При значениях приложенного напряжения, лежащих между безопасным и критическим, в некоторый момент времени трещина начинает расти. Из условия разрушения получается нелинейное интегральное уравнение, определяющее закон движения. Это уравнение решить чрезвычайно трудно, но практически наиболее важным является случай, когда нагрузка пренебрежимо мала по сравнению с <ап. Это естественно, так как разрушение тел с трещиной обычно происходит при напряжениях, значительно меньших предельной прочности. Поэтому достаточно изучить асимптотику при малых значениях а/'0л, когда интегральное уравнение преобразуется в обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка, связывающее скорость роста трещины с ее длиной. Трещина растет с конечной скоростью до некоторой критической длины, когда скорость роста становится бесконечной, и происходит мгновенное разрушение. Этого не бывает у тел кельвиновского типа, для которых каждому конечному размеру трещины отвечает конечная скорость ее роста. Однако и в этом случае длина трещины возрастает до бесконечности за конечное время. Назовем время, необходимое для того, чтобы трещина достигла критической длины, временем разрушения. Тогда, проинтегрировав дифференциальное уравнение, можно (при фиксированной длине начальной трещины) построить кривую зависимости времени разрушения от приложенного напряжения. Эту кривую можно интерпретировать как кривую длительной прочности тела с трещиной.[33, С.99]
В действительности величина приложенного напряжения всегда ограничена, т. е. 0 ^ 0Р и, следовательно, / ^ iK=l/(a0p). Поэтому п;ри кратковременных статических испытаниях, когда 0 — >-0р, -в структуре образца возникает некоторая минимальная критическая поврежденность (com). Приближенно в режиме 0= const ее можно вычислить по следующей схеме. Рассмотрим высокопрочный изотропный полимер с линейной диаграммой растяжения. При 0 — нтр заменим его кривую сплошности (см. рис. 6.17) прямой, соответствующей уравнению (5.112), пересечение которой с ординатой ?=\ и определяет минимальную критическую поврежденность[23, С.168]
Кристаллические полимеры под влиянием приложенного напряжения могут подвергаться значительным деформациям (до 1000%). В течение длительного времени полагали, що деформация кри* еталличсских полимеров (например, полиамидов) носит в основном необратимый характер, Т- с. обусловлена развитием процессов течения^ Это заключение основывалось па том, что растянутый образец полимера при нагревании выше температуры плавления lie восстанавливал своих первоначальных размеров. Однако это не является доказательством необратимого характера деформации полиамида, поскольку, вследствие сравнительно невысокого молекулярного веса Этого полимера, при нагревании он переходит не в высокоэластическое, а в вязкотекучее состояние, характеризующееся необратимыми деформациями, Нсли образец полиамида после вытяжки при комнатной температуре обработать формальдегидом, то вследствие образования пространственной сетки он при нагревании переходит не R текучее, а в высокоэластическое состояние, и холодная вытяжка оказывается полностью обратимой. Следовательно, большие деформации кристаллических полимеров могут быть и обратимыми.[11, С.217]
Механическая прочность фибрилл в направлении приложенного напряжения была определена для поликарбоната [83] и полистирола [120]. На рис. 9.12 представлен график зависимости напряжения от деформации для ПК, содержащего трещину серебра [83]. Следует отметить, что материал с трещиной серебра может выдержать напряжения растяжения, лишь немного меньшие предела вынужденной эластичности OF сплошного материала. Однако в случае образцов, содержащих трещину серебра, деформации намного больше (40—140%) по сравнению с деформацией вынужденной эластичности сплош-[3, С.366]
Когда сетка полиуретана подвергается деформации растяжения, то противодействие внешнему напряжению оказывают ориентированные участки между сшивками. «Оборванные» цепи релак-сируют независимо от приложенного напряжения. При строгом соблюдении требований по функциональности исходных соединений обычно получается уретановый эластомер с пространственной структурой, близкой к идеальной. Но в реальных системах наблюдаются отклонения от оптимально сформированной сетки. Возникают полусвязанные и даже вообще свободные цепи, создающие неэффективную часть сетки [58]. Здесь уместно еще раз напомнить данные по сопротивлению разрыву полиуретанов на основе поли-оксипропиленгликолей. Несомненно, что низкие физико-механические показатели этих полиуретанов есть следствие нерегулярности структуры и отсутствия обратимой кристаллизации • при растяжении. Кроме того, промышленный полиэфир молекулярной массы 2000 обычно содержит 4—5% (мол.) монофункциональных молекул, образующих не несущие нагрузки цепи и золь-фракцию полимеров [33, с. 33]. Наличие монофункциональных соединений в пространственной структуре уретановых эластомеров влияет не только на изменение соотношения эффективных и неэффективных цепей, но в некоторой степени определяет молекулярную массу и моле-кулярно-массовое распределение сегментов. При этом свободные[1, С.543]
Переориентацию кристаллитов, происходящую под влиянием приложенного напряжения, можно представить так, что кристаллиты полимера, ориентированные в одном направлении, плавятся II возникают новые аналогичные по структуре кристаллы, орнен-тированпые в другом направлении. Б этом Случае промежуточная стадия Процсссл должна соответствовать образованию аморфного полимера. Однако при исследовании кристаллических полиэтилена или полиамидов рентгетюструктурными методами в них не удалось-обнаружить образования аморфной структуры. Это объясняется[11, С.219]
В области справедливости этого приближения логарифм долговечности lg tb почти линейно зависит от w, т. е. от приложенного напряжения. Такое поведение действительно характерно для большинства металлов, керамики и полимеров под нагрузкой. Вместе с упомянутой теорией Эйринга данная концепция является основой кинетической теории разрушения, в которую, как было отмечено раньше, впоследствии внесли свой вклад многие исследователи.[3, С.79]
Необратимый сдвиг (течение) концентрированных растворов и расплавов полимеров в большинстве случаев описывается сложной функциональной зависимостью вязкости ц как от приложенного напряжения сдвига т, так и от градиента скорости сдвига у . В этом случае такие жидкие системы характеризуются[2, С.164]
В зависимости от величины площадки пластичности - податливости П - судят о способности полимерного материала к пластической деформации, т.е. о его способности необратимо изменять свою форму под действием приложенного напряжения. Количественно П может быть определена по диаграмме а-6, если сопоставить значения тангенсов угла наклона касательных в точке В и точке С, т.е.[2, С.129]
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.