В нагруженном материале растягивающее напряжение способствует разрыву связей и препятствует их восстановлению, следовательно, для разрыва связей требуется меньшая, а для восстановления их соответственно большая кинетическая энергия, чем в ненагруженном состоянии. При увеличении растягивающего напряжения вероятность разрыва связей возрастает, а их восстановление — уменьшается, более вероятным становится разрыв связей и микротрещина растет. Напряжение ог0, при котором вероятности разрыва и восстановления связей равны, есть безопасное напряжение образца. 11.7.2. Две стадии разрушения[3, С.296]
Вероятность разрыва определяется множителем eu"~^aikT, величина которого зависит от приложенного напряжения. Растягивающее напряжение снижает величину энергии активации на уо, тем самым увеличивается вероятность разрыва связей, ответственных за прочность. Чем сильнее напряжены полимерные молекулы, тем вероятнее разрушение в них связей и тем скорее тело разрывается. Таким образом, разрушение полимеров в основном обусловлено тепловыми флюктуациями; внешние силы создают лишь направленность процесса.[10, С.229]
Вероятность разрыва определяется множителем eu"~^a!llT\ величина которого зависит от приложенного напряжения. Растягивающее напряжение снижает величину энергии активации на у#, тем самым увеличивается вероятность разрыва связей, ответственных за прочность. Чем сильнее напряжены полимерные молекулы, тем вероятнее разрушение в них связей и тем скорее тело разрывается. Таким образом* разрушение полимеров в основном обусловлено тепловыми флюктуациями,- внешние силы создают лишь направленность процесса.[4, С.229]
Имеется несколько работ по анализу напряжений вблизи надреза. В одной из них [12.7] автор показал, что максимальное растягивающее напряжение в вершине надреза о* = Рост', где а' — напряжение, рассчитанное на сечение образца без надреза, а ро=Ю- Это соотношение аналогично приведенному раньше (11.12) и не согласуется с теорией Гриффита. 12.1.3. Механизм прочности и разрушения эластомеров[3, С.335]
Выражения (2.27) — (2.28) должны аппроксимировать экспериментальные кривые, которые получаются следующим образом. К образцу в момент времени t = 0 мгновенно прикладывается растягивающее напряжение 0ц — о = о0 = const, которое при t > 0 остается постоянным. Из зависимости (2.25) для этого случая находим, что[1, С.58]
Если используется эксперимент на ползучесть при чистом растяжении, то здесь при t = 0 мгновенно задается деформация еа = е = е0 = const, которая при ? >0 остается постоянной, и измеряется растягивающее напряжение Сц = о(?); из соотношения (2.24) для этого случая имеем[1, С.58]
Аналогично можно истолковать термокинетические переходы расплавов или растворов, иллюстрируемые G — 7-диаграммами и рассмотренные выше. По аналогии с тем, как при растяжении каучука мы попросту временно (до тех пор, пока приложено растягивающее напряжение) повышаем его температуру плавления настолько, что он вынужден кристаллизоваться, так и при растяжении расплава или концентрированного раствора мы повышаем их температуру плавления по сравнению со статической и, соответственно, провоцируем кристаллизацию — в идеале, с развернутыми цепями. Однако статическая температура плавления достаточно высока, и ориентированное кристаллическое состояние легко фиксируется после снятия нагрузки.[2, С.226]
Перейдем теперь к рассмотрению молекулярного механизма ориентации. Зависимость напряжения от деформации для полиморфных полимеров с линейными макромолекулами имеет характерный вид, резко отличный от аналогичной зависимости для сшитого каучука. Если приложить к образцу кристаллического полимера одноосно растягивающее напряжение, то обнаружится, что процесс растяжения до разрыва образца может быть четко разделен на три стадии [80—82]. На первой стадии деформация подчиняется закону Гука, т. е. напряжение прямо пропорционально деформации (относительному удлинению). Вторая стадия характеризуется постоянством напряжения при непрерывно нарастающем удлинении. На этой стадии растяжения в образце появляется так называемая «шейка» и происходит дальнейшее постепенное сужение образца до поперечного сечения шейки. Предполагают, что при этом происходит процесс частичного разрушенияпервоначальной структуры и переориентации полимерных кристаллов в направлении приложенных усилий. Третья стадия растяжения (так называемая область упрочнения) состоит в удлинении переориентированного образца вплоть до разрыва, ничем не отличающемся от растяжения анизотропного кристаллического полимера в направлении первичного растяжения.[5, С.79]
При одновременном разрыве всех связей (т е. при их равномерном нагружении) вероятность их разрыва т —т* При межмолекулярном расстоянии Я,о растягивающее напряжение ол; »;РДо! и при о = соп&1 уравнение (5.35) будет иметь вид[6, С.319]
Частное от деления соответствующей силы растяжения на наименьшее поперечное сечение S0 испытуемого образца до испытания дает соответствующее растягивающее напряжение а; следовательно, оно представляет собой силу растяжения, отнесенную к единице площади поперечного сечения (т. е. к 1 см2). Отношение максимальной силы растяжения ЯМакс к начальному поперечному сечению образца называется разрушающим напряжением (пределом прочности) ар = Ямакс/^о- В общем случае под деформацией е понимается удлинение растягиваемого бруска, отнесенное к его первоначальной длине. Относительное удлинение при разрыве ер представляет собой растяжение Д/ = /—/о при -максимальной нагрузке деленное на начальную длину[9, С.97]
Целесообразность такого подхода при рассмотрении фильер-вой вытяжки была подтверждена в последующих работах Пере-пелкина [21], Пауля {22] и Фихмана 1[17]. На рис. 7.13 показана зависимость растягивающего напряжения в струе от величины кажущейся и фактической фильерной вытяжки. Видно, что растягивающее напряжение в струе начинает возрастать, начиная с нулевой фактической фильерной вытяжки, а при Фкаж = 0 оно достигает уже величины, равной 1 кПа. Следовательно, в технологических расчетах для нахождения условий формования, при которых струи фактически не напряжены и не подвергаются вытяжке,[11, С.176]
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.