При малых скоростях растяжения процесс разрушения резин осуществляется путем роста надрывов, т. е. необратимо. Уравнение разрушения (VII. 2) может быть применено с достаточной степенью точности, только если шероховатая зона поверхности разрушения мала. Ввиду медленности развития шероховатой зоны это условие применимо в широком диапазоне скоростей растяжения, и тем более при больших скоростях. Временную зависимость прочности резин, учитывая закон деформации (VII. 3), можно записать в форме:[7, С.192]
Нет никаких сомнений, что заметные скачки температуры действительно возникают при обычных скоростях растяжения, так что представления Маршалла и Томпсона очень существенны для понимания процесса образования шейки в целом. Однако прямые калориметрические измерения показали [16], что при низких скоростях растяжения повышение температуры столь мало (не более 10 °С), что этот эффект не может объяснить образования и распространения шейки как следствие адиабатического разогрева. Позднее это было в явной форме продемонстрировано Лазуркиным [17], который осуществил холодную вытяжку резин (ниже их температуры стеклования) при очень низких скоростях в квазистатических условиях. Вин-сен [3] подтвердил этот результат, показав, что холодная вы-[12, С.269]
Исследовали аморфную пленку ПЭТФ толщиной 0,3 мм (ГС = 80°С). Образцы испытывали при различных скоростях растяжения, определяли степень необратимой деформации и степень ориентации (температуры опытов 20 и —196°С). Вследствие высокой прочности пленок ав достигался при очень низкой температуре, и хрупкого разрыва не наблюдалось даже при —196 °С. При этой температуре при модуле упругости Е = = 4,6 ГПа предел упругости равен 130 МПа. Необратимая деформация появляется благодаря возникновению при растяжении трещин «серебра», которые не закрываются при разгрузке.[14, С.211]
На рис. 11.36 приведены некоторые результаты определения скорости распространения разрыва v' при различных скоростях растяжения v. Во всех исследованных случаях значение т'р уменьшалось с ростом v. Нетрудно заметить общую тенденцию к возрастанию максимального значения v' с увеличением v. В процессе распространения разрыва скорость его непрерывно изменяется. Однако принципиально возможно подобрать такой режим деформации, при котором распространение разрыва происходило бы с постоянной скоростью, проходя путь i за время т р.[8, С.104]
Природа когезионной прочности резиновых смесей. В практике шинного производства под когезионной прочностью понимают способность невулканизованных сажевых смесей развивать достаточно высокие напряжения (~1МПа) при деформациях ~400% и скоростях растяжения до 100 см/мин.[1, С.74]
Из уравнения (12.10) следует, что в координатах lg ap; Т~1 данные должны ложиться на прямые, что и подтверждается в широком температурном интервале (рис. 12.12),соответствующем высокоэластическому плато эластомера. Прямолинейные участки наблюдаются при всех скоростях растяжения и с одинаковым наклоном, равным 0,63 • 103 К"1 для сшитого и 0,75 • 103 К"1 для несшитого эластомера СКС-30. В соответствии с уравнением (12.10) эти значения должны быть равны U/(2, 3 т/г). Отсюда по уже известному значению m можно вычислить энергию активации. Последняя для несшитых и сшитых эластомеров СКС-30 составляет 54,5 кДж/моль, в то время как значения m соответственно равны 3,7 и 4,4 (см. табл. 12.1)). Одна из причин сходства механизмов разрушения у несшитых и сшитых эластомеров, вероятно, лежит в существовании у несшитых эластомеров физических узлов-микроблоков. Иначе говоря, несшитый эластомер может рассматриваться аналогично химически сшитому эластомеру. Коэффициент m и энергия активации по долговечности и разрывной прочности были получены для эластомера СКМС-10, данные о котором приведены в табл. 12.2. 12.2.3. Инвариантность энергии активации различных процессов[4, С.346]
Закс и др. [169] исследовали образование шейки в поликарбонате. Вследствие уменьшения поперечного сечения образца в области шейки материал в процессе «прохождения через шейку» приобретает ориентационную деформацию А, равную ~2. При комнатной температуре и различных скоростях растяжения образца, соответствующих скоростям деформации в области шейки 0,02—2 с~', авторы работы [169] получили довольно стабильный спектр ЭПР, который, однако, был недостаточно разрешен. Интенсивность данного спектра возрастала в зависимости от скорости прохождения невытянутого ПК через шейку от 3-Ю15 до 1,8-1016 спин/г (рис. 7.12). Эти же авторы исследовали также поведение стабильных нитро-ксидных радикалов и радикалов, образующихся путем фотолиза в процессе образования шейки в образцах ПЭНП и ПК-Наблюдаемый при этом возросший спад числа первоначально присутствующих радикалов может быть вызван их реакцией со вновь образующимися радикалами, а также с возросшей скоростью рекомбинации или спада числа присутствующих радикалов под влиянием деформации. На существование последнего явления в высокоориентированных полимерах ПЭВП, ПП, ПА-12 и ПЭТФ указывали Бехт и др. [47].[2, С.306]
В качестве примера можно привести диаграмму Смита (см. [82]) для эластомеров (рис. 11.3). Семейство кривых — кривые растяжения при разных скоростях (или температурах). Их конечные точки — это точки разрыва, которые образуют огибающую разрывов ABC. Диаграмма Смита позволяет определить прочность эластомера не только при разных скоростях растяжения и температурах, но и при различных режимах деформации. Растянем образец до точки D "(при данной скорости), а затем сменим режим деформации. Например, зафиксируем деформацию в точке D. В результате будет происходить релаксация напряжения до тех пор, пока в точке D\ не произойдет разрыв образца. Пусть далее в точке D зафиксирована нагрузка, тогда будет наблюдаться ползучесть, пока в точке DZ не произойдет разрыв. Диаграмма Смита является наглядным примером рассматриваемого подхода к проблеме прочности эластомеров.[4, С.286]
При построении кривых необходимо учесть масштаб записи на диаграммной ленте по вертикали Д/ и по горизонтали f, а также их изменение при различных скоростях растяжения.[5, С.164]
Учет временного характера процесса разрушения резин должен привести к выводу о возрастании прочности с увеличением скорости нагружения. Между тем при больших скоростях растяжения наблюдаются аномальные отклонения от этой закономерности, обнаруженные Журковым с сотр.5 для резин из натурального и синтетических каучуков. Исследования проводились в широком интервале скоростей растяжения—от 0,2 см/сек до 31 м/сек, что соответствует скоростям деформации от 7% до 1,3-]05% в секунду. В отдельных опытах скорость деформации снижалась до 10~5% в секунду. С повышением скорости деформации увеличивается модуль высокоэластичности и изменяется прочность резины.[7, С.186]
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.