Волокно скорость деформации

Рис. 8.21. Концы одиночного волокна ПА-6, разорванного ири скорости деформации 50 с" [83].

Обобщенный показатель кинематики Ф.- изменение скоростей формуемого волокна (его деформация и изменение поперечного сечения), к-рые характеризуются величинами кажущейся и истинной фильерной вытяжки, соотв. Ф и Ф [c.118]

Определение прочности пряжи ведут на разрывных машинах при определенной постоянной скорости растяжения, поскольку волокна являются полимерными материалами и их прочность зависит от скорости деформации. С целью получения сравнимых результатов испытания пряжи (и тканей) проводят в кондиционированных условиях по ГОСТ 10681—75 при влажности воздуха (65 2) % и температуре (20 + 2) °С, поскольку их прочность зависит от влажности окружающего воздуха. Для хлопка и льна увеличение влажности вызывает упрочнение волокна, достигающее максимума при 70—80 % относительной влажности воздуха, для вискозного волокна, наоборот, прочность снижается на 20— 40 %, прочность полиамидных волокон уменьшается незначительно. [c.211]

Большое значение имеет также скорость деформации бумаги. Как показали наблюдения, имеется значительное сходство в кривых скорости деформации и скорости увлажнения бумаги (рис. 6). Однако конечная величина деформации достигается при меньшей равновесной влажности, чем нри длительном кондиционировании бумаги в эксикаторе. Это, вероятно, объясняется, как уже указывалось выше, способностью волокна поглощать влагу двумя путями, а именно — с изменением и без изменения размеров волокна. [c.255]

В работах [7, 8] исследованы величины прочности а при различных скоростях деформации Уе для пленок БФ-4 и для стеклопластика СВАМ, полученного на основании того же связующего. В обоих случаях зависимость а — 8 прямолинейна при всех испытанных скоростях — - -3,5 порядка. При изменении скорости деформации на порядок прочность пленок БФ-4 изменяется на 17,5, а прочность образцов СВАМ — на 8%. Сравнение этих величин не дает ответа на вопрос, как происходит разрушение стеклопластика, но весьма вероятно, что за разрушение материала ответственно нарушение адгезионной связи на границе системы стеклянное волокно — смола. Более убедительный ответ можно получить, определяя так называемую энергию активации соответствующих процессов разрушения. Для этого требуется провести измерения прочности при тех же режимах нагружения в условиях повышенных температур, что составляет предмет дальнейшего исследования. [c.315]

Если растяжение происходит при низких скоростях деформации и предстационарная стадия завершается выходом на режим установившегося течения, то дальнейшее увеличение степени вытяжки может происходить очень долго путем развития пластических (необратимых) деформаций. Разрыв струи (волокна) в этом случав происходит только вследствие увеличения амплитуды поверхностных волн, возникающих под влиянием сил поверхностного натяжения. В этом случае полная длина струи до разрыва определяется соотношением сил вязкости и поверхностного натяжения. Упругость (высокоэластичность) полимерного материала при тех же значениях вязкости и коэффициента поверхностного натяжения, так же как и у ньютоновской жидкости, влияет на величину но конкретная форма зависимости от свойств материала в общем случае неизвестна. [c.426]

Р и с. 5. Волокна, растущие из отдельных точек на поверхности внутреннего цилиндра ротационного вискозиметра при кристаллизации полиэтилена из 0,1%-ного раствора в ксилоле в условиях наложенной постоянной скорости деформации. [c.95]

Понижение температуры экструзии приводит к быстрому снижению скорости экструзии волокна и более легкому образованию деформационных полос даже при пониженных экструзионных степенях вытяжки. Образование деформационных полос, по-видимому, не связано со скоростью деформации волокна. При низких температурах экструзии степень кристалличности и ориентации кристаллитов уменьшаются, так что скольжение в направлении цепи оказывается невозможным, и вследствие этого некристаллическая фаза разрушается. [c.85]

В последние годы предпринималось много усилий в направлении использования основных представлений механики прочности для оценки ударной вязкости. Для этой цели предложен ряд методов, но их сравнение между собой пока проведено не полностью. Наиболее широко применяют образцы с надрезом на одной из граней. Распространение трещины осуществляется при растяжении или изгибе образца. При полном исследовании материал следует испытывать в широком интервале температур на статическую (постоянное напряжение) и динамическую (циклическое напряжение) усталость, а также при различных скоростях деформации. Распространение трещин обычно усложняется рядом сопутствующих явлений, а именно возникновением вокруг вершины магистральной трещины микротрещин, зон текучести, а в материалах с волокнистым наполнителем — областей нарушения связи между матрицей и волокном. Это обстоятельство снижает ценность испытаний, о которых говорилось выше, но они тем не менее полезны для оценки критических условий распространения трещин. В случае реактопластов, наполненных короткими волокнами, указанные критические условия вполне отвечают безопасным пределам, учитываемым при конструировании изделий из таких материалов. [c.114]

Предположим далее, что скорость деформации и концентрация пластификатора фиксированы, так что кривые получались при различных температурах эксперимента (при этом, конечно, не учитывается эффект адиабатического нагрева и т. п.). Тогда можно считать, что при температуре и условиях деформации, соответствующих кривой 1, образец был стеклообразным и поэтому разрушился хрупко. При условиях, отвечающих кривой 2, образец вел себя подобно мягкому стеклу, начал течь с образованием шейки, а потом разрушился с резким разрывом ее. В случае кривой 3 образец подобен твердой коже, он проявляет текучесть при возникновении шейки, затем целиком постепенно переходит в шейку , вследствие чего возникает холоднотянутое волокно последнее в процессе деформации становится более жестким и в дальнейшем разрушается хрупко. При условиях деформирования, отвечающих кривой 4, материал ведет себя подобно коже, начинает течь и вытягиваться в шейку менее резко, чем в условиях, отвечающих кривой 3, а по сравнению с кривой 2 разрушение в шейке происходит позже и поверхность разруше- [c.83]

При растяжении полимера молекулы стремятся повернуться в направлении вытяжки тем больше, чем выше степень деформации. Линейный полиэтилен при комнатной температуре и соответствующих скоростях деформации может деформироваться на 1000% без разрушения. Хотя на начальной стадии вытяжки кристаллических полимеров могут иметь место некоторые довольно сложные изменения в ориентации кристаллов и молекул, в конечном счете в полностью вытянутых волокнах или пленках (как кристаллических, так и аморфных) молекулярные оси оказываются в основном направленными вдоль направления вытяжки. Две другие оси кристалла (ось молекулы всегда располагается по одной из осей, кристалла) беспорядочно ориентируются в плоскости, нормальной к направлению вытяжки. Таким образом, волокно имеет цилиндрическую симметрию. [c.425]

Руководствуясь этим, можно перейти с одних методов обработки давлением на другие, более прогрессивные, несмотря на то, ЧТО при этом будет происходить изменение скорости деформации. Например, ковка слитков и заготовок на молотах может быть заменена прокаткой слитков и заготовок. Штамповка на молотах может быть заменена штамповкой на гидравлических прессах. Переход с динамических деформаций обработки сталей на статические при соблюдении высоких обжатий не только не приведет к понижению механических свойств, но в отдельных случаях они могут быть даже и более высокими. Это может иметь место пато-.му, что при малых скоростях волокнистая структура получается более прямолинейной, в то время как при динамическом деформировании отдельные волокна искривляются, приобретают синусоидальный вид, что отрицательно сказывается на механических свойствах. [c.78]

Таблица 4. Влияние градиента скорости деформации на напряжение при вытяжке и зико-механические свойства волокна

С увеличением длины вытягиваемого участка расчетный градиент скорости деформации уменьшается с 3,3 до 0,22 с . Однако фактический градиент скорости изменяется в меньшей степени. Для его оценки на разных участках между дисками определяли фактическую толщину нити для этого вырезали участки волокна и устанавливали зависимость деформации от длины нити в зоне вытягивания (рис. 7). При расстоянии между галетами 40 и 160 см деформация осуществляется на всем участке нити между дисками при дальнейшем увеличении расстояния между дисками до 600 см длина деформируемого участка практически не увеличивается, оставаясь равной 200 см. С учетом данных, приведенных на рис. 7, фактический градиент скорости при расстоянии между дисками [c.100]

В производстве химических волокон часто необходимо знать реологические, особенно вязкостные свойства прядильных растворов полимеров. В процессе переработки в волокно прядильные растворы подвергаются воздействию напряжений сдвига и скоростей деформаций в большом диапазоне их изменений. При этом свойства прядильных растворов не остаются постоянными, что отражается в первую очередь на их вязкости. Знание вязкостной характеристики прядильного раствора в широком диапазоне ее изменений необходимо для правильного выбора способов приготовления раствора и формования волокна, а также для расчетов технологического оборудования. [c.90]

Первоначальная длина отрезка волокна составляла 10 мм,. скорость деформации — 80 лж/лшн, температура испытания равнялась 20 и 120 С. [c.183]

Большое влияние на величину усталостной прочности волокна оказывают температура, гибкость макромолекул и величина межмолекулярных сил. С ростом температуры скорость релаксации возрастает и усталостная прочность должна увеличиваться. Этому способствует также повышение гибкости самих макромолекул. Однако одновременное ослабление межмолекулярных взаимодействий способствует накоплению в волокне необратимых деформаций, т. е. снижению усталостной прочности. Поэтому для каждого вида волокна существует своя оптимальная область температур, при которой усталостная прочность оказывается наивысшей. [c.399]

Первая зона — зона подготовки волокон к процессу вытягивания. В этой зоне происходит пластификация волокон за счет набухания и прогрева при пластификационном вытягивании или только прогрева при термическом вытягивании. В зоне подготовки (пластификации) волокна скорость постоянна и равна скорости входа нити (точнее, несколько больше на величину начальной деформации волокна), а градиент скорости равен нулю. [c.230]

Соотношение обратимых и необратимых деформаций в значительной степени зависит от скорости деформации. Чем больше скорость деформации, тем больше величина обратимых удлинений. Поэтому в зависимости от условий эксплуатации величина обратимых удлинений волокна может быть различной. [c.112]

О и 45° к оси упругой симметрии материала, при режиме растяжения с постоянной скоростью деформации удовлетворительно совпадают с константами, полученными из режима ползучести. Также имеет место удовлетворительное совпадение между константами, полученными экспериментальным путем, с константами, вычисленными из теоретических формул на основании известных свойств стеклянного волокна и связующего [5]. [c.228]

Из-за различной вязкости и напряжения при одинаковой скорости деформации получается структурно-неоднородное по поперечному сечению волокно. Во внешнем и внутреннем слоях ориентация элементов структуры неодинаковая, вследствие чего образуются ядро и оболочка. Структурная неоднородность капронового моноволокна (щетина) была показана в работе Рутера и сотр. . [c.142]

Зависимость плотности волокна из линейного полиэтилена от скорости деформации и температуры [c.179]

На основании перечисленных особенностей ориентационной вытяжки волокна можно построить типовые диаграммы этого процесса. На рис. 9.9 приведена диаграмма напряжение — кратность вытяжки для исходного аморфного полимера (кривая 1), частично закристаллизованного полимера (кривая 2) и полимера, имеющего относительно высокую степень кристаллизации в исходном состоянии (кривая 3). В первом случае начальное напряжение нити невелико. Оно определяется скоростью деформации и вязкостью системы, находящейся выше температуры стеклования. По мере увеличения кратности вытяжки (при сохранении скоростного и температурного режима деформации) возрастает количество упорядоченного полимера, начинает протекать кристаллизация и возрастает сопротивление дальнейшей деформации. При определенных кратностях вытяжки, зависящих от скорости деформации и температурных условий, напряжение достигает предела, задаваемого прочностью системы при растяжении. [c.220]

Если по условиям эксплуатации волокно подвергается продолжительному нагружению, описанный выше метод оказывается неприемлемым, и приходится прибегать к испытанию волокна на ползучесть. Для этого задается определенная нагрузка и определяется изменение скорости деформации во времени. Примерная схема такого испытания передается диаграммой на рис. 12.15. [c.297]

Деформационная характеристика волокна, сформованного из растворов в диметилформамиде, соответствует деформационной характеристике как пористых тел, так и полимерных материалов. Волокно обладает способностью к пластической необратимой деформации и к эластической обратимой деформации. Следует отметить, что при градиентах скоростей растяжения, равных 10 с , и скорости растяжения 30—40 см/сек деформационная характеристика студнеобразного волокна не зависит от скорости и режима деформации (постоянной скорости деформации или постоянной скорости растяжения). [c.88]

Известно лишь несколько экспериментов, в которых исследовалась концентрация свободных радикалов в зависимостп от скорости деформации [12—16]. На рис. 7.11 показано, как полное число спинов при разрушении волокна ПА-6 возрастает в области скоростей перемещения захватов образца (1 —10)X X 10 см/с. Выше скорости 20-10 см/с (которая соответствует скорости деформации 1,43-10 с ) наблюдается спад образования свободных радикалов [14]. Однако, по-видимому, общее влияние скорости не очень сильное. В приведенном примере это влияние не превышает 50 %. Аналогичные значения указывались в работе [16], где приведены данные исследования холодной вытяжки поликарбоната [15]. В этом случае полное увеличение концентрации свободных радикалов составляло 140 % при изменении скорости деформации в интервале значений 0,017—1,7 с (рис. 7.12). Влияние скорости деформации на образование свободных радикалов в полихлоропрене будет рассмотрено в разд. 7. 1. [c.198]

Хендус и Пензел [83] исследовали морфологию разрушения одиночного волокна ПА-6. Обычно закрученные и вытянутые одиночные волокна были затем испытаны на растяжение при различных скоростях деформации. Характерные поверхности разрушения воспроизведены на рис. 8.20 и 8.21 [84]. При малых скоростях деформации (е = 0,033 С ) часто получаются у-образные надрывы (рис. 8.20). Подобные надрывы образуются благодаря трещине, которая начинается в виде дефекта или неоднородности материала, расположенной на поверхности волокна или вблизи нее. В то время как трещина медленно растет, незатронутое ею поперечное сечение волокна продолжает пластично деформироваться. В момент, определяемый размерами трещины и незатронутого поперечного сечения волокна и свойствами самого материала, происходит быстрое распространение трещины поперек волокна. Экспериментально определенная прочность одиночного волокна тем выше, чем меньше у-образный надрыв [83]. Волокна с наивысшей прочностью содержали едва видимые небольшие пустоты. [c.264]

К измеряемым макроскопическим параметрам, влияющим на развитие усталости материала, относятся деформация ползучести и скорость деформации [72, 116, 122, 123, 147]. Миндел и др. [122] изучали скорость ползучести в зависимости от деформации при чистом сжатии поликарбоната. Эти же авторы обнаружили, что эффективность усталостного нагружения возрастает благодаря увеличению скорости деформации после каждого перерыва нагружения. Поскольку величина деформации, после которой начинается ускоренная ползучесть, остается постоянной (8,8%), выносливость снижается. Ползучесть при растяжении часто вызывает усталостное ослабление полимеров. В 1942 г. Буссе и др. [72] предложили данный механизм для полиамида, хлопчатобумажного волокна и вискозы. Брюллер и др. [147] утверждали, что циклические деформации ползучести рассчитываются с помощью принципа суперпозиции Больцмана. [c.302]

Полимер в зависимости от скорости деформации, температуры и напряжения может испытывать упругие, высокоэластичеекие и пластические деформации. Разрыв полимеров в большинстве случаев происходит в ориентированном состоянии, полученном либо предварительно (волокна), либо в процессе испытания (исключение составляет хрупкий разрыв изотропных полимеров). [c.79]

Однако виоследствии, ио достижении 80—90% конечного значения деформации, скорости деформации плотной и пористой бумаги выравниваются и общее время деформации их примерно одинаково. Это, по-ви-димому, объясняется тем, что на более поздних стадиях процесса скорость деформации обусловливается в основном скоростью диффузии влаги с поверхности волокна в глубь него, а скорость диффузии мало зависит от степени размола отдельного волокна. [c.255]

Наиболее серьезным недостатком является чрезвычайная сложность поля напряжений, которая не позволяет точно расста-тать максимальные локальные скорости деформации. Зависимость ударной вязкости образца от его ширины и от метода нанесения надреза — это два других недостатка метода, затрудняющие анализ экспериментальных данных. Поэтому не следует принимать данные, полученные по методу Изода, как окончательную характеристику стойкости материала к ударным нагрузкам. Необходимо также проявлять особую осторожность при сравнении ударной вязкости по Изоду неармированных образцов и образцов, содержащих стеклянное волокно. [c.274]

Для полимеров особенно необходимо строгое разделение в уксиерименте полной деформации на необратимую деформацию течения и обратимую (высоколласти-ческую) деформацию, определяющую упругие свойства текучего полимера. Значение т] определяется скоростью только необратимой деформации. Большинство работ по измерению т] полимерных систем выполнено в условиях сдвиговой деформации. Однако для полимеров важное зиачение имеет также метод измерения В. при растяжении т]р. Этот метод моделирует условия переработки полимеров в волокна и пленки и в нек-рых случаях (особенно при очень высоких значениях В. вблизи темп-ры стеклования) измерение с его помощью выполняется проще, чем при сдвиговых деформациях. В простейшем случае — в области, где механич. свойства несжимаемой жидкости описываются линейными ф-циями, г)р = 3т) (закон Трутона), но при повышенных скоростях деформации наблюдаются отклонения от этого простейшего соотнотення, связанные с возрастанием т)р и убыванием т] при высоких напряжениях. [c.284]

Для вытягивания макромолекулы необходимо суш,ествование чисто растягивающих напряжений в потоке раствора или расплава. Лри обычном сдвиге, осуществляемом в вискозиметрах, элемент жидкости вращается в направлении сдвига. В этом случае скорость деформации периодически меняет свой знак. Прежде чем достигается боль шая степень растяжения, направление деформации меняется на обрат ное. В условиях одноосного растяжения, происходящего при формовании волокна или при чистом сдвиге, осуществляемом при столкновении струй, компонента вращательного движения отсутствует, растяжение молекулы просто определяется произведением 1т , где к -скорость развития деформации, а - максимальное время релаксации макромолекулы при возврате ее к конформации статистического Ю1убка (более подробно см. в работе [53]). Поскольку время релаксации Т1 пропорционально молекулярному весу в степени /2 — /2, при высоких молекулярных весах можно достичь значительно больших степеней растяжения макромолекул. Например, небольшая доля молекул, молекулярный вес которых в 15 раз больше среднего моле кулярного веса этого полимера, растягивается в 100 раз больше, чем молекулы среднего молекулярного веса. Вследствие этого при умеренных растягивающих напряжениях в потоке большая часть коротких молекул просто перемещается, а присутствующие в небольшом количестве длинные молекулы почти полностью вытягиваются и становятся способными образовывать зародыши кристаллизации при достаточно низких температурах [ 53]. [c.96]

Получениая зависимость деформации при разрыве композиции от скорости е (см. рис. 8) свидетельствует о слабом влиянии скорости деформации на ее величину. Разрушающая деформация для 27-63с монотонно убывает, изменяясь от 2,8 до 2,3% с увеличением скорости в 10 раз. При деформации 2% наблюдалось растрескивание матрицы в слоях с волокнами, ориентированными перпендикулярно силе. С увеличением скорости, как правило, излом имел волокнистый характер. В случае меньшей 17 259 [c.259]

Форма кривых Н—У зависит от надмолекулярной структуры волокна, размера структурных элементов и их подвижности. Большую роль играют релаксационные процессы, скорость деформации, внутренние напряжения и другие факторы, определяющие условия деформации. Методика оценки механических свойств волокна по произведению прочности Р на удлинение /, т. е. по работоспособности или работе разрыва А = Р//2 кгм), принципиально неправильна. Это подтвержается тем, что кривая Н—У никогда не принимает формы прямой линии ОД (см. рис. 14.1) и работа разрыва, определяемая площадью S = ОАВВСДУо, не равна Р1/2. Еще меньший физический смысл имеет оценка работоспособности волокон по произведению А = Р1 1>. Однако подобная оценка иногда может оказаться практически полезной, особенно при сравнении различных методов формования одного вида волокна. [c.397]

Локальная монблитизация волокнистой системы приводит также к резкому снижению деформационной способности бумаги, что определяется высокими модулями упругости целлюлозы по сравнению теми модулями упругости, которые обусловлены капиллярными силами и связаны с приростом, свободной энергии жидких (водных) контактов между волокнами при деформации. Изменяется и соотношение между обратимой и необратимой составляющими суммарной деформации. Доля необратимой деформации становится очень малой, и пластическое течение при высоких скоростях движения бу-маж)ного полотна в машине не успевает развиться в такой степени, чтобы компенсировать сокращение длины полотна в процессе сушки. Возникает необходимость изменять скорость, вращения сушильных цилиндров по мере продвижения бумажного полотна, иначе внутреннее напряжение может достичь критического значения, превышающего прочность бумажного полотна. [c.188]

По механическим показателям сократительные пленки ПАК + ПВС приближаются к живой мышце у них линейная деформация может достигать 100%, усилие в сокращении — до 5 кг/см . Они отличаются особо высокой чувствительностью и могут работать при сантимолярных концентрациях питающих растворов 0,01—0,05 М. Коллагеновые волокна намного прочнее и грузоподъемнее. Сократительное усилие таких волокон составляет 40—50 кг/см В экспериментах Мэри Рубин и соавторов на полусинтетических (т. е. приготовленных из растворенного коллагена) волокнах [15] и в экспериментах Л. В. Ку-харевой, С. Я. Френкеля, Б. М. Гинзбурга, В. И. Воробьева на нативных коллагеновых волокнах наблюдались усилия до 200 кг/см [16, 17]. Правда, чувствительность коллагеновых волокон примерно в 300—500 раз меньше концентрация ионов, стимулирующих сокращение, должна составлять 5—ЮМ. По скорости деформации коллагеновые волокна несколько превосходят пленки ПАКЧ-ПВС. [c.127]

Рис. 4.7. Образование высокоориенти-рованпых (а) и разориеитированных (б участков полимера при одноосном растяжении пленки (волокна) в результате различий в относительной скорости деформации Уотн отдельных областей (г — расстояние в направлении, пер--пендикулярном оси растяжения).

Возникновение дефектов в структуре волокна вследствие неравновесного характера части процессов. Так, например, вязкоупругие свойства системы приводят при повышенных градиентах скорости деформации к возникновению высоких локальных напряжений и наруп1ению сплошности материала. Известно, что при относительно высоких скоростях деформации волокно становится матовым и обладает пониженной плотностью за счет возникновения внутренних трещш и пустот. Это отражается и на физико-механических свойствах готового волокна. [c.220]

Если для процесса переориентации ранее образовавшихся кристаллитов скорость вытягивания ие является существенной, то для вязкого течения она определяет возникающее в волокне напряжение. Если представит . себе смешанную систему аморфный полимер -Н нестабильн1, е (или несовершенные) кристаллиты, то в зависимости от скорости деформации можно отметить следующие случаи [c.224]