Испытание полимеров на прочность при циклическом

При испытании полимеров на прочность под воздействием циклических нагрузок следует учитывать химические процессы, [c.36]

Подобно металлам, термопласты могут разрушаться при действии циклических напряжений меньших, чем предел прочности при статических испытаниях. Это явление называют динамической усталостью. Оно встречается при эксплуатации вращающихся и вибрирующих полиамидных деталей, таких как пропеллеры и шестерни, подвергаемые продолжительному воздействию циклических напряжений. Число циклов, необходимых для разрушения детали, зависит не только от напряжения, но и от температуры, содержания влаги, степени кристалличности материала и частоты действия напряжения. При высоких частотах нагружения (обычно более 300 циклов в минуту) энергия деформации практически полностью переходит в тепло, в особенности при температурах, при которых для данного материала характерно высокое поглощение. Этот эффект ускоряет разрушение изделия вследствие теплового размягчения полимера. Раз- [c.117]

Динамическое циклическое нагружение в промышленности, перерабатывающей полимерные материалы, практически не применяется, но широко используется при испытаниях материалов па усталостную прочность и для определения временных свойств вязкоупругих материалов . Помимо того, циклическое нагружение имеет место при ультразвуковой обработке полимеров. [c.266]

Для испытаний на сопротивление усталости получили распространение различные экспериментальные схемы (изгибающаяся балка, вращающаяся балка, циклическое изменение напряжения или деформаций с постоянной амплитудой, постоянная скорость увеличения амплитуды напряжения или деформаций и т. д.). Получаемые при этом результаты представляют в виде зависимости числа циклов до разрушения от величины прилагаемой нагрузки. Предельное напряжение, ниже которого материал никогда не выйдет из строя, называется пределом усталости, или пределом выносливости. Для весьма многих полимеров этот предел выносливости составляет приблизительно одну треть от предела прочности при растяжении в условиях статической нагрузки. Следовательно, практически важно рассчитывать конструкции таким образом, чтобы при вибрациях максимальные напряжения в этих конструкциях были ниже предела выносливости, а не ниже предела прочности при растяжении в условиях статической нагрузки. [c.188]

При испытаниях прочности полимеров под действием циклических нагрузок следует иметь в виду химические процессы, развивающиеся вследствие механической активации и повышения температуры образца " . Характерные закономерности прочности не усложняются наложением химических процессов, если максимальные напряжения и деформации в каждом цикле соизмеримы с напряжениями и деформациями, приводящими к разрушению за один цикл . В зависимости от величины максимального напряжения и деформаций, развивающихся за цикл, решающее влияние на прочность оказывают либо химические, либо физические факторы. [c.28]

До сих пор рассматривалась теория прочности полимеров в очень важном режиме испытания а = onst. На практике интересны, конечно, и другие временные режимы деформации, например испытания полимера при заданной деформации в режиме релаксации напряжения. При стандартных испытаниях на разрывных машинах реализуется режим постоянной скорости растяжения, а при циклических нагрузках или многократных деформациях реализуется динамический режим с периодическим законом изменения параметров. [c.183]

Жидкая среда, контактируя с образцом в процессе усталостных испытаний при циклическом нагружении, может изменять и ослаблять саморазогрев материала, изменять характер и кинетику релаксационных процессов в субмикро- и микротрещинах, препятствовать частичному смыканию и залечиванию микротрещин и т. п. Сложность явления обусловливает определенную противоречивость имеющихся в литературе немногочисленных экспериментальных данных и их теоретическую трактовку по исследованию усталостного разрушения жестких полимерных материалов в контакте с жидкими агрессивными средами. В некоторых случаях усталостная прочность полимеров в контакте с жидкостью выше, чем на воздухе в других — контакт с жидкостью значительно снижает долговечность при циклическом нагружении. [c.177]

Проницаемость обычно также снижается примерно на 70—80% [886], что в значительной степени объясняется пониженным вла-гопоглощепием. Учитывая пониженную чувствительность к воде и повышенную механическую прочность образцов, содержащих полимер, следует ожидать, что при этом возрастает и сопротивление разрушению при циклических испытаниях нагрев — охлаждение, что действительно наблюдается экспериментально (см. табл. 11.4). Из таблицы видно, что в то время как необработанный бетон теряет 25% массы после б-Ю циклов, бетон, содержащий полиметилметакрилат, теряет лишь 0,5% массы после 24-10 циклов. Улучшение свойств отмечено также в работах [290, 614]. [c.299]

При изучении связи между плотностью древесины и прочностью ее склеивания фенольными клеями в процессе циклического кипячения и высушивания [102] было показано,-что если до испытаний прочность склеивания прямо пропорциональна плотности древесины, то по мере увеличения числа циклов прямая пропорциональность меняется на обратную. Причины этого, очевидно, заключаются в том, что остаточные напряжения при увлажнении больше у более плотной древесины и релаксируют они медленнее. Точно так же клеевые соединения древесины высокоплотных пород или модифицированной полимерами на резорциноформальде-гидном и подобных клеях более чувствительны к изменению влажности воздуха, чем соединения менее плотных пород [5, 103]. [c.188]

Для оценки усталостной прочности конструкционных полимеров потребовалось разработать новые методики их усталостных испытаний. Методика испытаний при циклическом растяжении в основном осталась прежней, за исключением мер 1П0 отводу тепла, образующегося в результате разогрева, и снижению частоты нагружения. В работе [51] изложена методика и результаты комплексного исследования измвнения деформаций и рассеяния энергии стеклотекстолита в условиях длительного циклического деформирования при наличии существенного гистерезисного разогрева материала. Исследовался стеклотекстолит на эпоксифе-нольном связующем, армированный стеклотканью Т-90. Образцы прямоугольного сечения вырезались вдоль утка. Образцы эгон формы и размеров применяли как при статических, так и при циклических испытаниях на растяжение — сжатие с любой аси.ммет-рней цикла. [c.253]

Испытание прочности полимеров при режиме циклического нагружения. При циклическом нагружении значения нагрузки и деформации изменяются по определенному закону, колеблясь от минимальных значений до максимальных. Устройство испытательных машин обычно таково, что деформации и напряжения изменяются по синусоидальному закону. В тех же случаях, когда изменение напряжения и деформации происходит по более сложному закону, его тоже можно представить в виде суммы синусоидальных изменений. Итак, значения деформации колеблются от до (У—амплитуда динамической деформации). Напряжения, в свою очередь, колеблются от значений л , до х 2Х (X—амплитуда динамических напряжений). Средние значения деформации и напряжения соответственно дСд и Уд. Таким образом, имеется четыре характеристики динамического режима две динамические X я У и две статические Хд и у . Поскольку многократное циклическое нагружение приводит кутомлению полимерного материала, целесообразно классифицировать испытания при циклическом нагружении в соответствии с сочетанием перечисленных характеристик так, как это принято при анализе утомления полимеров. Для каждого из четырех основных классов испытаний характерно изменение во времени каких-либо двух из четырех перечисленных параметров при постоянстве двух других. Естественно, что если при данном режиме сохраняется постоянным среднее значение деформации, относительно которого значения деформации колеблются во времени, то среднее значение напряжения будет непрерывно уменьшаться вследствие релаксации напряжения. Наоборот, если сохраняется постоянным среднее значение напряжения, то среднее значение деформации непрерывно возрастает вследствие явления ползучести. [c.25]