На главную

Статья по теме: Скоростях деформирования

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Почти все сополимеры АБС мутнеют при деформировании при достижении предела текучести даже в тех случаях, когда эксперимент проводят при очень высоких скоростях деформирования, характерных для испытаний по методу Изода. Относительно высокое поглощение энергии, по-видимому, связано с диссипацией работы в мутнеющих областях. Согласно электронномикроскопическим исследованиям Хоурда и Манна [17] и Манна, Бёрда и Руни [23], в области помутнения происходит сильная деформация матрицы. Плотность мутных областей ниже, чем- плотность матрицы (например, 0,91 и 1,01 г/см3 для мутного и немутного образца соответственно). При прессовании образцов помутнение исчезает. Следовательно, можно полагать, что в мутном материале образуются пустоты. Хо-урд и Манн [17] и Ньюманн и Стрелла [28] указывают, что большая часть возникших деформаций является обратимой, причем упругое восстановление осуществляется при прогреве материала до температур, лежащих выше точки стеклования матрицы. Это означает, что в непрерывной фазе происходит ориентация макромолекул. Мерц, Клавер и Баер [27] и Шмитт и Кесккула [33] полагают, что помутневший материал состоит из развитой сетки трещин, тогда как Матсуо [25] и Букналл и Смит [7] считают, что это \— сетка волосяных трещин. Букналл и Смит показали методом оптической микроскопии, что в мутных областях пустот нет. Однако в действительности их результаты означают лишь, что в материале отсутствуют пустоты с размерами, превосходящими длину волны света. Камбур установил, что в материале с волосяными трещинами размеры 40—50% пустот лежат в пределах 20—200 А [21]. Матсуо обнаружил на электронных микрофотографиях линии толщиной СОД мкм в помутневших слоях волосяных трещин, которые можно интерпретировать как трещины.[12, С.143]

Таким образом, вязкоупругую функцию материала можно получить на основе квазистатических испытаний в режиме е = = const. Временной интервал этой функции можно резко расширить, выполняя серию опытов не только при разных скоростях деформирования, но и при разных температурах, с последующим применением принципа ТВА.[2, С.87]

Большинство расплавов {и растворов) полимеров при течении обнаруживают опережающее нарастание скорости сдвига по отношению к напряжению сдвига (рис. II. 14, кривая 2)-. На кривых течения таких систем наблюдаются три участка. При малых (участок /) и очень больших (участок ///) скоростях деформирования (сдвига) расплавы полимеров ведут себя как ньютоновские жидкости, вязкость которых постоянная. В промежуточной области скоростей сдвига (участок II, рис. II. 14; рис. II. 15) вяз-[6, С.34]

Механизм нагружения, который не рассматривается в данной монографии, представляет собой деформирование цепных молекул под действием силы инерции, т. е. через распространяющиеся волны напряжения. Хрупкие термопластичные материалы (ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом, ПММА) при скоростях одноосной деформации менее 3 м/с или скоростях деформирования менее 50 с~' ведут себя «классически» [30]. В данной области при увеличении скорости деформирования увеличиваются прочностные свойства и уменьшается удлинение. При скоростях деформирования 50—66 с-1 происходит переход к разрушению, вызванному волной напряжения, которая сопровождается десятикратным уменьшением кажущейся работоспособности материала [30]. Скелтон и др. [40] изучили полимеры ПА-6, ПЭТФ и ароматический полиамид (Номекс). Данные волокна также ведут себя классически при температурах окружающей среды и в интервале значений скоростей нагружения 0,01 —140 с-1'. При температурах —67 и —196°С получено уменьшение прочности, начиная со скорости нагружения 30 с~'.[1, С.146]

Результаты расчета Е для представителей разных классов теплостойких шимеров представлены в табл.32. Следует отметить, что модули упругости еклообразных полимеров при температурах ниже Tg отличаются друг от iyra незначительно (различие, например, в 2 раза не следует считать боль-им, т.к. такое различие может проявиться в результате испытания при раз-.IX скоростях деформирования, для образцов разной формы, для образцов [ного и того же полимера с разной предисторией получения и т.д.). Поэтому расчетной оценке модуля упругости линейных стеклообразных полимеров едует относиться с осторожностью.[4, С.247]

В проявление аномалии вязкости кроме релаксационных процессов вносит еще вклад разрушение существующих в расплавах полимеров надмолекулярных структур, которое происходит, начиная с некоторых значений скоростей сдвига (участок // кривой течения 2 на рис. II. 14). Надмолекулярные структуры сохраняются в расплаве при малых скоростях сдвига, т. е. на начальном участке / кривой течения полимера, и полностью отсутствуют при очень больших скоростях деформирования полимера, т. е. на участке ///. Аномалию вязкости поэтому связывают с понятием структурной вязкости. Системы, аномалия вязкости которых выражается в уменьшении вязкости с ростом скорости сдвига, называют псевдопластичными. Многие полимеры в вязкотекучем состоянии являются псевдопластичными высоковязкими жидкостями, эффективная вязкость которых в реальных условиях переработки снижается в сотни и тысячи раз.[6, С.36]

Учитывая, что в области скоростей сдвига от 1 с"1 до 100 с"1, нелинейность вязкости для каучуков общего назначения и в особенности саженаполненных резиновых смесей на их основе приблизительно одинакова, можно на основе условных показателей вязкости по Муни TJM, полученных при стандартных испытаниях (температура 100°С, и средняя по образцу скорость сдвига Yo~l,5 c-1), определить объективный физический показатель эффективной вязкости эластомера т]Эф при скоростях деформирования, близких к скоростям при переработке[7, С.63]

При постановке экспериментов на обычных разрывных машинах образцы подвергаются растяжению с некоторой скоростью. Переменными являются три параметра: деформация, время и напряжение (Т = const), а результаты испытания фиксируются в виде кривой а =/(Е). Временной параметр при этом учитывается. Так поступают при испытаниях металлов и часто, к сожалению, полимеров. Чтобы не исключать временной фактор, статические испытания нужно проводить с различными скоростями деформирования в предельно широком диапазоне. Тогда фактор времени косвенно войдет в характеристику материала и кривые будут разными при различных скоростях деформирования. Для статических испытаний нужны машины с плавным изменением в широком диапазоне скоростей деформирования, с жесткими силоизмерителями, обладающими высокой собственной частотой колебаний. Последнее позволяет реализовать все скорости деформирования без ухудшения точности измерения. Кроме этого, машины должны во время испытаний поддерживать постоянными температуру и скорости деформирования. Требования к машинам для динамических и ударных испытаний резин, приборам твердости качественно отличны от требований к аналогичным машинам для металлов[3, С.43]

При повышенных скоростях деформирования разрыв наступает до достижения режима установившегося течения и обусловлен превышением когезионного предела прочности материала. Особенно это относится к таким высоким скоростям воздействия, когда поли-[13, С.426]

Концентрация узлов сетки является, по-видимому, одним из важнейших структурных параметров, определяющих прочность эластомера при конечных скоростях деформирования. Иллюстрацией этого могут служить данные по зависимости прочности полиуретановых эластомеров, полученных с различными сшивающими агентами, от концентрации узлов (рис. 22) [106, с. 163]. Как видно из рисунка, природа сшивающих агентов практически не влияет на прочность эластомера; последняя целиком определяется концентрацией узлов. На рис. 23 [99] приведены аналогичные данные для полиэфируретановых эластомеров на основе олигоэфиров с различным ММР (Р\у /Р^ — 1,01-н 2,78). Как и в предыдущем случае, прочность эластомера определяется только концентрацией узлов и не зависит от ММР исходных олигомеров.[14, С.224]

Влияние структуры полимера и условий испытаний на прочность. При эксплуатации полимерных изделии их разрешение происходит в самых разнообразных условиях при растяжени г, сжатии, изгибе, срезе, п результате проколов, надрезов, истирания и т. д. Поэтому прочностные свойства характеризуют обычно несколькими показателями, определяемыми при рачных условиях деформирования Поскольку прочность зависит от скорости и температуры испытания, прочностные показатели определяют при постоянных скорости деформирования и температуре. Кратковременную прочность оценивают по разрушающему напряжению при растяжении, сжатии, изгибе, срезе в обычных условиях при невысоких скоростях деформирования («0,001—0,5 м/мин). Для некоторых полимеров определяют сопротивление разрушению при ударных воздействиях нагрузки со скоростью 2 —4 м/с. Этот показатель называется ударной вязкостью {или ударной прочностью). Он представляет собой отношение работы разрушения Аразр к площади попере ного сечения образца 50.[5, С.343]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! 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. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Кравчук А.С. Механика полимерных композиционных материалов, 1985, 304 с.
3. Шайдаков В.В. Свойства и испытания резин, 2002, 236 с.
4. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень, 1999, 544 с.
5. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
6. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
7. Вострокнутов Е.Г. Переработка каучуков и резиновых смесей, 1980, 281 с.
8. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
9. Катаев В.М. Справочник по пластическим массам Том 1 Изд.2, 1975, 448 с.
10. Малкин А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров, 1978, 336 с.
11. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
12. Голда Р.Ф. Многокомпонентные полимерные системы, 1974, 328 с.
13. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
14. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.
15. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
16. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
17. Соколов А.Д. Литье реактопластов, 1975, 87 с.

На главную