При длительном действии малых растягивающих напряжений перед разрывом в образце появляется много надрывов (см. рис. 72, б), причем разделение образца происходит по наиболее опасному из них. Это связано с тем, что при нагрузках, меньших предела текучести, материал ведет себя как высокоэластический, практически не обнаруживая текучести, и разрывается без образования сужений. При пластическом же разрыве надрывы вследствие относительно быстрого растяжения не успевают прорасти прежде, чем образуется сужение. Возникающая при этом сильная ориентация молекул упрочняет материал и задерживает рост надрывов.[9, С.122]
Ввиду того что интенсивное разрушение, сопровождаемое растрескиванием, происходит только при наличии растягивающих напряжений, одним из методов замедления разрушения является уменьшение растягивающих или создание сжимающих напряжений в поверхностном слое. Этот метод применяется в производстве стеклянных33 (закалка стекла) и металлических3*' №[9, С.366]
В сдвиговом поле реализуются достаточно большие высокоэластические деформации, обусловливающие возникновение аксиальных растягивающих напряжений (эффект Вайссенберга). В условиях кругового течения, например в зазоре между коаксиальными цилиндрами, раствор или расплав полимера как бы стягивается силами, возникающими при появлении нормальных напряжений. Они противодействуют как силе тяжести, так и центростремительной силе (рис. 4.11).[1, С.180]
Эти критерии описывают распределение локальных возбуждений и деформаций сегментов цепей. Критерий разности напряжений [86, 139] неявно имеет отношение к двум механизмам: кавитации в поле растягивающих напряжений и стабилизации каверн в расходящемся поле напряжений. Эти механизмы более точно учтены Ховардом и др. [137] с помощью математической модели расширения полости в твердом пластике, а также Аргоном [152] и Каушем [11] с помощью молекулярных моделей.[2, С.367]
Кроме того, метод ИК спектроскопии используется для изучения силового возмущения связей в полимерных молекулах под действием механических напряжений [48]. В основу методики определения напряжений на химических связях в скелете полимерных молекул положен эффект изменения формы полосы поглощения. Для свободного образца полоса ИК поглощения имеет симметричную форму относительно максимума. Под влиянием растягивающих напряжений максимум смещается в сторону низких частот, а форма полосы искажается: с длинноволновой стороны образуется интенсивное крыло с хорошо выраженным краем, отстающим от максимума примерно на 25 см"1. Аналогичные эффекты наблюдаются для полимеров разнообразной природы на различных характеристических полосах поглощения.[6, С.235]
Результаты недавних экспериментальных исследований кинетики кристаллизации и характера надмолекулярных структур, присущих процессам формирования волокна, показывают, что в случае ПЭВП [38, 39] растягивающие напряжения увеличивают скорость кристаллизации на несколько десятичных порядков и уменьшают индукционный период по меньшей мере в сотни раз. Надмолекулярная структура изменяется от сферолитной, присущей низкому уровню растягивающих напряжений, до фибриллярной (цилиндрической). Наконец, методом прокатки удается получить прозрачные пленки из ПЭВП [40].[3, С.63]
Разрыв полимерных материалов— это процесс, происходящий во времени. В течение этого времени в материале возникают необратимые изменения, о чем свидетельствует независимость долговечности от способа нагружения полимерных образцов11. Так, при непрерывном пребывании образца под нагрузкой или при пэгру-жении того же образца через некоторые промежутки времени долговечность при одном и том же напряжении одинакова. Это означает, что изменения, происходящие в твердом теле под действием растягивающих напряжений, не восстанавливаются при последующем снятии нагрузки (отдыхе), т. е. являются необратимыми. Эти необратимые изменения в материале, находящемся под нагрузкой, обусловлены образованием микротрещин.[7, С.227]
Разрыв полимерных материалов — это процесс, происходящий во времени. В течение этого времени в материале возникают необратимые изменения, о чем свидетельствует независимость долговечности от способа нагружения полимерных образцов11. Так, при непрерывном пребывании образца под нагрузкой или при гсагру-жении того же образца через некоторые промежутки времени долговечность при одном и том же напряжении одинакова. Это означает, что изменения, происходящие в твердом теле под действием растягивающих напряжений, не восстанавливаются при последующем снятии нагрузки (отдыхе), т. е. являются необратимыми. Эти необратимые изменения в материале, находящемся под нагрузкой, обусловлены образованием микротрещин.[5, С.227]
Теория Давиденкова и Фридмана представляет собой синтез гипотезы наибольших касательных напряжений и гипотезы наибольших удлинений. Характеристикой напряженного состояния по этой теории является отношение наибольшего касательного напряжения к наибольшему приведенному растягивающему напряжению. В теории Волкова, учитывающей микронеоднородность реальных материалов, при всех возможных напряженных состояниях (даже при объемном сжатии) хрупкое разрушение является результатом действия микроскопических растягивающих напряжений. Принципиально важно то обстоятельство, что в статистической теории прочности полностью исключена концепция, по которой причиной разрушения могут быть предельные деформации (гипотеза предельных деформаций).[9, С.59]
По-видимому, оно обоснованно и для большинства полимерных расплавов, которые представляют собой вязкоупругие жидкости почти при всех условиях течения. Экспериментальное подтверждение отсутствия проскальзывания полимерных расплавов при низких скоростях течения было дано ден Оттером [12]. Он использовал для наблюдений частицы гель-фракции, введенные в расплав полиэтилена, и изучал условия течения вблизи стенки. Эксперименты, в которых использовались трассеры большого размера, показали возможность появления проскальзывания на стенке [13, 14]. Часть этих наблюдений ден Оттер интерпретировал как артефакты, возникшие из-за несовершенства экспериментальной системы и больших размеров трассеров. Проскальзывание на стенке может наблюдаться также при высоких скоростях течения в области разрушения расплава (см. гл. 13). Этот случай типичен, например, для расплавов ПЭВД [15]. Явление, которое имеет место при повышенных скоростях течения, — «стик—слип» (отлипание—прилипание) заключается в том, что под действием растягивающих напряжений расплав отрывается от стенки (силы адгезии преодолеваются) и прилипает обратно, когда напряжения восстанавливаются [14]. В любом случае, особенно при скоростях ниже области разрушения расплава, используют условие прилипания.[3, С.115]
Большой интерес представляет распределение нормальных напряжений на поверхности залитых элементов. На рис. 6.6 показана зависимость Кф от угла при гексагональной упаковке армирующих элементов [37, 41, 42]. Нормальные напряжения на границе раздела могут иметь как положительные (растяжение), так и отрицательные (сжатие) значения, причем с увеличением объемной доли армирующих элементов возрастает доля их поверхности, на которой действуют напряжения растяжения, и значение этих напряжений. При малом содержании армирующих элементов на поверхности раздела наблюдается только сжимающее напряжение, вызывающее увеличение адгезии [37, 44, 46]. Наиболее опасными являются растягивающие нормальные напряжения, вызывающие появление трещин на границе раздела и нарушение адгезии, а в некоторых случаях и разрушение залитых деталей. Касательные напряжения, возникающие вокруг залитых деталей, также могут приводить к местному отслаиванию компаунда. В тех случаях, когда армирующие элементы закреплены на какой-нибудь подложке, распределение напряжений более сложное, причем увеличивается роль растягивающих напряжений и вся конструкция деформируется (коробление).[8, С.172]
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.