активации вращения сегмента только убывает, а скорость переходов, сопровождающихся ослаблением напряжения, возрастает [19]. С учетом подобного[1, С.130]
Релаксацией напряжения называют -процесс перехода к состоянию равновесия при данной температуре и постоянной деформации. Если полимер .подвергнуть воздействию механического поля, то макромолекулы будут изменять свои конформации. Движением отдельных звеньев, групп звеньев, боковых цепочек и других более крупных частей макромолекулы соответствуют свои времена релаксации, т. е. скорость изменения конформации макромолекулы в целом определяются спектром времен релаксации, которые измеряются методами релаксационной спектроскопии [19, с. 95].[7, С.39]
Квазихрупкое состояние наблюдается в интервале между Тхр и Гкхр и характеризуется релаксацией напряжения в перенапряженных местах структуры. Рассмотрим в этом интервале образец, растянутый до заданной деформации е = const. Чем выше температура, тем быстрее идет процесс релаксации. При относительно высоких температурах релаксация локальных напряжений происходит быстро по сравнению с временем наблюдения. В результате устанавливается стабильное состояние с меньшим коэффициентом перенапряжения -л (рис. 3.3).[10, С.47]
Остгофф, Бюхе и Грабб [18] нашли, что смеси полидиметилсилоксана (очищенного1 от следов кислых и основных веществ, остающихся от катализатора полимеризации), вулканизованные электронами с энергией 800 кэв при дозе. 10 мегафэр, не обладают (или обладают только в очень малой степени) релаксацией напряжения при 130°. Подобный же образец, вулканизованный перекисью бензоила, релаксирует гораздо быстрее, и было сделано предположение, что это происходит вследствие наличия кислотных продуктов разложения перекиси, которые вызывают перегруппировки цепей, сопровождающиеся релаксацией напряжения.[11, С.195]
Первый переход, соответствующий температуре стеклования Тс, наблюдается ,в зависимости от содержания ионизированных групп в образце в области температур от _72 до —20 °С, а второй Tt вблизи комнатной температуры. В промежуточной области температур (между Тс и Tt) четвертичная соль подобна вулканизату с кова-лентными связями. При температурах выше Tt она характеризуется быстрой релаксацией напряжения, что свидетельствует о преобладании слабых вулканизацион-ных связей [48]. Роль «ковалентных» связей в промежуточной области Tc—Tt выполняют ассоциаты ионов, названные авторами «Сандвичевыми» структурами.[8, С.152]
Действие ионизирующих излучений на силиконовые полимеры представляет большой интерес и могло бы иметь одно из наиболее существенных применений, так как под действием излучений вулканизация проходит гораздо быстрее и эффективнее, чем под действием любых известных химических агентов. Вулканизаты не подвергаются дополнительному сшиванию при высоких температурах эксплуатации и обладают гораздо меньшей релаксацией напряжения, чем вулканизаты, полученные обычным химическим путем. По данным Лоутона, Бюхе и Бал-вита [9], полидиметилсилоксан сшивается при воздействии электронов с энергией 800 кэв. В патентах фирмы «Дженерал электрик компани» [16] описывается вулканизация полидиметилси-локсановых соединений, содержащих 45 частей белой сажи и 50 частей сажи. Смеси с белой сажей достигают максимальной прочности на разрыв (66,6 кг/см2) примерно при 4 мегафэр,[11, С.193]
.Если в момент времени *=0 мгновенно задана деформация 60, то вследствие Р. я. напряжение, необходимое для поддержания постоянного значения деформации, со временем постепенно уменьшается. Эта форма механич. Р. я. наз. релаксацией напряжения. В зависимости от того, способно или не способно релаксирующее тело к развитию необратимых деформаций, напряжение o(t) соответственно либо снимается полностью, либо достигает конечного равновесного значения. В области линейного механич. поведения:[12, С.165]
1. Расплав охлаждается и затвердевает, вследствие чего поверхность образца твердеет. Это приводит к возникновению термических (упругих) напряжений, сжимающих расплав вблизи поверхности образца и растягивающих его в середине [42]. Если пренебречь релаксацией напряжения при охлаждении расплава, то уровень «замороженных» внутренних напряжений можно оценить, используя выражение (14.1-9), позволяющее рассчитать для плоской формы размеры каждого слоя в момент его затвердевания. Такого рода[2, С.540]
ционного разрушения с ростом температуры, происходит до известного предела. При некоторой температуре, зависящей от деформации (начального напряжения), графики (рис. 6.11) проходят через минимум [225]. Дальнейшее повышение температуры, сопровождаемое интенсивной релаксацией напряжения, приводит к снижению скорости разрушения и, следовательно, к увеличению долговечности. С физической точки зрения это явление вполне объяснимо. При неизменной деформации напряжение в образце понижается соответственно умень-[6, С.219]
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.