Здесь ес (tj) — деформация ползучести при t = tlt т. е. накоплен-лая к моменту времени, в который снимается внешняя нагрузка, а е'г (t) — новая величина, называемая остающейся деформацией; эта величина отвечает деформации, которая должна создаваться к моменту времени t при осуществлении программы нагружения — разгрузки, представленной на рис. 5.7, е, т. е. для линейного вязкоупругого материала[8, С.186]
Показано [120], что деформация ползучести пропорциональна концентрации субмикротрещин. Эта зависимость иллюстрируется рис. 6.19. Данные получены в условиях одноосного растяжения на образцах, изготовленных из ориентированной капроновой пленки ПК-4. Напряжение, сохранявшееся постоянным, составляло 200 МПа. В правой части графика приведены кривые ползучести и нарастания структурной поврежденное™, которые кинетически аналогичны. Максимальная скорость наблюдается в начальный период нагружения, а затем эти процессы затухают. Изохронные сечения кривых 1 и 2 определяют взаимосвязь деформации и поврежденное™. График этой зависимости приведен в левой части рис. 6.19. Он показывает, в частности, что до некоторой деформации (ес) трещины не образуются[7, С.247]
К измеряемым макроскопическим параметрам, влияющим на развитие усталости материала, относятся деформация ползучести и скорость деформации [72, 116, 122, 123, 147]. Миндел и др. [122] изучали скорость ползучести в зависимости от деформации при чистом сжатии поликарбоната. Эти же авторы обнаружили, что эффективность усталостного нагружения возрастает благодаря увеличению скорости деформации после каждого перерыва нагружения. Поскольку величина деформации, после которой начинается ускоренная ползучесть, остается постоянной (8,8%), выносливость снижается. Ползучесть при растяжении часто вызывает усталостное ослабление полимеров. В 1942 г. Буссе и др. [72] предложили данный механизм для полиамида, хлопчатобумажного волокна и вискозы. Брюллер и др. [147] утверждали, что циклические деформации ползучести рассчитываются с помощью принципа суперпозиции Больцмана.[1, С.302]
Деформация реального линейного каучукоподобного полимера обычно является наложением илгг суперпозицией эластической деформации и необратимой деформации течения, причем и та и другая развиваются во времени. Явление постепенного развития деформации получило название ползучести. По общей величине деформация ползучести нельзя сказать, что япилось причиной ее развития, но при определенных условиях общую деформацию можно расчленить па обратимую и необратимую части. Это обычно проводят двумя способами.[4, С.176]
Ослабление при ползучести присуще не только термопластичным материалам. В качестве примера в гл. 1 приведены морфологические структуры разрушения при ползучести труб из ПВХ, подверженных воздействию различных по величине напряжений. При достаточно высоких напряжениях (0„ = = 50 МПа) имеет место небольшая деформация ползучести, а ослабление труб из ПВХ оказывается хрупким. В таком случае говорят о прочностной долговечности при хрупком разрушении (рис. 1.1). При умеренных значениях напряжения (42 МПа), действующего продолжительное время, трубы подвергаются сильной пластической деформации, т. е. в таком случае говорят о деформационной долговечности при вынужденной эластичности (рис. 1.2). При более низких значениях напряжения (а„<20 МПа) ослабления либо не наблюдается совсем в течение времени проведения эксперимента, либо действует конкурирующий механизм образования трещины при ползучести (рис. 1.3).[1, С.278]
В зависимости от величины начального напряжения в этом режиме возможно хрупкое или вязкое разрушение. Первое было рассмотрено выше, поэтому остановимся на втором. Обычно оно возникает при <го>0,5<тт и сопровождается резким увеличением скорости ползучести. Соответственно на образце появляется шейка, которая быстро распространяется на деформируемый объем. В условиях вязкого разрушения полимеров деформация ползучести достаточно велика. Например, у полиэтилена высокой плотности она достигает 1800% {225]. Поэтому вязкое разрушение пластмассового стержня, длительно растягиваемого постоянной нагрузкой Р, разумно интерпретировать как неограниченное течение. Подобным образом интерпретировали этот процесс Генки, а также Хофф [107, 109, 157]. Следуя схеме Хоффа, обозначим через /, /о, а также F и Р0 текущую и начальную длины и площадь 'сечения -стержня. По условию несжимаемости[7, С.221]
Рис. 6 (справа). Влияние ультрафиолетового облучения на ползучесть полимера (е — относительная деформация ползучести): I, III — без облучения; II — при облучении[10, С.382]
Рис. 6 (справа). Влияние ультрафиолетового облучения на ползучесть полимера (Е — относительная деформация ползучести). I, III — без облучения; II — при облучении[11, С.379]
Если в момент времени t± > t0 образец мгновенно разгрузить, то после мгновенного уменьшения упругой составляющей, деформация ползучести начнет убывать во времени (релаксация деформаций, (рис. 1.16).[9, С.17]
Результаты сравнивают с нормами (см. Приложения VIII и XIII). По результатам испытания строят кривую в координатах относительная деформация ползучести е — логарифм времени lg t.[6, С.181]
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.