Усталость утомление полимеро

Под явлением динамической усталости, или утомления полимера, понимается снижение его прочности под действием многократных периодических нагрузок. В дальнейшем время до разрыва образца при циклических нагрузках будем обозначать Ти,-Очевидно, что число циклов до разрушения N связано с циклической долговечностью и частотой V следующим соотношением [c.214]

В близкой связи с процессами старения находятся явления утомления и усталости полимеров. Утомление, наступающее в результате многократной деформации — динамическое утомление или длительного нахождения полимера в напряженном состоянии — статическое утомление, вызывает постепенное изменение свойств материала, называемое усталостью. Эти изменения могут вначале иметь как обратимый, так и необратимый характер, но, накапливаясь, всегда приводят к необратимым явлениям, которые заканчиваются разрушением полимерного образца. Утомляемость чаще всего измеряется числом циклов (ЛГ) деформации, приводящим к разрущению полимерного материала (выносливость) приложенная при этом нагрузка представляет собой усталостную прочность, которая снижается с увеличением N. [c.645]

Динамическая усталость, или утомление, полимера — это снижение его прочности тшд действием многократных периодических нагрузок или деформаций. [c.207]

В полимерной композиции, считают, что происходит утомление полимера. Сумма же изменений, накопленных к данному моменту времени, а также снижение прочности и работоспособности узла определяются как усталость. Если изменения за счет механических воздействий происходят в поверхностном слое и приводят к его разрушению, процесс называют износом. [c.354]

УТОМЛЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ (усталость полимеров) — изменение механич. свойств полимерных тел при длительном действии нагрузок. Обычно У. п. заканчивается разрушением тела. У. п. обусловлено структурными изменениями, вызываемыми напряженным состоянием полимерного тела. Первичный акт У. п.— разрыв химич. связи в напряженной цепной макромолекуле. Этот разрыв приводит к образованию макрорадикалов свободных, способных инициировать цепные химич. реакции (см. Механохимия полимеров). Присутствующие в полимере ингибиторы свободнорадикальных процессов препятствуют заметным изменениям структуры полимера при его утомлении. Поэтому начальная стадия У. п. состоит в расходовании ингибирующих веществ (попавших в полимер при его синтезе илн специально введенных) без существенного изменения структуры и свойств утомляемого тела. Однако в какой-то микрообласти напряженного полимерного тела, в конце концов, ингибирующие вещества исчерпываются (вследствие больших перенапряжений или флуктуаций концентрации) и тогда здесь развивается цепной процесс (обычно связанный с окислением полимера), быстро приводящий к резкому изменению структуры и свойств данной микрообласти. Возникающая при этом неоднородность тела в свою очередь вызывает образование микротрещины, к-рая быстро разрастается (вследствие концентрации напряжений в ее устьях) вплоть до разрушения тела. [c.184]

В то же время если полиформальдегид предварительно подвергается в течение длительного времени действию значительной нагрузки при высокой относительной влажности и высоких температурах, то его ползучесть оказывается меньшей, чем у других видов термопластических материалов. Все материалы, подвергающиеся периодическому действию нагрузки, разрушаются при нагрузке меньшей, чем предел прочности при статической нагрузке. Это явление, известное как усталость или утомление полимеров, достаточно подробно рассмотрено с точки зрения физико-химических представлений [8]. [c.173]

Предыдущее рассмотрение касается полистирола, утомленного под действием полностью обратимого напряжения (а г=0, Аа = 2а). В принципе подобные рассмотрения также возможны и в отношении других полимеров и при других условиях напряжения, например при постоянном максимуме напряжения и различных значениях его амплитуды [127, 153]. Здесь следует подчеркнуть, что усталостный процесс в областях II и III проходит две фазы исходную фазу начала роста простой трещины или трещины серебра, характеризующуюся, по-видимому, однородностью свойств материала, и вторую фазу неоднородной усталости, связанную с локализованными неоднородностями материала и их ростом (усталостные трещины). Вторая фаза в свою очередь включает несколько типов роста [c.294]

Разрушение полимеров при динамических нагрузках. Разрушение полимеров под действием, циклических деформаций происходит в результате динамической усталости или утомления. Динамическая усталость — это снижение прочности под влиянием многократных периодических нагрузок [c.335]

УТОМЛЕНИЯ И УСТАЛОСТИ ПОЛИМЕРОВ 292 [c.5]

МЕХАНОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ИЗНОСА, ИСТИРАНИЯ, УТОМЛЕНИЯ И УСТАЛОСТИ ПОЛИМЕРОВ [c.292]

Статическое и динамическое утомление капронового волокна развивается по различным механизмам. Так, при динамическом утомлении вследствие продолжительной кристаллизации полимера возникает и развивается большое число дефектов при статическом утомлении появление дефектов вызвано концентрацией нагрузок на границах областей с максимальной неоднородностью. Опыты, проведенные в среде воздуха и азота, показали, что окисление ускоряет и интенсифицирует усталость полиамидного волокна. [c.191]

Характерные кривые усталости полимеров при стационарном (1) и нестационарном (2) режимах саморазогрева пунктир — гипотетич. зависимость (саморазогрев отсутствует). I, II, III — области различного влияния саморазогрева на утомление (пояснения в тексте . [c.351]

Из всего многообразия механохимических процессов следует остановиться на механохимии, связанной с явлениями старения, износа, истирания, утомления и усталости полимеров. Механические нагрузки должны рассматриваться здесь как основной влияющий эксплуата-. ционный фактор. [c.349]

Рассмотрим вопросы механохимии износа, утомления и усталости как факторы, стимулирующие старение полимеров. [c.354]

УСТАЛОСТЬ полимеров — см. Утомление. [c.350]

Детальное феноменологическое исследование явления утомления различных волокон проведено в работе [П]. На рис. 8.5 приведены зависимость долговечности капроновых волокон от напряжения для статического и циклического режимов нагружения. Как видно из рисунка, по мере увеличения температуры расхождение между з.начениями статической и циклической долговечности уменьшается. Эти данные говорят о том, что явление усталости полимеров имеет релаксационную природу. При соответствующем подборе режима циклического нагружения удалось добиться полного совпадения значений статической и циклической долговечности. На основании проведенных экспериментов [c.231]

Жесткие пластмассы характеризуются близкими значениями коэффициентов усталости и=0,2—0,35 на базе 10 циклов в условиях, когда саморазогрев незначителен [2]. Вследствие большой чувствительности сопротивления утомлению к температуре оно значительно снижается в условиях саморазогрева термопластов и некоторых термореактивных пластиков с малой теплостойкостью. Это относится, по-видимому, не только к жестким пластмассам, но и к другим полимерным материалам. Изменение теплообразования как в связи с полярностью полимера, так и в связи с набуханием в различных пластификаторах также неоднократно изучалось [9, 19]. [c.280]

Итак, при утомлении тонких образцов под действием больших напряжений время сопротивления утомлению возрастает с усилением межмолекулярного взаимодействия. Наблюдаемая зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения аналогична зависимости для статической усталости. При условиях утомления, соответствующих определяющему влиянию химических процессов, усиление межмолекулярного взаимодействия сопровождается, наоборот, уменьшением сопротивления утомлению. Таким образом, в зависимости от того, какие процессы определяют прочность полимеров в конкретных условиях эксплуатации, влияние определенных факторов (в рассмотренном примере межмолекулярное взаимодействие) может быть прямо противоположным. [c.149]

Совершенно определенно установлено, что набухание полимеров, изменяя межмолекулярное взаимодействие, резко влияет на прочность . Было показано, что при режимах утомления, характеризующихся малыми значениями напряжения, энергетические затраты на активацию химических процессов, приводящих к разрушению вулканизата, возрастают с увеличением энергии межмолекулярного взаимодействия. При режиме утомления, характеризующемся малым напряжением, увеличение межмолекулярного взаимодействия сопровождается уменьшением сопротивления утомлению. При утомлении вулканизатов под действием больших напряжений изменение сопротивления утомлению (в результате варьирования межмолекулярного взаимодействия) коррелируется с изменением статической усталости. [c.179]

В близкой связи с процессами старения находятся явления утомления и усталости полимеров. Утомление, наступающее в результате [c.502]

УТОМЛЕНИЕ полимеров, усталость (fatigue, Ermudung, fatiqne) — изменение свойств полимерных материалов при многократном циклич. нагружении. У. приводит к падению жесткости, прочности и износостойкости нолимеров и снижению срока службы изделий из полимерных материалов. [c.350]

Необходимо изучение закономерностей изменения свойств или закономерностей разрушения полимеров в условиях многократных деформаций. Существует два основных режима нагружения полимеров при испытании на динамическую усталость один из них — это режим ео= сопз( и еср=сопз1 другой режим утомления Оср= [c.207]

Уже на основании краткого обзора роли механохимических явлений в процессах утомления и усталости можно сделать вывод о большом 1при,кла Дном значении этой области для техиологии переработки полимеров и тевершеиствавания эксплуатационных свойств изделий из них. [c.312]

Вопрос о формировании овойств новых механически вскрытых по1верх ностей полимеров при механической обработке режущими инструментами исследован довольно (мало и ниже будет рассмотрен по аналогии с процессами измельчения и размола. Вскрытие и формирование паверяностей (полимерных материалов в процессе истирания (износа) и шлифования (более подробно р1а1Ссмотрено в разделе, посвященном утомлению и усталости. [c.313]

Интересные исследования по выявлению мехаиохимической сущности явления усталости полимеров и выяснению его механизма были проведены Каргиным и Роговиной [4—7]. Авторы использовали для исследования капроновые и вискозные волокнистые материалы, а в качестве нагрузок одно- и многократные усилия растяжения. Было обнаружено изменение свойств капронового волокна вследствие воздействия различных режимов динамического утомления. Последние приводят к возникновению и развитию поперечных трещин, порождающих микродефекты, которые в свою очередь понижают прочность материала. Этот про- [c.190]

Эти данные показывают, что изменение количества трещин при увеличении е, не является обязательным условием наличия 8 . Существование 8к связано с изменением степени ориентации полимера при деформации и его упрочнением. Это подтверждается тем, что аналогичное явление обнаружено при исследовании раздира резин с одним надрезом в отсутствие озона а также при статической усталости проколотой резины из наирита и при определении длительной прочности полиэтилена По-видимому, такого же рода изменение структуры при деформации лежит в основе наблюдавшейся при многократных деформациях в воздухе экстремальной зависимости выносливости резин (ненадрезанные образцы) от статической составляющей деформации выносливость проходит через минимум нри некотором значении статической составляющей деформации 8] т1п- То же явление наблюдалось при утомлении проколотых образцов резин из НК, СКБ, СКС-30,- наирита и бутилкаучука Характерно, что последовательность значений б]ут1п Для ряда резин такая же, как и значений при озонном растрескивании, т. е. д.чя резин из НК она меньше, чем из наирита, а для резин из наирита меньше, чем из бутилкаучука. [c.128]

Необходимо сделать небольшое отступление, чтобы отметить индивидуальную особенность явления усталости при микроразрывах. Постепенное понижение номинального напряжения является предвестником разрушения материала при статическом утомлении. Замедленный хрупкий разрыв образцов в опытах по статической релаксации (явление, преобладающее в полимерных телах, — см. Разрушение аморфных ненаполненных полимеров , Р. Лэндел, Р. Федоре) является следствием релаксационной усталости (для микроразрьшов — релаксационная усталость микроразрывов). [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология