На главную

Статья по теме: Суперпозиции Больцмана

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Принцип суперпозиции Больцмана применим для всех полимеров, структура которых не зависит от приложенных сил и ие меняется во времени. Ои позволяет описывать линейное вязкоупругое поведение системой дифференциальных уравнений вида: La = Z)e, где L и D — линейные дифференциальные операторы по времени. Это выражение эквивалентно описанию вязко-упругого поведения с помощью моделей, состоящих из упругих пружин с различными модулями EI и вязких элементов с вязкостями r\t (рис. IX. 2) . Пружинам приписываются механические свойства идеальной упругости — закон Гуна, а вязким элементам — свойства идеально вязкой жидкости — закон Ньютона.[3, С.214]

Принцип суперпозиции Больцмана является одной из отправных точек теории линейной вязкоупругости и иногда называется интегральным представлением линейной вязкоупругости. Одинаково справедлива другая отправная точка, заключающаяся в установлении связи между напряжением и деформацией при помощи дифференциального уравнения, что дает дифференциальное представление линейной вязкоупругости. В наиболее общей форме это уравнение имеет вид[4, С.88]

Принцип суперпозиции Больцмана сводится к предположению о том, что все воздействия на среду независимы и аддитивны, причем ее реакция на эти воздействия линейна. Принцип Больцмана представляет основу определения понятия о линейной вязкоупругой среде.[6, С.79]

Принцип суперпозиции Больцмана. Материалы, для которых зависимость между напряжениями и деформациями включает время, называют вязкоупругими. К таким материалам относят прежде всего полимерные материалы и их композиции. Для .описания процессов деформирования вязкоупругих материалов Больцман разработал теорию наследственной вязкоупругости, основанную на принципе суперпозиции. Он использовал две гипотезы.[7, С.5]

Обобщение принципа суперпозиции Больцмана, предложенное Лидерманом, удачно объясняет различие поведения исследованных им волокон при ползучести и упругом восстановлении. Это объяснение, однако, не является универсально справедливым для всех типов материалов. Кроме того, оно оказывается неудовлетворительным для описания поведени"я образцов при более сложных программах нагружения, чем только ползучесть и упругое восстановление.[4, С.199]

Уравнения (IX. 8) и (IX. 9) являются следствием принципа суперпозиции Больцмана, согласно которому каждая элементарная ступень нагружения дает независимый вклад в конечную деформацию, а итоговая деформация к данному моменту t получается суммированием всех этих вкладов.[3, С.207]

Ниже будет кратко рассмотрено, к какой переформулировке принципа суперпозиции Больцмана приводят общие соображения нелинейной вязкоупругости. Как будет видно, это влечет за собой столь существенные усложнения, что с практической точки зрения такой подход оказывается вряд ли целесообразным, хотя, конечно, он может способствовать более глубокому пониманию физических явлений, обусловливающих наблюдаемые явления.[4, С.189]

Первой математической формулировкой теории линейной вязкоупругости является принцип суперпозиции Больцмана [1], согласно которому предполагается, что ползучесть образца есть функция всей предыстории нагружения .образца и что каждая ступень нагружения дает независимый вклад в конечную деформацию, так что полная деформация может быть получена простым суммированием всех вкладов.[4, С.83]

Релаксация напряжения может быть описана в наиболее точной и полной форме с использованием принципа суперпозиции Больцмана. Рассмотрим программу нагружения, согласно которой приращения деформации Aej, Ae2, Ае3 и т. д. создаются в 'моменты времени тх, т2, т3 и т. д. Общее напряжение в зависимости от времени t тогда выражается как[4, С.86]

С помощью интеграла в уравнении (5.3), называемого интегралом Дюамеля, можно наглядно проиллюстрировать следствия принципа суперпозиции Больцмана применительно к оценке поведения материала при нескольких простых схемах нагружения. Возвращаясь к выводу уравнения (5.2), можно видеть, что интеграл Дюамеля наиболее просто вычисляется представлением его как суммы нескольких составляющих. Рассмотрим три характерных случая?[4, С.84]

Можно видеть, что полученный результат идентичен деформации ползучести, которая развивается при приложении напряжения о0 за время ^. Это демонстрирует второе следствие принципа суперпозиции Больцмана, состоящее в том, что деформации при ползучести и при упругом восстановлении, развивающиеся за одно и то же время, одинаковы по величине.[4, С.86]

... 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. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
3. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
4. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
5. Шен М.N. Вязкоупругая релаксация в полимерах, 1974, 272 с.
6. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
7. Колтунов М.А. Прочностные расчет изделий из полимерных материалов, 1983, 240 с.
8. Роговин З.А. Физическая химия полимеров за рубежом, 1970, 344 с.
9. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
10. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.

На главную