Усталостное разрушение волокна широко исследовали также Преворсек, Лайонс и др. Ссылки на многие относящиеся к данному вопросу статьи даны в работе [78] . Под выносливостью авторы понимают время, требуемое для образования пустот в материале путем перераспределения молекулярных сегментов. Они получили кинетическое уравнение, связывающее число циклов до разрушения с различными механическими и молекулярными параметрами [78] .[1, С.262]
В стеклообразных полимерах усталостное разрушение определяется гл. обр. соотношением между временем действия нагрузки и временем релаксации. Отклонения от принципа аддитивности в основном связаны с физич. релаксационными процессами — выравниванием перенапряжений на микродефектах, переориентацией структурных элементов, гистерезисным саморазогревом. Эти отклонения значительны только в том случае, если время релаксации одного порядка с периодом цикла нагрузки.[8, С.351]
В стеклообразных полимерах усталостное разрушение определяется гл. обр. соотношением между временем действия нагрузки и временем релаксации. Отклонения от принципа аддитивности в основном связаны с физич. релаксационными процессами — выравниванием перенапряжений на микродефектах, переориентацией структурных элементов, гистерезисным саморазогревом. Эти отклонения значительны только в том случае, если время релаксации одного порядка с периодом цикла нагрузки.[11, С.351]
Усталость обычно выражается количеством циклов деформации, которые образец выдерживает до разрушения. Усталостное разрушение большинства полимеров наступает при напряжениях, значительно меньших предела текучести материала. Это напряжение обычно довольно мало, и образец под действием равного статического напряжения может изгибаться без разрушения неограниченно долго. В этом виде испытаний, так же как и в других случаях, скорость приложения нагрузки играет важную роль, так как влияет на интенсивность рассеивания в теле тепловой энергии.[6, С.56]
Существуют три вида хрупкого разрушения полиэтилена: растрескивание под влиянием окружающей среды, термическое растрескивание и усталостное разрушение. Растрескивание под влиянием окружающей среды связано с химическим разрушением полимерного материала; термическое растрескивание вызывается повышением температуры, а усталостное разрушение возникает в результате переменных напряжений или деформаций. Чтобы под влиянием окружающей среды произошло растрескивание, необходимо наличие трех совместно действующих факторов: микротрещин на поверхности материала, активно воздействующих агентов и напряжений. Разрушение материала происходит в том случае, когда суммарные напряжения, вызывающие образование трещин, превышают когезионную прочность. В этом случае трещины прорастают по местам наименьшего сопротивления. Возможно это происходит по границам кристаллитных областей.[6, С.187]
Лит.: Резниковский М. М., Лукомская А. И., Механические испытания каучука и резин, М., 1968; Р а т н е р С. Б., Агамалян С. Г., Усталостное разрушение пластмасс, М., 1974; Малмейстер А. К., Тамуж В. П., Тетере Г. А., Сопротивление жестких полимерных материалов, Рига, 2 изд., 1972; Степанов В. А. и [др.], О причинах снижения долговечности полимеров при циклическом нагружении, Механика полимеров, № 2, 279 (1976); Регель В. Р., С л у ц к е р А. И., Томашевский Э. Б., Кинетическая природа прочности твердых тел, М., 1974.[11, С.351]
Значение минимальной интенсивности (/mm), вероятно, характеризует наличие двух механизмов механодеструкции при вибрационном воздействии: 1) усталостное разрушение материала, когда интенсивность механических воздействий не превышает предела прочности и разрушение наступает в результате накопления изменений, ослабляющих материал (в этом случае механокрекинг происходит в объеме материала и зависит от концентрации напряжений на дефектах структуры, механодеструкция не симбатна измельчению материала); 2) хрупкое разрушение, когда константа скорости деструкции пропорциональна логарифму интенсивности подвода механической энергии и основные акты механокрекинга[4, С.144]
Лит.: Р е 3 н и К о в с к и и М. М., Л у к о м с к а я А. И., Механические испытания каучука и резни, М., 1968; Р а т н е р С. Б., Агамалян С. Г., Усталостное разрушение пластмасс, М., 1974; Малмейстер А. К., Там у ж В. П., Тетере Г. А., Сопротивление жестких полимерных материалов, Рига, 2 изд., 1972; Степанов В. А. и [др.], О причинах снижения долговечности полимеров при циклическом нагружении, Механика полимеров, № 2, 279 (1976); Ре гель В. Р., С л у ц к е р А. И., Т о м а ш е в с к и и Э. Е., Кинетическая природа прочности твердых тел, М., 1974.[8, С.351]
Из-за отличия механизмов износа твердых и высокоэластических полимероа (пластмасс и резин) методики его изучения и способы количественной оценки различаются. Износ пластмасс зависит от их фрикционных (коэффициент внешнего трения), деформационных (модуль упругости) и прочностных (разрушающее напряжение) свойств. Так как на площади фактического контакта трущихся поверхностей имеет место и микрорезание, и усталостное разрушение, то удельный износ /уд можно охарактеризовать эквивалентной величиной массовой интенсивности износа:[2, С.383]
Регель и др. [74] показали, что закономерность подобного накопления разрушений применима к волокнам ПАН, нагружаемых с частотой 24 Гц в течение 1,5 -107 циклов. Для пленок ПММА, вискозного волокна и волокна капрона (ПА-6) соответствие экспериментальных данных и выражения (8.11) можно было получить благодаря охлаждению воздухом образцов, испытываемых на усталость, после предварительной вытяжки или термообработки при повышенных температурах. Эти же авторы пришли к выводу, что выражение (8.11) будет описывать усталостное разрушение, согласно кинетической концепции разрушения, если температура Т (окружающей среды) и активационный объем у будут заменены величинами Т* и у*, которые зависят от параметров эксперимента при утомлении (частоты, формы импульса напряжения или деформации).[1, С.262]
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.