На главную

Статья по теме: Максимальных напряжений

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Функция распределения максимальных напряжений сдвига F (тт) определяется долей полимера, выходящего из зазора вальцов, характеризующейся максимальным напряжением сдвига, равным или меньшим тт (см. разд. 7.12). Из уравнения (10.5-19) следует, что максимальное напряжение сдвига вдоль любой линии тока достигается при р = р2, если ра > —У~\ + 2Х2, и при р -_• —1/1 + 2Х2, если р2 <—jAl + 2Х2. Следовательно, распределение напряжений сдвига по зазору в сечении максимальных напряжений имеет вид:[1, С.400]

Для практического использования функции распределения максимальных напряжений сдвига нужно с помощью уравнения (11.6-19) рассчитать критический уровень напряжения сдвига, необходимый для разрушения агломератов. Это и будет величина тт в выражении (11.8-7). Определим далее объем полимера, подвергающегося воздействию максимального напряжения сдвига, которое ниже критического уровня, и подставим его вместо F (тт) в (11.8-7). Подставив ттах из (11.8-4) в (11.8-7), получим одно выражение со следующими переменными: Я, u, U и Н0. Переменная Я, как было показано ранее, определяется общим объемом полимера на валках с одинаковым радиусом R и зазором Я0. Если температура постоянна (а значит, вязкость [I тоже постоянна), то остается одна неизвестная переменная U. Если величина U окажется слишком большой, то можно либо уменьшить F (тт), многократно пропуская полимер через зазор вальцов и подвергая его каждый раз перемешиванию за'счет подрезки и пропускагмежду валками, либо подобрать новую величину зазора Я„ (что приведет к изменению Я), либо, наконец, изменить температуру вальце вания и, следовательно, изменить вязкость ц.[1, С.401]

Вальцы — это эффективный диспергирующий смеситель. Как отмечалось в разд. 11.5, при диспергирующем смешении разрушение агломератов происходит при достижении некоторого критического напряжения сдвига. Из гидродинамического анализа вальцевания, приведенного в разд. 10.5, следует, что частицы жидкости в зависимости от их радиального положения в зазоре между валками подвергаются различным максимальным напряжениям сдвига. Поэтому количественная оценка диспергирующего смешения требует описания функции распределения максимальных напряжений сдвига. Поясним это следующим примером.[1, С.400]

Здесь cra — «кажущийся предел прочности при растяжении», который получается при экстраполяции ЛПН до т = 0. Действительный предел прочности при растяжении слипшегося сыпучего материала может быть измерен, и обычно он меньше, чем cra [4]. Значение напряжения сдвига при а = О называется коэффициентом слипания (когезии): с = ста tg р\ Он отражает величину сил адгезии в системе частиц, которые необходимо преодолеть, чтобы началось скольжение. Неспособность противостоять сдвигу (движение сыпучего материала) наступает тогда, когда в определенном направлении местные напряжения сдвига (как это следует из круга Мора) превышают предел сдвиговой прочности материала в данном месте. Следовательно, повреждение в некоторой точке не обязательно произойдет В плоскости максимальных напряжений сдвига, проходящей через[1, С.227]

Рис. 11.18. Функция распределения максимальных напряжений сдвига в зазоре двухвалковых вальцов для ньютоновской жидкости:[1, С.401]

Пример 11.6. Функция распределения максимальных напряжений сдвига для двухвалковых вальцов с одинаковыми радиусами и скоростями вращения валков.[1, С.400]

Пример 11.7. Гидродинамический анализ простого смесителя закрытого типа Если для высокоэффективного диспергирующего смесителя главное значение имеет функция распределения максимальных напряжений сдвига, то для смесителя, в котором осуществляется экстенсивное смешение, важна функция распределения деформаций. В обоих случаях важным фактором конструкции смесителя является потребляемая в зазоре смесителя мощность. В настоящем примере, однако, рассмотрены только максимальные и средние значения напряжений.[1, С.403]

Оказалось, что долговечность серийного полиметилметакрила-та° при циклических испытаниях совпадает с расчетной только в области малых долговечностей или в области больших максимальных напряжений з2. В области малых а2, представляющих наибольший интерес для практики, долговечность на один-два порядка ниже расчетной. Зтот результат показывает, что применяемый метод не всегда пригоден для расчета долговечности пластмасс при циклических иагружениях и необходим еще учет специфических явлений, которые вносит сама цикличность нагружения. Некоторые из них разобраны в работах9 и подробно рассматриваются ниже.[3, С.210]

Зависимость отношений максимального и среднего значений напряжения сдвига, рассчитанных из (11.9-6), (11.9-8) и (11.9-9), к напряжению сдвига в вынужденном течении от величины К. иллюстрирует рис. 11.21. Видно, что первое отношение линейно возрастает с увеличением К, а второе — сначала плавно снижается с увеличением К, до значения 1/3 (нулевое напряжение сдвига у движущейся пластины), а затем начинает увеличиваться. Отсюда следует, что большие значения максимальных напряжений сдвига можно получить при небольших длине и ширине зазора (низкие значения IIL и Л/Я). Зависимость среднего значения напряжения сдвига от величины llL имеет более сложный характер. Так, при уменьшении зазора среднее значение напряжения сдвига увеличивается, поскольку напряжение сдвига в вынужденном течении обратно пропорционально величине Л. Кроме того, следует учитывать еще два важных фактора, влияющих на течение в зазоре, а именно изменение вязкости расплава с изменением скорости сдвига и температуры. Повышение скорости сдвига на суженном участке канала приводит к снижению эффективной вязкости, что лишь в незначительной степени компенсируется увеличением К. Если вязкость сильно зависит от температуры, то картина течения может полностью измениться. Булен и Колвелл [28 ] показали, что если скорости Va соответствует некоторое среднее значение приращения температуры, то среднее значение напряжения сдвига вначале быстро повышается до максимума, а затем при дальнейшем повышении скорости сдвига напряжение постепенно снижается вместо того, чтобы линейно расти с увеличением скорости сдвига, как предсказывает теория.[1, С.405]

В реальном изделии распределение напряжений может происходить иногда по весьма сложному закону. Зная вид эпюры напряжений, можно было бы реализовать внутренние ресурсы прочности в наиболее опасных направлениях. Осуществить это путем направленной ориентации в большинстве случаев не представляется возможным. Возникает потребность перехода от «скалярного» усиления к «тензорному». Так, чтобы обеспечить путем введения в систему усиливающих компонентов увеличение прочности материала в наиболее опасных направлениях, необходимо ориентировать в этих направлениях цепочечные структуры наполнителя. Это частично реализуется, например, при наполнении полимерной системы нитями, расположенными вдоль оси максимальных напряжений. Однако такой способ обеспечивает только линейное направленное усиление материала.[4, С.303]

Как видно на рис. !, каждому градусу помола соответствует определенное значение максимальных напряжений и определенная[5, С.258]

... 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. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
2. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
3. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
4. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
5. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.

На главную