Известно, что при растяжении натурального каучука происходит процесс изменения структуры материала, обычно называемый процессом кристаллизации. Однако для веществ с очень большими молекулами понятие кристалла в обычно употребляемом смысле приводит часто к недоразумениям. При описании кристалла низкомолекулярного вещества достаточно указать положение центров тяжести молекул и пространственное расположение их элементов симметрии. Это описание является достаточным до тех нор, пока молекулы малы, а колебания отдельных частей молекулы не приводят к изменению ее формы. В том же случае, когда молекулы очень велики и представляют собой гибкие цепи, периодическое расположение центров тяжести таких больших молекул в пространстве не определяет периодического расположения отдельных подобных химических групп цепи. При этом остается неясным, должны ли мы считать высокополимерное тело кристаллическим в том случае, когда имеется периодическое распределение центров тяжести цепных молекул (т. е. выполняется критерий кристалличности для тел, составленных из малых молекул) или же когда имеется периодическое распределение центров тяжести звеньев цепей. Если мы воспользуемся критерием, предложенным Ландау [4], то легко обнаружить, что периодическое расположение центров тяжести непрерывно деформирующихся (вследствие теплового движения) цепей соответствует не периодической, а постоянной, во всем пространстве, функции плотности (по Ландау). Периодическое же изменение функции плотности отвечает периодическому распределению центров тяжести звеньев. Таким образом, мы сразу приходим к выводу, что кристаллом высокополимера целесообразно называть лишь тело, в котором все звенья всех цепей расположены периодически. Очевидно, что, согласно изложенному, в кристалле высокополимера цепи должны быть «прямолинейными».[5, С.220]
Наличие элементов симметрии в упругом материале приводит к уменьшению числа независимых упругих констант. Можно предположить, что аналогичное уменьшение числа констант должно иметь место и для анизотропного линейного вязкоупру-гого материала, хотя достаточных экспериментальных доказательств того, что в обоих случаях выполняются одни и те же закономерности, нет.[4, С.210]
Следует, вероятно, с самого начала указать на значительное различие в важности симметрии, которое существует между обычными (малыми) органическими молекулами и макромолекулами. Отсутствие определенных элементов симметрии, таких, как плоскость или центр симметрии, в маленьких молекулах приводит к характерному явлению оптической активности, но не сказывается (или сказывается очень мало) на способности вещества к кристаллизации. Справедливо, что несимметричные маленькие молекулы могут кристаллизоваться только в определенных (энантиоморфных) пространственных группах, но поскольку эти маленькие молекулы очень подвижны и благодаря этому могут легко занимать соответствующие местоположения, необходимые для построения трехмерной решетки, то они не проявляют тенденции к торможению кристаллизации и к сохранению аморфного или стеклообразного состояния. С другой стороны, недостаток симметрии в расположении определенных повторяющихся групп в макромолекуле сильно влияет на ее способность к кристаллизации задолго до того, как последняя станет достаточно локализованной и сконцентрированной для проявления оптической активности. Отсутствие симметрии в расположении повторяющихся групп в макромолекулах уже само по себе сказывается на температуре размягчения, растворимости и механических свойствах, если даже это совсем не проявляется в оптическом вращении.[8, С.43]
Присутствие асимметрического атома углерода, т. е. центрального или третичного атома, связанного с четырьмя различными группами, необходимо, хотя не является достаточным для возникновения оптической активности. Асимметрия характеризуется отсутствием всех элементов симметрии и невозможностью наложения друг на друга молекулы и ее зеркального изображения.[8, С.44]
Известны уже кристаллич. структуры ок. 200 полимеров, включая полиэтилен, полипропилен, нек-рыо полиамиды и др. Кристаллография, данные о структуре полимера, приводимые в литературе, включают в себя символ пространственной группы, характеризующей совокупность элементов симметрии, размеры элементарной ячейки, куда входят в общем случае длины трех осей и углы между ними, число мономерных единиц в элементарной ячейке, плотность кристаллитов и общая характеристика конформации макромолекулы (зигзагообразная цепь или спираль с данным количеством звеньев на один оборот).[7, С.169]
Известны уже кристаллич. структуры ок. 200 полимеров, включая полиэтилен, полипропилен, нек-рые полиамиды и др. Кристаллографич. данные о структуре полимера, приводимые в литературе, включают в себя символ пространственной группы, характеризующей совокупность элементов симметрии, размеры элементарной ячейки, куда входят в общем случае длины трех осей и углы между ними, число мономерных единиц в элементарной ячейке, плотность кристаллитов и общая характеристика конформации макромолекулы (зигзагообразная цепь или спираль с данным количеством звеньев на один оборот).[9, С.169]
Кристаллическая решетка цепных молекул характеризуется периодичностью уже не только вдоль цепи, но и в двух других направлениях. Иными словами, кристаллическую укладку цепных молекул можно охарактеризовать в общем случае тремя периодами идентичности а, Ь, с и углами между ними а, р, у. Один из этих периодов (обычно считают, что с) направлен вдоль цепи. Кристаллам полимеров свойственен некоторый набор элементов симметрии, определяющих их пространственные группы. Эрен-фест [см. [54, гл. 9] впервые показал, что для получения дифракционных эффектов не обязательно наличие протяженных монокристаллических образований. Одно из следствий этого — открытие дифракции на поликристаллах, см. [54, гл. 9, 10].[6, С.108]
Используя представления о «межмолекулярных радиусах», можно построить модель молекулы как некоторого геометрического тела, т. е. «окантовать» ее. Тогда оказывается, что в кристаллах все молекулы соприкасаются. Это соответствует принципу плотной упаковки [57, гл. 1]. Согласно последнему, молекулы укладываются в кристаллиты так, чтобы «выступы» одной молекулы вошли во «впадины» другой. Кроме того, выгодная для заполнения пространства упаковка лишь незначительно может изменить конформацию молекулы и в решетке сохраняется максимальное число элементов симметрии изолированной цепи.[6, С.108]
Первый этап структурного исследования основан на определении направлений всех дифрагированных пучков. Вначале по расстоянию между слоевыми линиями на текстуррентгенограмме определяется длина той оси элементарной ячейки, к-рая направлена вдоль оси текстуры. Поскольку вдоль оси текстуры в подавляющем большинстве случаев в ориентированном образце направлены оси макромолекул, то таким образом определяется длина повторяющегося звена макромолекулы, т. н. период идентичности. Изучая расположение всех рефлексов вдоль слоевых линий и т. н. погасания (количество и положение отсутствующих рефлексов), определяют остальные размеры элементарной ячейки и расположение элементов симметрии, существующих в структуре.[9, С.168]
Первый этап структурного исследования основан на определении направлений всех дифрагированных пучков. Вначале по расстоянию между слоевыми линиями па текстуррентгенограмме определяется длина той оси элементарной ячейки, к-рая направлена вдоль оси текстуры. Поскольку вдоль осп текстуры в подавляющем большинстве случаев в ориентированном образце направлены оси макромолекул, то таким образом определяется длина повторяющегося звена макромолекулы, т. н. период идентичное! и. Изучая расположение всех рефлексов вдоль слоевых линий и т. н. погасания (количество и положение отсутствующих рефлексов), определяют остальные размеры элементарной ячейки и расположение элементов симметрии, существующих в структуре.[7, С.168]
В прямоугольной системе координат каждому напряженному состоянию (сгь а 2, а3) Рис. н.ю. Изображение напряжен- отвечает некоторая точка Р ного состояния в точке Р в прямоуголь- (рис. 11.10). Это уравнение является уравнением частично ограниченной поверхности в пространстве (стъ а а, 03). Напряженное состояние, характеризующееся точками, лежащими внутри поверхности F, не вызывает разрушения. Напряженное состояние, характеризующееся точками, лежащими на поверхности F или вне ее, вызывает разрушение. Итак, поверхность F — это пограничная поверхность наступления разрушения, т. е. геометрическое место точек, соответствующих разрушающим напряжениям. Если рассматривается разрушение изотропных материалов, то эта поверхность обладает рядом элементов симметрии. Напряженное состояние можно также описать суммой гидростатического напряженного состояния и девиатора напряжения:[2, С.70]
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.