ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ползучесть и релаксация из "Течение полимеров" Картина гипотетического развития сдвиговой деформации при постоянном напряжении сдвига, действующем в конечный период времени Н. [c.82] Картина гипотетического развития деформации сдвига при мгновенном приложении напряжения к вязкоупругому телу. [c.82] Величина /о является, мгновенной упругой податливостью и характеризует собой начальную упругую реакцию на воздействие напряжения. Слагаемое Иц характеризует течение при больших временах воздействия напряжения. Функцию ф (/) называют функцией запаздывающей ползучести или просто функцией ползучести. Значение этой функции приближается к единице при времени, стремящемся к бесконечности. Величина J — податливость при установившемся течении. Все три величины, Jo, Ц я J, являются константами материала для заданного напряжения сдвига т. Функция ползучести не является константой, но она также характеризует свойство материала. Опыты, в которых обнаруживается развитие деформации во времени, как это показано на рис. 2.26, обычно именуют экспериментами по изучению ползучести. [c.83] Схема эластометра с параллельными пластинами для определения ползучести при сдвиге [49]. [c.84] На рис. 2.29 приведены данные по ползучести и восстановлению, полученные в одном из опытов. Смещение пластинки измеряли фотографическим методом, поэтому для расчета истинной деформации значение ординаты необходимо пересчитать по формуле у = А flh, где f — обратная величина увеличения и /г — толщина образца. [c.85] Из части кривой ползучести, относящейся к большим временам, можно рассчитать вязкость материала. Поскольку практически вязкость каучукообразных материалов невозможно измерить простыми методами, например при течении через капилляр или в приборе типа конус — плоскость, пригодном для проведения измерений лишь в области относительно низких значений вязкости, эксперименты по ползучести следует отнести к важным вискозиметрическим методам исследования в области чрезвычайно высоких вязкостей. Ван Холд и Уильямс произвели измерения вязкостей в интервале 10 — 10 пз. Эти опыты проводили при очень низких скоростях деформации, поэтому получаемые значения вязкости относятся к условиям течения в истинно ньютоновском режиме. [c.85] При приложении высоких напряжений сдвига измеряют неньютоновскую вязкость полимеров. Ван Холд и Уильямс работали при напряжениях сдвига меньших 10 дин-слГ . В более поздних исследованиях Гиббса и Меррилла [50], проводивших исследования на аналогичном приборе с параллельными пластинами, но в области напряжений сдвига до 10 дин-слг , был обнаружен явно неньютоновский характер течения. [c.85] Формула (2.175) справедлива только в том случае, если при ползучести достигнуто равновесное состояние материала (установившееся течение). [c.86] Лидерман, Смит и Джонс [51] привели детальное описание методики работы на таком приборе на примере измерения свойств полиизобутилена. [c.86] Плачек, Вранкен и Берге [52] приводят экспериментальные данные, полученные на таком приборе. В дополнение к экспериментам, использующим крутильные колебания, на этом приборе можно производить измерение ползучести. В этом случае на диск действует постоянный момент. Результирующее угловое перемещение оценивается в функции времени. На модифицированном варианте такого прибора Плачек [53] измерил вязкости полиизобутилена порядка 10 пз и получил кривые ползучести и восстановления. [c.86] Простые релаксационные эксперименты сводятся к скачкообразному растяжению материала до фиксированного удлинения. Тенденция к ползучести контролируется непрерывным уменьшением растягивающей силы с тем, чтобы обеспечить постоянство начального удлинения. Из данных по зависимости напряжения от времени можно рассчитывать E,(i). Пример таких данных, взятых из работы Катсифа и Тобольского [54], приведен на рис. 2.30. [c.87] Как и данные определения ползучести при сдвиге, эксперименты по ползучести при растяжении могут быть использованы для измерения вязкости квазитвердых материалов. Так, Карам и Беллингер [55] приводят также результаты исследования полистирола в температурном интервале 60—240°. Были измерены вязкости, превышающие 101 3 Ползучесть при растяжении подобна явлению простого удлинения, описанного выше. Различие заключается лишь в том, что в опытах по удлинению программируется деформация и измеряется возникающее напряжение (сила), в то время как при экспериментах по ползучести обычно фиксируется сила и измеряются характеристики деформации. [c.87] Вернуться к основной статье