Долговечность зависимость от напряжения

Для труб из ПВХ с учетом рис. 1.4 с помощью выражения (8.21) получены следующие значения /о = 397 кДж/моль, 7 = 1740-10" м /моль и о=1,7-10 2 с (чисто формальное значение). Следует отметить, что данная группа параметров описывает долговечность ПВХ, несмотря на то что эти данные соответствуют трем различным видам разрушения. Кривые зависимости напряжения от времени неориентированных частично кристаллических полимеров (ПЭ, ПП) при больших значениях имеют участки падения прочности (хорошо известный наклон (рис. 1.5)). Плоские участки кривых (связанные преимущественно с пластическим ослаблением) могут быть представлены значениями С/о — 307 кДж/моль, у = 4390 X X 10 м /моль и 0 = 3-10- ° с, а крутые участки (ослабление путем образования трещины при ползучести)—значениями /о =181 кДж/моль, 7 = 3610-10- м /моль и о = 8-10- с. Для ориентированных частично-кристаллических полимеров Журков и др. [18] сообщают следующие значения параметров [c.284]

Теория Сяо позволяет рассчитать долговечность при сложном напряженном состоянии, а не только для одноосного растяжения. Сяо рассмотрен случай трехосного растяжения неориентированного материала (в этом случае тензор напряжений становится шаровым). При этом зависимости логарифма долговечности от напряжения для трехосного и одноосного растяжения анало-. гичны. [c.215]

Изложенные выше основы кинетической теории прочности относятся к полимерам, которые мало деформируются перед разрушением. Это полимеры, надмолекулярная структура которых в момент разрушения сохраняется такой же, как в исходном образце, а не меняется кардинально в результате ориентации, как в эластомерах. Изменение надмолекулярной структуры в эластомерах, сильно деформирующихся к моменту разрушения, приводит к тому, что зависимость долговечности от напряжения в них подчиняется закономерностям, отличающимся от тех, что описываются уравнением Журкова. [c.205]

Рис. 13.11. Зависимость долговечности ОТ напряжения для эластичных полимеров

В начале 50-х годов С. Н. Журков с сотрудниками предпринял систематические исследования зависимости долговечности твердых тел, самых различных по структуре и физическим свойствам, от приложенного напряжения и температуры. Экспериментально полученные зависимости между долговечностью Тр, напряжением сг и температурой Г позволили С. Н. Журкову установить следующий простой закон [16, с. 90] [c.183]

И В количественной зависимости долговечности от напряжения. [c.284]

Для тех областей напряжений, где соблюдается нормальная).-зависимость долговечности от напряжения, т. е. х Ва >> величина Рс с ростом напряжения [c.344]

Рис. 5.7. Зависимость долговечности от напряжения

Хрупкое разрущение по Говарду происходит в момент t—>>т), когда сопротивление образца (остаточная прочность) совпадает с приложенным напряжением, т. е. р—Тогда, согласно уравнению (5.121), реализуется гиперболическая зависимость долговечности от напряжения [c.167]

Рис. 11.16. Сопоставление теоретической зависимости долговечности от напряжения (сплошная кривая) с экспериментальными значениями (точки).

На рис. 11.16 показаны кривая теоретической зависимости долговечности от напряжения и экспериментальные данные для различных стекол (В — коэффициент, зависящий от температуры). Разрушение начинается в месте наиболее опасного дефекта. [c.81]

Рис. III.I. Зависимость долговечности от напряжения [10]

Рис. [11.2. Зависимость долговечности от напряжения для материалов, кристаллизующихся при деформации [10]

На рис. V.8 приведена зависимость долговечности от напряжения и температуры. Долговечность полистирола описывается уравнением (V.10) с параметрами = 230 кДж/моль, р = = 2,4 кДж/МПа. [c.239]

Изложенные соображения о форме обобщенной гипотетической зависимости lg т — а для различных сред носят экстремальный характер. Естественно, что в реальных случаях зависимости долговечности от напряжения для различных материалов и сред имеют более сглаженные переходы между характерными участками. В зависимости от экспериментальных значений а тот или иной участок может отсутствовать. Однако изложенные соображения [c.133]

В полулогарифмических координатах зависимость долговечности от напряжения линейна (рис. 126). Прямолинейный характер этой зависимости сохраняется лишь в области средних напряжений. При очень малых и больших напряжениях наблюдается криволинейная зависимость. Действительно, если экстраполировать зависимость 1 т(сг) на ось ординат, то получится, что при а = 0 материал распадается самопроизвольно при отсутствии внешне- [c.217]

В полулогарифмических координатах зависимость долговечности от напряжения линейна (рис. 126). Прямолинейный характер этой зависимости сохраняется лишь в области средних напряжений. При очень малых и больших напряжениях наблюдается криволинейная зависимость. Действительно, если экстраполировать зависимость Ig т(а) на ось ординат, то получится, что при а = 0 материал распадается самопроизвольно при отсутствии внешнего напряжения. Если же согласиться с мнением некоторых авторов, что кривая Ig т(а) асимптотически приближается к оси ординат, то остается принять, что материал может жить бесконечно долго. И тот и другой случай маловероятны. Однако экспериментально обнаруживается криволинейная зависимость IgT( r) при о- О (см. ниже). [c.217]

Представления о временном характере разрушения материалов получили развитие в работах С. Н. Журкова и его школы [75]. Прочностные свойства материала характеризуются временем до разрушения т (долговечностью), зависимость которого от напряжения а и температуры Т описывается уравнением [c.331]

Аналитическая зависимость долговечности от напряжения выражается следующей формулой [c.45]

С этой точки зрения большой интерес представляет зависимость концентрации и скорости образования радикалов от напряжения (рис. 2). При резком увеличении концентрации радикалов с ростом напряжения зависимость логарифма скорости образования радикалов от напряжения носит линейный характер и скорость образования свободных радикалов, а следовательно, и скорость разрыва химических связей экспоненциально возрастают с напряжением. Это полностью соответствует экспериментально наблюдаемой экспоненциальной зависимости долговечности от напряжения. [c.143]

Попытки феноменологического описания процесса разрушения сводились в основном к определению аналитической зависимости долговечности от напряжения, температуры и других факторов. При этом феноменологическое описание обычно связывалось с флуктуационным механизмом разрушения, который трактовался, однако, различными авторами по-разному. [c.159]

Такой характер зависимости долговечности от напряжения наблюдается в очень широком интервале температур (рис. 81). Чем ниже температура, тем больше тангенс угла наклона прямой, т. е. тем больше величины Л и а. [c.219]

По С. Н. ЖУркову, зависимость долговечности от напряжения и температуры может быть выражена обшим уравнением [c.221]

Такой характер зависимости долговечности от напряжения наблюдается в очень широком интервале температур (рис. 7.14). Чем ниже температура, тем больше тангенс угла наклона прямой, т. е. тем больше величины Л и а. Из рис. 7.14 следует, что при достаточно низких температурах зависимость lgt=/(a) изображается очень крутой прямой, т. е. небольшое изменение а приводит к астрономическим значениям lgт — создается впечатление мгновенного разрыва, что и послужило причиной появления представлений о критическом разрушении и пределе прочности. [c.193]

МПа их деформация [91] составила 0,31 и 0,35 мм. Зависимости долговечности от напряжения и предела ползучести от скорости деформации для клеевых соединений стали (сдвиг при растяжении) на полиэтиленовом клее симбатны [92]. [c.245]

Следует признать, что различные области (внутренняя часть, поверхность) с виду однородного образца могут иметь различ ные исходные распределения дефектов. Этот факт был, например, обнаружен для полиамидных волокон [15] и труб из ПЭНП [84]. В зависимости от условий переработки можно выделить объемные и поверхностные разрушения с характерными для них зависимостями напряжение—долговечность. Больше мы не будем обсуждать многочисленные попытки определения исходных распределений, но всем интересующимся можно рекомендовать следующие публикации по данному вопросу [11—17]. [c.66]

С помощью рис. 3.11 явно прослеживается влияние структурного параметра ориентации цепи на у. Там приведена зависимость напряжения от долговечности волокна ПАН [74], причем в качестве параметра использован коэффициент вытяжки Я. Наибольший коэффициент равный 17,3, соответствует у = 248-10- мкмоль, Я. = 4 соответствует у = 590Х X 10 мкмоль, Я, = 2,62 соответствует у = 841-10 мкмоль и Я,= 1 соответствует 7 = 1200-10- мкмоль. Чем меньше значения у. тем более однородно распределяется макроскопическое напряжение по молекулярным цепям. [c.285]

В случае же частично кристаллических полимеров, которые имеют пластическую и хрупкую ветвь кривой зависимости напряжения от долговечности, действуют два различных механизма, из которых, начало роста трещины при ползучести обладает, по-видимому, меньшей энергией активации (181 кДж/моль) и активационным объемом (1,8 нм) . Тот факт, что в ПЭ редко наблюдаются разрывы цепей даже ири высоких аиряжениях и низких температурах в высокоориентированных образцах, заставляет усомниться в том, что механизм начала роста трещины при ползучести включает разрыв цеией. [c.286]

Деформационные свойства, в том числе механические потёри, являются проявлением релаксационных свойств полимеров. Влияние механических потерь на процесс разрушения поставило более широкую проблему о взаимосвязи релаксационных свойств (деформационных) и процессов разрушения в полимерах. Эта важная проблема находится в стадии развития как в теоретическом [10 11.20], так и в экспериментальном плане [11.21 11.22]. Так, замечено, что прочность испытывает на температурной зависимости скачкообразные изменения при температурах у- и -релаксационных переходов, когда изменяется молекулярная подвижность в цепях полимера. В стеклообразном состоянии существует ряд характерных температур (релаксационных переходов), в которых долговечность претерпевает изменение. Для исследования природы деформация и разрушения полимера в стеклообразном состоянии изучались ползучесть, долговечность, разрывное напряжение и ширина линии ЯМР в широком температурном интервале. Установлены следующие принципиальные положения. [c.317]

Установление достоверных зависимостей долговечности от напряжения или температуры для разных полимеров помогает создать основу для прогнозирования работоспособности изделий и конструкций из полимеров. Линейная зависимость Igtp от а или от lg а позволяет вести интерполяцию, т. е. определять долговечность в пределах того интервала напряжений, который исследован экспериментально, или позволяет экстраполировать, т. е. определять долговечность при напряжениях и температурах, которые находят- [c.205]

Кроме того, характер завнсимостп долговечности от напряжения при многократных деформациях совпадает с временной зависимостью прочности при статических нагрузках. Поэтому следует ожидать, что формула (VHL 4) является общей для всех режимов, причем В В, а константа Ь одинакова для всех режи,мов (одинаковый наклон пря.мых на рис. 124). Кроме того, эти общие свойства долговечности резины не зависят от формы цикла нагружения и справедливы, к частности, для сину-со дальных циклов растяжения. [c.213]

Уравнение долговечности (6.19) устанавливает связь между параметрами -г, о и Т. При Г = сопз1 получаем линейную зависимость логарифма долговечности от напряжения [c.182]

Влияние среднего напряжения. В большинстве практических случаев действительная величина среднего напряжения весьма неопределенна вследствие остаточных напряжений. Поэтому желательно (и это было бы большим облегчением для расчета), чтобы кривая зависимости допускаемое напряжение — число циклов до разрушения была скорректирована в достаточной степени, и, кроме того, определить допустимое максимально возможное влияние на долговечность среднего напряжения. Степень корректировки может быть установлена по рис. 2.10. При среднем напряжении, равном нулю, амплитудой переменного напряжения, вызывающей разрушение за N циклов, будет Одг. Так как среднее напряжение возрастает по направлению ОС, предельная (для разрушения за N циклов) амплитуда переменного напряжения уменьшается по линии ЕС. При попытке увеличения среднего напряжения дальше точки С произойдет пластическая деформация, поэтому среднее напряжение не может быть больше абсциссы точки С. Следовательно, точка С показывает наибольшую величину ст , которая влияет на долговеч- [c.59]

Рис. 4. Зависимости приведенной к Г=273К (0°С) долговечности от напряжения и деформации е, для ненаполненной резины из фторкаучука (а , — фактор приведения).

Изложенный выше подход к теоретическому описанию процесса разрушения цолимеров (и других твердых тел), развитый Бартеневым с сотр., не является единственным. Так, еще в 1943 г. Тобольский и Эйринг пытались объяснить зависимость долговечности от напряжения и температуры на основании нредставлений об активационном процессе разрыва связей между атомами. Согласно их представлениям, долговечность определяется скоростью разрыва этих связей —йН (И, где N — число неразорванных связей на [c.161]

Временная зависимость прочности полимеров детально изучена С. Н. Журковым который исследовал долговечность полимерных материалов в условиях статического натружения. Разрьшное напряжение подбиралось таким образом, чтобы долговечность исследуемых материалов изменялась на 5— 10 порядков. Полученные результаты представлены яа рис. 80, из которого следует, что зависимость логарифма долговечности от напряжения выражается прямой линией, описываемой уравнением [c.219]

Рис. 80. Зависимость логарифма долговечности от напряжения (делговеч-ность т выражена в секундах)

Рис. 7.14. Зависимость долговечности от напряжения для капрона при разных темпергтурах.

Систематическое изучение долговечности различных по структуре и свойствам материалов, определение прочностных параметров i/o, V и То позволили развить представления о кинетическом характере разрушения и термофлуктуационнз Ю теорию прочности. Из зависимости долговечности от напряжения совершенно очевидно, что разрушение — это процесс, происходящий во времени, т. е. идущий с определенной скоростью, и долговечность можно рассматривать как величину, обратно пропорциональную усредненной скорости V процесса разрушения. Кроме того, из уравнения (7.5) следует, что долговечность тела одинаковым образом зависит от приложенного напряжения и температуры — оба параметра входят в показатель степени. Это заставляет предположить, что в процессе разрушения большую роль играет тепловая энергия и именно ее флуктуации, т. е. в том месте материала, где тепловые флуктуации становятся больше энергии разрываемой связи, последняя разрывается, Приложенное напряжение создает возможность накопления этих флуктуаций в определенном направлении и снижает энергию активации разрыва. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология