На главную

Статья по теме: Приложенное напряжение

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Если приложенное напряжение недостаточно для достижения значений «истинной» электрической прочности вблизи электрода, то между моментом подачи напряжения и возникновением дендрита существует индукционный период, в течение которого в полимере накапливаются изменения, приводящие через определенное время ^3 к возникновению дендрита. В этом случае, время развития дендрита до полного пробоя образца состоит из индукционного периода t3 зарождения дендрита и периода роста канала дендрита. Длительность периода зарождения дендрита U сокращается при увеличении амплитуды напряжения часто-[16, С.149]

Если приложенное напряжение меньше >оп (при данной длине трещины), то трещина в течение некоторого времени остается неподвижной. При этом в каждой точке напряжения постоянны, а перемещения возрастают пропорционально функции податливости. Могут реализоваться два случая. Если длительная податливость (т. е. значение функции податливости при t—*оо) и приложенное напряжение достаточно малы, то трещина будет оставаться неподвижной как угодно долго и тело вообще не разрушится. Максимальное значение напряжения, удовлетворяющее этому условию, можно назвать безопасным напряжением GO. Таким образом, выделяется еще один класс вязкоупругих тел, которые можно назвать телами макс-велловского типа, их длительная податливость бесконечна, т. е. они ведут себя при больших временах наблюдения как вязкие жидкости. Для этих тел безопасное напряжение равно нулю, т. е. тела максвелловского типа разрушаются через какое-то время при сколь угодно малых нагрузках.[18, С.99]

Формула (5.12) определяет вероятность неравенства 0р<сг, где а—приложенное напряжение. Поскольку физически разрыв может произойти пр'и любом а>0, то в выражении (5.12) вместо о фигурирует ар. Здесь v — характеристический размер образца, например его объем [44] илм площадь поперечного сечения [170, 171] (если прочность не зависит от длины); и0 — единица характеристического размера, охватывающая микроочаг разрушения, но достаточно малая по сравнению с размерами образца.[13, С.120]

Разрыв изолированной макромолекулы при механическом: воздействии (механокрекинг) происходит вследствие того, что-приложенное напряжение превышает прочность химической, связи между атомами основной цепи, величина которой находится в пределах 4—6 Н/связь. В полимере напряжения, возникающие при деформации, распределяются не только па химические валентные связи основной цепи, но и на межмолекулярные связи между цепями. Если бы все макромолекулы были распрямлены и уложены параллельно друг другу, то при. деформации такого пучка они испытывали бы почти одинаковое напряжение были бы равномерно нагружены и для их разрыва потребовались бы очень большие напряжения, превосходящие средние напряжения, возникающие при переработке-и эксплуатации. Однако в реальных условиях различные макромолекулы к даже участки одной и тон же макромолекулы расположены в различных направлениях относительно направления действующей силы. Вследствие этого, а также различной подвижности сегментов, наличия сил внутреннего трения или. межмолекулярного взаимодействия, тепловых флуктуации при деформации полимерных материалов их отдельные структурные элементы испытывают различное напряжение В какой-то точке это напряжение может превысить критическое напряжение, равное прочности химической связи цепи, вследствие чего эта связь рвется.[7, С.216]

Прочность и долговечность являются важнейшими свойствами полимерных материалов. Прочность реальных материалов не является материальной константой, так как зависит от многих факто-.ров — времени или скорости действия нагрузки, температуры, вида напряженного состояния и др. Можно назвать две основные причины этого. Первая — существование во всех реальных материалах структурных дефектов и прежде всего микротрещин. Вторая — термофлуктуационный механизм разрыва химических связей. Соответственно этому возникли два подхода к прочности твердых тел: механический, и кинетический. Механический подход имеет свои достоинства и недостатки. Так, механика разрушения является основой инженерных методов расчета прочности деталей и конструкций, находящихся в сложнонапряженном состоянии. Математическая теория трещин, позволяющая рассчитывать пер'енапряжения вблизи микротрещины, является большим достижением механики разрушения. В то же время механический подход оставляет в стороне физические атомно-молекулярные механизмы разрушения и физическую кинетику разрушения в целом. Кинетический подход исходит из термофлуктуационного механизма разрушения, общего для всех твердых тел, в том числе и для полимеров. Суть этого механизма заключается в том, что химические связи в полимере разрываются в результате локальных тепловых флуктуации, а приложенное напряжение увеличивает вероятность разрыва связей.[2, С.331]

Механическая деструкция полимеров, как н вообще их разрушение под действием внешнего механического воздействия, обусловлена флюктуациями тепловой энергии. Приложенное напряжение создает возможность накопления флюктуации и обеспечивает направленность процесса разрыва химических связей в основной цепи полимера (глава X)-[5, С.63]

Причиной образования первичных трещин в полимерном материале, согласно С. Н, Журкову и сотр., являются тепловые флюктуации, т. с. локальные резкие возрастания внутренней энергии, вызывающие разрывы химической связи в основной цепи полимера. Атомы цепных молекул колеблются около своих равновесных положений с частотой 101а—10аз сек~\ В том месте, где тепловые флюктуации становятся больше энергии химических связей, последние разрываются^При сравнительно невысоких температурах тепловые флюктуации приводят к разрыву некоторых химических связей, но Процесс распада Компенсируется восстановлением связи. Приложенное напряжение создает возможность накопления флюктуации,[5, С.229]

При растяжении изотропного волокна в одном направлении может происходить, во-первых, перемещение цепных молекул или кристаллитов и, во-вторых, деформация валентных углов, т. е. перемещение атомов из их положения равновесия [102]. В случае ориентации полимеров линейной структуры необходимо различать перемещение атомов из положения равновесия, которое обусловливает деформационное двойное лучепреломление, и ориентацию цепей или кристаллитов, вызывающую ориентационное двойное преломление. Суммарное двойное лучепреломление складывается, следовательно, из деформационного и ориентационного двулуче-преломления. Возникновение деформационного двойного лучепреломления у низкомолекулярных веществ обусловлено главным образом эластическими деформациями. Если кратность вытяжки лежит в пределах, описываемых законом Гука, т. е. приложенное напряжение прямо пропорционально деформации, то и в случае высокомолекулярных соединений речь идет преимущественно о деформационном двойном лучепреломлении. Деформационное двойное лучепреломление вообще зависит не от ориентации цепей, а от деформации валентных углов, или перемещения атомов из положения равновесия [78]. В противоположность этому, ориентационное двойное лучепреломление зависит от степени ориентации цепей.[6, С.89]

Если потенциал рабочего электрода относить к одному и тому же вспомогательному электроду, потенциал которого условно принимается за нуль, то приложенное напряжение по абсолютной величине будет равно потенциалу рабочего электрода:[9, С.19]

Механическая деструкция полимеров, как и вообще их разрушение под действием внешнего механического воздействия, обусловлена флюктуациями тепловой энергии. Приложенное напряжение создает возможность накопления флюктуации и обеспечивает направленность процесса разрыва химических связей в основной цепи полимера (глава X).[10, С.63]

В этом уравнении п — число дефектов в деформируемом объеме, а Рп(вр) — вероятность разрушения изделия, например модельной цепи, включающей п звеньев, каждое из которых имеет вероятность разрушения Р(ах). Величина ах характеризует прочность элементарной площадки (звена) в объеме изделия. Если приложенное напряжение в>ах, то звено раврушается. Подобный подход позволяет учесть в расчете масштабный эффект, проявляющийся в снижении механической прочности по мере увеличения объема изделия, поскольку повышается вероятность наличия в его структуре слабого звена. В зоне такого дефекта обычно образуется центр разрыва, где напряжение соизмеримо с величиной теоретической прочности. Затем процесс распространяется на другие дефектные области, приводя к нарушению сплошности тела.[13, С.119]

... 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. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
2. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
3. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям, 1985, 224 с.
4. Кузнецов Е.В. Практикум по химии и физике полимеров, 1977, 256 с.
5. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
6. Амброж И.N. Полипропилен, 1967, 317 с.
7. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
8. Валиев Р.З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией, 2000, 272 с.
9. Калинина Л.С. Анализ конденсационных полимеров, 1984, 296 с.
10. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
11. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
12. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
13. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
14. Кармин Б.К. Химия и технология высокомолекулярных соединений Том 6, 1975, 172 с.
15. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов, 2003, 240 с.
16. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров Издание 3, 1986, 224 с.
17. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
18. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
19. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
20. Клаин Г.N. Аналитическая химия полимеров том 2, 1965, 472 с.
21. Феттес Е.N. Химические реакции полимеров том 2, 1967, 536 с.
22. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
23. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
24. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
25. АбдельБари Е.М. Полимерные пленки, 2005, 351 с.
26. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.

На главную