Гуковская деформация

Упругая (гуковская) деформация связана с деформированием валентных углов и изменением межатомных расстояний. После снятия нафузки упругая деформация полностью восстанавливается за время, меньшее 10 с. [c.134]

В стеклообразном состоянии под воздействием внешнего усилия в полимере появляется упругая (гуковская) деформация. При этом изменяются расстояния между макромолекулами с сохранением их взаимного положения, одновременно происходит гакже изменение внутренней энергии полимера. При снятии напряжения деформация мгновенно исчезает вследствие изменения внутренней энергии. [c.40]

При обыкновенной упругой ( гуковской ) деформации происходит мгновенное изменение валентных углов и расстояния между атомами [c.399]

Под упругой понимают гуковские деформации, обусловленные изменением валентных углов, под высокоэластической — перегруппировки полимерных цепей, а под пластической — течение эластомера путем необратимого перемещения макромолекул. Следует учитывать, что основным условием вальцевания является преобладание пластических деформаций над упругими и высокоэластическими, В соответствии со схемой, изо- [c.22]

Начальный линейный участок кривой зависимости напряжения а, действующего на образец твердого полимера при его одноосном растяжении или сжатии, от относительной деформации е при весьма малых (не более нескольких процентов) ее значениях соответствует области обратимой ( гуковской ) деформации. Тангенс угла наклона этого линейного участка кривой к оси абсцисс, Е= йа (1е, и представляет собой модуль продольной упругости. Модуль упругости при сдвиге ц определяется как отнощение сдвигового напряжения, действующего на образец, к величине относительной деформации в гуковской области. Перечисленные упругие характеристики связаны между собой (табл. 6.1, 6.2). [c.283]

Механические свойства и закономерности деформации частично закристаллизованных полимеров определяются природой кристаллических областей, которая может обусловить преимущество механизма Гуковских деформаций. В этом случае закономерности деформации полимера приблизятся к соответствующим закономерностям твердых кристаллических тел (например, металлов). При Гуковских деформациях почти не изменяется положение элементов структуры если же изменение все-таки происходит, то этот процесс их перемещения протекает очень быстро. Поэтому релаксационные процессы в таких полимерах тоже протекают быстро и их влияние на основные закономерности деформации очень мало. Если процессы кристаллизации в полимерах протекают при их деформировании, что требует значительного времени для перестройки старой и формирования новой структуры, то релаксационные явления должны уже учитываться при изучении свойств таких полимеров. [c.90]

Упругая Гуковская деформация для аморфных полимеров в высокоэластическом состоянии мала и поэтому ею можно пренебречь. [c.92]

В высокоэластическом состоянии наиболее полно реализуется подвижность сегментов макромолекул, причем взаимное расположение макромолекул при воздействии внещних усилий на полимер не изменяется. Таким образом в этом состоянии можно наблюдать протекание релаксационных процессов, не осложненных течением макромолекул или гуковской деформацией. Деформации полимеров в высокоэластическом состоянии являются большими и обратимыми, а их обратимость, в отличие от гуковских деформаций протекает в течение длительного времени. [c.99]

Если скорости деформации и сокращения малы и в каждый момент времени структура полимера является равновесной, то, как уже говорилось, гистерезис мал либо вообще отсутствует. Если же скорость деформации велика и в каждый момент времени макромолекулы не успевают перестраиваться, то деформация их очень мала и имеет в основном гуковскую природу, т. е. меняются расстояния между элементами структуры и отсутствует их перегруппировка. В этом случае деформации при растяжении и сокращении также близки по значениям, но очень малы. Петля гистерезиса в этом случае тоже либо мала, либо не появляется. Отсюда можно сделать вывод, что площадь петли гистерезиса максимальна при какой-то промежуточной скорости деформирования, когда время действия силы сравнимо с временем релаксации системы. Аналогично зависит площадь петли гистерезиса от температуры при данной скорости деформации. При низких температурах (ниже температуры стеклования) гистерезисные потери малы вследствие развития в основном гуковских деформаций. При высоких температурах потери малы вследствие высокой кинетической подвижности элементов структуры, обеспечивающей равновесный характер деформации (область развитого высокоэластического состояния на термомеханической кривой, см. гл. П1). В промежутке, т. е. в области, переходной от стеклообразного к высокоэластическому состоянию, гистерезисные потери растут и достигают максимума при той тем- [c.101]

Влияние временного фактора на развитие деформации в стеклообразных полимерах можно проследить на примере ползучести полимерных стекол. Общая величина деформации в интервале вынужденной эластичности при действии постоянной растягивающей нагрузки на образец полимера имеет порядок единиц процентов. После мгновенной гуковской деформации, составляющей доли процента, развивается ползучесть, связанная с частичным выпрямлением макромолекул. Величина деформации и скорость ее развития возрастают с увеличением напряжения, приложенного к образцу. [c.114]

Протекание кристаллизации полимера с наибольшей скоростью имеет место в интервале между температурой стеклования и температурой текучести, т. е. в области переходного или высокоэластического состояния. Кристаллизация значительного количества образца полимера приводит к тому, что переход полимера в твердое состояние, где характерны гуковские деформации, происходит не при температуре стеклования, а выше — при температуре кристаллизации. В результате температурная область высокоэластического состояния будет уменьшаться. Если охлаждение расплава полимера проводится быстро, то он не успевает кристаллизоваться и переходит в аморфное стеклообразное состояние. [c.120]

Наиболее глубоко изучено хрупкое разрушение полимеров, которое наблюдается при 7 <7 хр. В этой температурной области не отмечено никаких видов деформации, кроме упругой гуковской деформации. При этом поперечное сечение образца меняется незначительно и деформация составляет доли процента. [c.222]

Пленки нитрата целлюлозы в исследованном интервале температур обнаруживают в основном гуков-скую деформацию. Пленки из лака ПЭ-29 при ком- натной температуре также проявляют гуковскую деформацию, а при нагревании — высокоэластическую деформацию с большим, а затем малым периодами релаксации (см, рис. 1,36),, [c.51]

Преобладание одного из указанных видов деформации при механических воздействиях на полимер зависит от его физического и фазового состояния, которые, в свою очередь, определяются химической природой полимера и условиями испытания или эксплуатации. В стеклообразном и кристаллическом состояниях заметно проявляется гуковская деформация. Элементы структуры в этом случае колеблются относительно центров равновесия, и релаксационные процессы протекают очень быстро. Высокоэластическая деформация, связанная с подвижностью структурных элементов полимеров, развивается в течение сравнительно длительного времени, что следует учитывать в реальных условиях испытания и эксплуатации изделий из эластомеров. [c.90]

Выделяя участки изотермы линейной деформации каучука в зависимости от характера доминирующего механизма процесса, необходимо иметь в виду, что их последовательное выявление в большей или меньшей степени возможно при медленной деформации на всем протяжении свойственных каучуку изменений. При быстрых деформациях границы между отдельными участками кривых растяжения размываются в зависимости от частоты и величины деформации превалирует тот или иной механизм ее. Однако в общем случае деформация каучука и резины складывается из трех отмеченных видов а) обратимой начальной деформации, устанавливающейся и исчезающей практически мгновенно (упругая, Гуковская деформация) б) обратимой высоко-эластической деформации, имеющей релаксационный характер, т. е. требующей измеримого времени для достижения предель [c.214]

На основании исследований, проведенных Мюллером, можно сделать вывод о том, что деформация твердых высокополимерных соединений, в особенности при высокой степени вытягивания, намного превышающей область гуковских деформаций, не может, по-видимому, рассматриваться как чисто механический процесс, а представляет собой результат термо-механических воздействий на полимер [58]. [c.438]

В последние годы все шире распространяется точка зрения, согласно которой нагрузка, приходящаяся на отдельные элементарные волоконца и характеризуемая величиной удлинения, в процессе переработки волокна и эксплуатации изделий из него, как правило, не достигает величины, приводящей к разрыву волокна. Силы, действующие непосредственно на элементарные волоконца при переработке штапельного волокна на кардочесальных и гребнечесальных машинах, при вытягивании, прядении, ткачестве и переработке в трикотаж, как правило, приходятся на первую часть кривой нагрузка — удлинение, т. е, на область гуковских деформаций, В то же время эта начальная часть кривой мало отличается для волокон с очень разным разрывным удлинением [см, рис. 318, [c.653]

НОЙ деформации X. Начальный линейный участок кривой в области весьма малых (не более нескольких процентов) значений X соответствует области обратимой (гуковской) деформации. [c.95]

На рис. VII. 6,б,й представлена зависимость деформации у модели Кельвина — Фойгта от времени с постоянной нагрузкой р = Pq и изменение деформации после снятия нагрузки. Снятие нагрузки приводит к возвращению тела в первоначальное состояние. В отличие от упругости, характеризуемой. мгновенными деформациями (равновесное состояние достигается со скоростью, близкой к скорости звука в данном теле), эластичность, или упругое [юследействис, проявляется во времени. Чем больше время релаксации деформации, тем больше эластичность тела. В качестве характеристики эластичности часто используют модул11 медленной эластической деформации Ei = Pjy. Как правило, гуковские деформации твердых тел не превышают 0,1%, эластические деформации могут достигать нескольких сот процентов. Такими свойствами обладают, например, полимеры. Эластические деформации имеют энтропийный характер. Растяжение полимеров приводит к статистически менее вероятному распределению конформаций макромолекул, т. е. к уменьшению эитропии. После снятия нагрузки образец полимера самопроизвольно сокращается, возвращаясь к наиболее вероятному распределению конформаций, т. е. энтропия возрастает. [c.363]

Соотношения сил притяжения и отталкивания, все их изменения и переходы значений их )авнодействующей показаны известным графиком 16—19], приведенным на рис. 2. Здесь видно, каким из указанных соотношений отвечают напряжения растяжения и сжатия. Точка (А) пересечения результирующей с осью абсцисс соответствует термодинамическому равновесию межмолекулярных сил — отсутствию напряжений в структуре. Слева — область сжимающих напряжений, справа — растягивающих напряжений при упругих (гуковских) деформациях, переходящих в пластические (после экстремальной точки результирующей). Все это относится к внутрифазным — внутренним напряжениям, межфазные же напряжения (статические и динамические) можно называть внутренними только условно, если принять всю данную гетерогенную систему как целое. [c.207]

Аналогичное влияние на повышение предела вынужденной эластичности и температуру хрупкости оказывает и повышение скоро-,сти деформации. При снижении времени действия силы иа полимер (повышение скорости действия силы) участки макромолекул с малой подвижностью не успевают перегруппироваться и сопротивление действующему усилию оказывает прежняя флуктуационная сетка стеклообразного полимера. Поэтому предел вынужденной эластичности растет, а область вынужденноэластической деформации сокращается. Наконец, при некоторой высокой скорости деформации релаксационные процессы вообще не успевают пройти за короткое время действия силы и полимер разрушается в области гуковских деформаций, т. е. как хрупкий материал. В соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции повышение скорости действия силы эквивалентно понижению температуры. Это значит, что увеличение скорости деформирования стеклообразного полимера при данной температуре приведет к снижению вынужденноэлас-тической деформации, повышению предела вынужденной эластичности и к возрастанию хрупкости полимера. [c.112]

Механико-деформационное и релаксационное поведение полимероз можно изобразить моделью (рис. 40), где 0 представляет упругую (гуковскую) деформацию, устанавливающуюся мгновенно с напряже-У нием Ог и характеризуют запаздывающую упру- [c.107]

Прп исследовании механических свойств полимерных материалов с наиол-нителем — бумагой (гетинакс) на кривой растяжения был обнаружен ясно выраженный участок, соответствующий упругим (гуковским) деформациям. Ранее указывалось, что Гуковский участок на криво11 растяжения может быть получен нри наличии предварительно напряженной системы. Почему же в материалах с такими наполнителялш как бумага возникают упругие деформации [c.169]

Из уравнения (1.68) видно, что общая деформация складывается из упругой (гуковской), деформации течения (ньютоновской) и высокоэластической (кельвиновской), каждая из которых определяется соответствующими простыми зависимостями. [c.87]

В справочных данных деформационные свойства пластмасс представлены только одним показателем — модулем упругости. При использовании этой величины следует помнить, что значение модуля зависит от условий, при которых он определялся. Чем больше напряжение и продолжительность действия нагрузки, тем меньше кажущийся модуль упругости. С повышением температуры модуль упругости уменьшается. Часто в литературе модуль упругости определяют только по деформациям, развивающимся со скоростью звука, кото рые называют Гуковскими деформациями. Однако технически невозможно отделить чисто гу-ковские деформации от тех, которые развиваются с несколько меньшей скоростью, поэтому на практике пользуются условным значением модуля упругости, определяемым в строго регламентированных Рис. 13. Типичный ход ре- условиях. Эти значения моду-лаксации напряжения сг — ля успешно используются для начальное напряжение). вычисления величин деформаций (прогиб, угол закручивания, удлинение, сжатие) изделий при кратковременно действующих нагрузках, когда справедливы формулы сопротивления материалов. При этом необходимо иметь в виду, что модули упругости при растяжспни, кручении (сдвиге) и сжатии различны как по численным значениям, так и по физическому смыслу. [c.42]

Величины ае, во и то характеризуют деформационные свойства материала при заданной температуре. Особенно важно значение <Уе, поскольку эта величина входит в показатель степени в формуле (19). Наименьшее влияние оказывает тп. Сопоставление значений а , ео и то для разных материалов дает возможность заметить различия в их деформационных свойствах, соответствующие каждой из этих величин. Например, наименьшее значение то указывает на преобладание быстро развивающихся деформаций над медленными. Наименьшее значение То бывает у материалов, проявляющих только упругие Гуковские деформации (при низких температурах) или быстро развивающиеся высокоэластические деформации (при высоких температурах). В области промежуточных температур То принимает наибольшие значения. Низкое значение Во указывает на резкое проявление предела ползучести , т. е. на быстрое возрастание деформации в узком интервале напряжений. Для материало1В, характеризующихся низкими значениями ео, можно пользоваться понятием предел ползучести . При напряже- [c.46]

Таким образом, характер деформаций смазок йиже и выше предела прочности при сдвиге существенно различается. При очень малых нагрузках величина деформации пропорциональна прилагаемому напряжению (гуковская деформация) и она вполне обратима. При более высоких напряжениях обратимость деформации сохраняется, но закон Гука не соблюдается. При длительном воздействии малых напряжений возможна необратимая деформация, так называемая ползучесть. При этом разрываются некоторые наиболее слабые связи структуры, которые мгновенно заменяются новыми, так что структура в целом не разрушается. Выше предела прочности при течении разрушенная структура не успевает восстановиться. С повышением напряжения возрастает количество разорванных связей и уменьшается сопротивление сдвигу. Это выражается также в уменьшении структурной вязкости системы. Возрастание скорости течения продолжается до тех пор, пока скорость разрыва связей структуры и скорость их восстановления не станут равны. [c.84]

Линейный участок на диаграмме растяжения (рис. 22), составляющий большую часть от общей деформации, определяет упругую (гуковскую) деформацию. Нелинейный же участок, характеризующий высокоэластическую деформацию, в данном случае сравнительно невелик и имеет ассимптотический характер. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология