ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ экструзионного процесса из "Сверхвысокомодульные полимеры " Уравнение (1.2) соответствует поведению материала, отвечающему двум общим критериям текучести (по Мизесу или Треска) для изотропных материалов. Такие критерии, однако, неприменимы для рассматриваемого случая, поскольку полимеры становятся существенно анизотропными при продольной деформации. Тем не менее при рассмотрении экструзионного процесса преимущественно как продольной деформации Хилл [27] определил критерий (являющийся обобщением критерия Мизеса для анизотропных тел), который приводит к тому же самому условию текучести, что и уравнение (1.2). [c.32] Если известна функция О/ (I ), уравнение (1.3) можно решить, используя эти граничные условия с тем, чтобы найти как напряжения Ох и Оу ъ пределах деформационной зоны, так и давление при экструзии. [c.33] Хотя О) изменяется с деформацией довольно существенно, предел текучести при сдвиге остается практически постоянным. При дальнейшем рассмотрении он принимается постоянным и равным значению, найденному для изотропного материала. Это допущение оказывает очень малое влияние на конечный результат. Главный эффект проявления избыточной деформации связан с изменением граничных условий по деформации. [c.33] Зависимость напряжения при течении от деформации и скорости деформации. Для оценки значения напряжения при растяжении, измеряли пределы текучести (обозначаемые ниже как а ) для нитей ЛПЭ и ПОМ как функции деформации и скорости деформации [29]. [c.33] Негомогенная деформация — относится к переходной области образования шейки, в которой нельзя контролировать и раздельно, так как оба эти параметра связаны с геометрией шейки. [c.33] Однако О МОЖНО оцени-4 вать, формуя стержни в области промежуточных значений деформационных отношений при гидростатической экструзии и испытывая их при различных скоростях деформации на машине Инстрон. [c.34] Функцию о ( Г, Г) удобно представлять в трехмерных координатах напряжение — деформация — скорость деформации . Полученные для ЛПЭ и ПОМ зависимости (при указанных температурах) представлены на рис. 1.27. Из них выявляются характерные черты поведения полимерных материалов при переработке. Деформационное упрочнение при формовании значительно выше у полимеров, нежели у неполимерных материалов, что особенно четко проявляется в случае ПОМ. Далее, зависимость напряжения от скорости деформации также существенно большая, причем эффект усиливается при повышении деформации. Это имеет первостепенное значение при рассмотрении зависящих от скорости деформации характеристик течения в конической фильере. [c.34] Уравнение (1.6) показывает, что изменяется обратно пропорционально кубу расстояния от вершины конуса, что приводит к сильному возрастанию скорости деформации вблизи выхода из фильеры. [c.34] В определенных условиях процесса (вытяжки или экструзии) напряжение, деформации и скорости деформации материала претерпевают изменения, при этом и Й взаимосвязаны, что, собственно, и позволяет определить функцию Для экструзии эта функция может быть найдена с помощью уравнения (1.6), которое связывает и (т. е. ё, так как Ж = п Н). Установленная таким образом функция af ( ) может быть использована для решения уравнения Хоффмана — Закса. [c.35] Хотя нельзя считать, что приведенный критерий, характерный для продольного течения в высокоориентированном состоянии, получен вполне строго, все же можно показать, что он хорошо соответствует экспериментальным данным, например, Дэвиса и Пам-пилло [32]. Эти авторы изучили поведение при вытяжке сверхвысокомолекулярного ЛПЭ как функции давления при 20 °С и пришли к заключению, что данные экспериментов удовлетворяют уравнению (1.7), если положить р = —3,5 ГПа . (Знак минус появляется потому, что напряжение сжатия обычно принято считать отрицательным). Соотношение (1.7) далее используется для оценки влияния давления на процесс экструзии. [c.36] Если учесть влияние давления, то выражение (1.1) можно преобразовать с учетом соотношения (1.7) для того, чтобы исключить величину Оу. [c.36] Это дифференциальное уравнение описывает влияние как давления, так и эф( кта трения на а . Оно решено численно это позволило сопоставить значения давлений, вычисленных и экспериментальных, при экструзии. [c.36] В общем случае ни р, ни ц (коэффициент трения) не известны достаточно точно, а поэтому рассмотрим только два предельных случая р = О (отсутствует зависимость от давления) и ц = О (нет эффектов трения). [c.36] Пунктирная линия соответствует наилучшему согласию для случая чистого трения ((5 = 0) сплошная линия соответствует наилучшему согласию для 11 — 0. [c.37] Расчетные кривые на рис. 1.29 могут быть, конечно, приведены в соответствие с экспериментом за счет выбора комбинации р. и , так что результаты, показанные на рис. 1.29, отражают лишь один предельный случай. Поскольку лучшее согласие между опытом и расчетами получается при использовании модели, учитывающей существование предела текучести от давления, это предположение можно считать вполне разумным. [c.37] Вернуться к основной статье