Статистическая природа прочности

Статистическая природа прочности резин [c.160]

Вероятно, основная причина статистической природы прочности резин заключается в наличии структурных неоднородностей, возникающих в результате неравномерной вулканизации в микрообъемах резины. В наполненных резинах структурные неоднородности и напряжения второго рода возникают еще и в результате наличия частиц наполнителя. Поэтому в резине, подвергнутой растяжению или другим видам деформации, возникают неравномерно распределенные напряжения второго рода, вероятно являющиеся причиной разброса результатов испытании в соответствии с теорией Волкова. В дальнейшем под дефектами структуры резины будут пониматься не только треш,ины, микроразрывы и другие дефекты, но и наиболее опасные неоднородности структуры. [c.164]

Статистическая природа прочности полимеров проявляется достаточно четко при их хрупком разрушении [104, с. 287]. Статистическая теория хрупкого разрушения была развита рядом авторов [99, 105—111]. [c.18]

Статистическая природа прочности полимеров проявляется не только при хрупком разрушении. Хорошо известно, что при определении прочности полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, когда разрушению предшествует значи- [c.19]

Накопление дефектов характеризуют степенью повреждаемости 1 ) В начальный момент времени 1 з = фо<С1, а затем о увеличивается, достигая критического значения 11 , при котором наступает разрыв. Эти представления близки к представлениям Журкова (см. гл. 2) о термофлуктуационном механизме разрыва перенапряженных полимерных цепей в объеме материала. Следует отметить, что для хрупкого разрушения такой механизм маловероятен, так как согласно статистической природе прочности в материале имеется наиболее опасная микротрещина, которая и будет играть определяющую роль в разрыве. Ее рост опередит рост всех других микротрещин. Поэтому скорее всего механизм разрушения, включающий стадию накопления внутренних повреждений, имеет место при квазихрупком разрушении и играет важную роль при нехрупком разрушении и растрескивании полимеров, сопровождающемся появлением крейзов. [c.101]

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ПРОЧНОСТИ И ДИСКРЕТНЫЕ УРОВНИ ПРОЧНОСТИ и ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОЛИМЕРОВ [c.243]

Статистическая природа прочности не является единственной причиной проявления масштабного эффекта прочности. Если структура полимера различна в образцах различного размера, то появляется другая причина масштабного эффекта. Исследования, проведенные на листовых стеклах [8.32] и стеклянных волокнах [8.33, 8.38, 8.39], четко выявили наряду со статистической другую природу масштабного эффекта и его анизотропию в образцах, вытягиваемых из стекломассы. [c.246]

Эти положения статистической теории прочности хорошо согласуются с опытом не только при хрупком разрушении, но и при разрушении тел в высокоэластическом состоянии. В этом случае при действии напряжения на тело вначале происходит эластическая деформация его, сопровождающаяся перестройкой структурных элементов и рассасыванием напряжения. Затем, когда скорость релаксационных процессов становится меньше скорости действия нагрузки, в более слабых местах (различного рода неоднородности) возникает перенапряжение и тело разрушается. Такой характер разрушения материалов обусловливает большой разброс экспериментальных данных, в чем и проявляется статистическая природа прочности. [c.215]

В заключение приведем данные о влиянии масштабного фактора при определении прочности клеевых соединений. Известно, что с увеличением геометрических размеров прочность материалов уменьшается, что связано со статистической природой прочности. Оказалось, что кроме этого на масштабном факторе отражаются процессы перераспределения напряжений во времени. В качестве примера приведем сведения [76] о подобных испытаниях клееной древесины разных размеров при различных видах сдвига и длительности действия постоянной нагрузки (рис. 2.13). Оказалось, что изменение площади склеивания в 30—60 раз больше снижает прочность и деформативность в тех случаях, когда напряженное состояние более однородно и процессы перераспределения напряжений не могут быть существенны. В более значительной степени эта зависимость проявляется под постоянной нагрузкой. Если при увлажнении происходит пластификация, это также способствует перераспределению напряжений (например, у клееной древесины). Особенно наглядно за зависимостью процесса разрушения от масштабного фактора можно наблюдать по [c.64]

Статистическая природа прочности армированных пластиков обусловливает влияние масштабного фактора на прочность стекловолокнитов. При этом масштабный эффект у слоистых пластиков имеет анизотропный характер— изменение толщины образца влияет на прочность в большей степени, чем изменение ширины и длины (рис. .20). [c.148]

Из приведенных данных можно сделать вывод, что масштабный эффект в полимерах и клеевых соединениях определяется не только статистической природой прочности и структурой граничных слоев. Большое значение имеют однородность напряженного [c.77]

В то же время для хаотически армированных композитов точное решение поставленной задачи вряд ли оправдано из-за существенного колебания их механических характеристик,, обусловленного статистической природой прочности этих материалов, и чрезмерно большого объема вычислений. Поэтому для таких материалов правильнее выбрать другой путь — установление экспериментальными методами основных механических характеристик и разработка на этой основе приближенных методов их оценки в различных условиях нагружения при известных свойствах компонентов, что позволило бы решать практические задачи направленного регулирования свойств при создании хаотически армированных композиционных материалов. Особое значение для регулирования свойств таких материалов имеет взаимодействие полимерной матрицы с упругими короткими элементами. [c.142]

Хаотически армированные композиционные материалы характеризуются не только хрупким разрушением, но и макронеоднородностью структуры, что порождает существенное рассеивание прочностных характеристик этих материалов. Статистическая природа прочности в свою очередь приводит к тому, что наблюдается ясно выраженный масштабный эффект прочности (масштабный фактор). С увеличением размеров деталей в соответствии с концепцией наислабейшего звена [90—94] увеличивается вероятность появления наиболее опасного дефекта, определяющего прочность изделия, что обусловливает уменьшение среднего значения проч- [c.164]

Вследствие наличия в образцах большого числа внутренних и поверхностных дефектов техническая прочность материала косит статистический характер, т. е. значения прочности, полученные при испытании на растяжение, например, ста образцов, будут некоторым образом распределяться около средней величины. Статистическая природа прочности характерна не только для хрупкого разрушения. При больших пластических деформациях также наблюдается колебание прочности. [c.97]

Разброс экспериментальных данных — наглядное подтверждение статистической природы прочности. Совокупность значений прочности данного материала можно представить распределением [c.97]

Статистическая природа прочности полимеров проявляется достаточно четко не только при хрупком разрушении. При определении характеристик прочности пластмасс и эластомеров имеет место разброс экспериментальных данных, что также является одним из проявлений статистической природы этого свойства. [c.234]

Разброс механических свойств материалов является одним из следствий статистической природы прочности . В свою очередь, статистическая природа прочности материалов обусловлена их неоднородной структурой. Случайный характер расположения макроструктурных элементов стеклопластиков приводит к существенному разбросу значений показателей прочностных и упругих свойств. Коэффициент вариации пределов прочности и [c.88]

Таким образом, учитывая статистическую природу прочности твердых тел, зная параметры структуры тела, можно попытаться теоретически рассчитать характеристики прочности и сравнить их значение с экспериментом. [c.235]

Статистическая природа прочности полимеров [c.34]

Статистическая природа прочности полимеров проявляется достаточно четко при их хрупком разрушении . Статистические теории хрупкого разрушения были развиты рядом авторов - [c.34]

Статистическая природа прочности полимеров проявляется не только при хрупком разрушении. Хорошо известно, что при определении прочности полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, когда разрушению предшествует значительная обратимая деформация, наблюдается разброс экспериментальных данных. Это также одно из проявлений статистической природы прочности. [c.35]

При экспериментальном определении характеристик прочности полимеров всегда наблюдается разброс получаемых значений. Этот разброс является следствием статистической природы прочности. В разных образцах осуществляются различные наборы микродефектов, наиболее опасный из которых в большинстве случаев определяет прочность образца. Поэтому для характеристики прочности материала, из которого изготовлен образец, необходимо прибегать к статистической обработке экспериментальных данных. Разброс значений характеристик прочности может служить указанием на неоднородность продукта, а количественная оценка разброса этих данных—количественной оценкой неоднородности. [c.41]

Определение температуры хрупкости по Фраасу битум каучуковых смесей не всегда соответствует ГОСТу 11507-65, по которому она фиксируется с момента появления трещин. Это также связано с изменением характера разрушения при введении каучука. Для битума характерно хрупкое разрушение когда напряжения развивающиеся в местах дефектов структуры, достигают прочности битума, происходит быстрый рост трещин, так что разрушение образца отмечается при температуре испытани практически одновременно с появлением трещин. Характерны рисунок такого разрушения — гиперболическая кривая (рис. 1а). В случае битум-каучуковой смеси разрушению предшествует значительная обратимая деформация, характерная для каучуков-[11]. Поэтому картина разрушения иная (рис. 16) сначала на поверхности образца появляются мельчайшие трещинки, как волоски (закрытого типа), которые при снятии нагрузки затягиваются и поверхность образца снова становится гладкой. Развитие (разрастание) трещин при многократно повторяющихся нагруже-ни ях-разгружениях сдерживается благодаря способности каучука к релаксации возникающих напряжений, и поэтому собственно разрушение (как разрыв сплошности) наступает при гораздо более низких температурах. Этот температурный интервал между возникновением микротрещины и разрушением может быть очень большим (5—40°С). Наличие такого интервала и его величина определяются как содержанием каучука в смеси, так и типом каучука. Такой механизм разрушения имеет некоторую аналогию, с разрушением образцов пластмасс (например полистирола) при введении в них каучука для придания ударной прочности разрушение всего образца предотвращается благодаря образованию большого количества малых трещин, которые являются ограниченными [2]. Таким образом, при испытании по Фраасу битум-каучуковых смесей в общем случае наблюдаются две характерные температуры—появления трещин и собственно разрушения. Следует отметить также, что может иметь место значительны разброс экспериментальных данных вследствие проявления статистической природы прочности [11]. [c.126]

Наглядным подтве рждением статистической природы прочности твердых тел, включая полиме ры, является разброс экспериментальных данных, например предела текучести фторопласта-4 (см. рис. 4.1), или долговечности полипропиленовых труб (см. рис. 4.3). Вследствие наличия в образцах большого числа внутренних и поверхностных дефектов техническая прочность характеризуется некоторым распределением около средней величины. Во многих случаях оно приближается к нормальному [1 82]. Указанная закономерность прослеживается также у некоторых эластомеров [15]. Однако возможны 1И асимметричные распределения. [c.118]

В гл. 8 приведены новые данные о существовании дискретного спектра прочности и долговечности полимерных волокон п пленок и рассмотрена в связи с этим статистическая природа прочности и масштабного эффекта прочности полимеров. Хотя эта глава по сравнению с остальными и невелика, она весьма важна для практики, так как разъясняет истинные причины ряда технологических парадоксов прочности, знакомых всякому, кто имел дело с волокнами (особенно, суперволокнами , т. е. высокопрочными и высокомодульными волокнами с прочностью выше 100 и модулем упругости выше 1000 МПа). [c.9]

Существует и другая точка зрения на это явление, объясняющая уменьшение предела прочности при растяжении с увеличением толщины клеевой пленки ростом вероятности наличия наиболее опасных дефектов. Дефекты и трещины в клеевых соединениях являются причиной разрушения их под влиянием нагрузки, причем разрушение происходит по наиболее слабому месту. Эта точка зрения подтверждается статистической природой прочности и наличием масштабного эффекта на самых различных материалах. Об ьяснить большую прочность тонких клеевых прослоек по сравнению с толстыми можно еще одним обстоятельством, которое имеет особое значение в тех случаях, когда клеевые прослойки жестки и неспособны к деформациям. Эго обстоятельство заключается в том, что разрушение клеевых прослоек часто происходит не столько под действием сил, направленных под прямым углом к поверхности, сколько под действием сил тангенциальных, направленных параллельно поверхности. [c.68]

Вследствие статистической природы прочности у неориентированных стеклопластиков проявляется ярко выраженный масштабный эффект прочности (масштабный факрр). Масштабный фактор обусловлен тем, что с увеличением размеров деталей увеличивается вероятность появления дефектов, определяющих прочность изделия. В результате уменьшается средняя прочность и, как правило, коэффициент вариации. На прочность материала в изделиях влияют и технологические факторы, такие, как условия заполнения формы, ориентация волокон, неравномерное отверждение и т. д. В среднем прочностные показатели материала в изделиях при прочих равных условиях уменьшаются на 20—40% по сравнению с соответствующими показателями образцов стандартных размеров, коэффициент вариации уменьшается в 1,5—2 раза. [c.483]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология