ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные особенности многослойных систем и общие принципы построения методов определения прочности связи из "Механические испытания каучука и резины" Отличительной особенностью многослойных систем является наличие в них стыков разнородных материалов. [c.373] Условия сборки и вулканизации (контактное давление и время контакта дублируемых слоев, состояние контактируемых поверхностей, наличие клеевых прослоек, температура и т. п.) играют существенную роль при формировании связи между элементами многослойной системы . Решающее значение для характера образуемого стыка имеет, однако, природа соединяемых материалов. После сборки и вулканизации между слоями резины и других материалов обычно сохраняется граница раздела, а между двумя резинами может образоваться переходный граничный слой. [c.373] Механические свойства граничного слоя иногда резко отличаются от свойств резин, образующих этот слой. Так, по мере утомления сопротивление раздиру одной из резин может практически не изменяться, а другой — падать в то же время сопротивление раздиру граничного слоя, который в первом приближении моделируется смесью резин, лежащих по обе стороны слоя, может резко возрастать . [c.373] ЦИЮ падения с повышением гистерезиса стыка, что согласуется с изменением усталостной динамической прочности (выносливости) резин , рассмотренных в разделе 1 главы V. То же касается практической независимости от частоты нагружения усталостной динамической выносливости стыка, обнаруженной, как и для резин, в условиях постоянства температуры образцов примерно для того же диапазона от 4 до 30—50 гц. [c.374] Во всех случаях на стыке, особенно при связывании плохо совместимых элементов системы, имеет место распределение дополнительных дефектов (микротрешин). Следствием этого является статистический характер прочности связи, разброс показателей и сильная зависимость их от размеров стыка многослойной системы. [c.374] Очевидна тождественность с динамической выносливостью резин, рассмотренной в разделе 1 главы V. [c.374] В общем случае нелинейной зависимости между напряжением и деформацией на стыке коэффициенты Р/ и 5s оказываются неодинаковыми. [c.374] ОТ жесткости режима (величины задаваемых параметров ео или fo). У одних систем эта зависимость менее резко выражена, чем у других (чем больше коэффициент р, тем медленнее изменение N как функции ео или /о). Поэтому может оказаться, что системы, характеризуемые как более выносливые в жестких условиях (при больших амплитудах напряжений fo или деформаций 8о), окажутся сравнительно менее выносливыми в мягких условиях (при малых амплитудах ео или /о). Кроме того, величины р зависят от режима. Таким образом, наряду с общим характером режима испытания следует выбирать условия испытания по величине задаваемых параметров (деформации, напряжения или энергии) то же касается температуры, среды. и т. п. [c.375] Когда речь идет о параметрах режима, имеются в виду напряжения и деформации, возникающие на стыках. При одних и тех же типах и величинах деформации испытуемого образца в целом, в зависимости от его конструкции (взаиморасположения и ориентировки в нем слоев) на стыках могут возникать различные деформации и напряжения. [c.375] Анализом установлено , что при многократном сдвиге, обычно сочетаемом со статическим сжатием, которое необходимо для крепления образца в приборе, наибольшие разрушающие напряжения возникают на стыках (а следовательно, обеспечено разрушение в первую очередь стыка), когда стыки расположены перпендикулярно направлению сдвига. При сжатии то же обеспечивается при углах, образуемых стыками с направлением сжатия менее 45°. [c.375] Таким образом, результаты испытаний существенно завися от режима испытания и от выбора конструкции образца. [c.375] Что касается распределения показателей испытания, то динамическим испытаниям на прочность связи присущ большой разброс. Разброс показателей испытания существенно зависит не только от испытываемых материалов, но и от условий испы-тания чем более жестки условия испытания и меньше время до разрушения образца, тем меньше разброс показателей (табл. И)2. [c.375] Факт увеличения разброса показателей, наблюдаемого при смягчении условий испытания (а следовательно, увеличении времени испытания), указывает на развитие химических факторов утомления. Если бы прочность связи зависела только от дефектов структуры исходного материала стыка, неоднородность структуры, определяемая по разбросу показателей, проявлялась бы в одинаковой степени как при малом, так и при большом времени испытания (в жестких и мягких условиях). [c.375] В свете вышеприведенных данных о влиянии условий испытания на качественную характеристику систем, очевидно, что ужесточение условий не может явиться единственным способом, которым можно пользоваться при получении более точных результатов. [c.376] Специфическим для испытания на прочность связи является стремление оценить сцепление материалов на самой границе или прочность в поверхностном слое. Вследствие этого одно из основных требований, предъявляемых к методам определения прочности связи , заключается в выборе такой конструкции образца, в которой стык дублированных материалов находился бы в наиболее напряженном состоянии, т. е. разрушался бы в первую очередь. Следующее требование касается выбора условий испытания в соответствии с работой стыка в изделии (а не изделия в целом ). [c.376] При реализации конкретных испытаний следует производить анализ напряжений, возникающих на стыках при заданных условиях деформации образца в целом. Если анализ сложен, его проводят с упрощающими допущениями. [c.376] Кроме того, очевидно, что одна количественная характеристика прочности при этом недостаточна. Указывая численный результат испытания, необходимо также отмечать характер разрушения переходного слоя, а именно разрушился ли один из связанных материалов вблизи границы переходного слоя или переходной слой видны ли следы границы какой вид имела поверхность разру- шения какие материалы на ней преобладали. [c.376] Если при динамических испытаниях не удается добиться, разрушения стыка (т. е. определить собственно прочность связи), целесообразно утомлять образцы в условиях, отвечающих эксплуатационным, а определять изменение прочности связи, каким-либо статическим методом, обеспечивающим непосредственное измерение усилий, разрушающих стык. [c.377] В свете изложенного динамические методы определения прочности связи в ближайшее время должны получить основное распространение. Что касается статических методов, то ценность их заключается в следующем. [c.377] Прежде всего статические методы позволяют найти прочность связи исходных, неутомленных конструкций. Это дает возможность судить о различных способах изготовления многослойных изделий и образцов. Кроме того, чем выше исходная прочность связи в системе, тем, прй прочих равных условиях (в. частности, одинаковой утомляемости материалов и подобных режимах эксплуатации), выше динамическая прочность связи. [c.377] Вернуться к основной статье