Релаксация напряжений время период

Тр — время (период) релаксации — промежуток времени, в течение которого напряжение уменьшается в е раз (е = 2,7183). [c.165]

Релаксация напряжения — это постепенное снижение со временем начального напряжения до его равновесного значения в режиме постоянной деформации (см. рис. 1.1). Для описания кинетического хода этого процесса используют характеристику т — период релаксации, зависящий от напряжения в образце [8]. Снижение температуры замедляет релаксацию, повышение — ускоряет ее. При высоких температурах время релаксации мало и, следовательно, напряжение близко к равновесному. Релаксация напряжения в РТИ на практике проявляется в сжатых до постоянной величины уплотнительных деталях, например фланцевых прокладках, уплотнительных кольцах и т, п. Релаксация напряжения в таких деталях может в определенных условиях повести к потере герметичности, к [c.11]

Молекулы или структурные элементы любой материальной системы способны к перемещению друг относительно друга в результате теплового движения. Поэтому напряжение, которое создается в теле благодаря его деформации, может уменьшаться, рассасываться в результате ослабления внутренних сил. Такой процесс называется релаксацией, и способность тела к релаксации является важной структурно-механической характеристикой. Мерой ее является период релаксации г — время, в течение которого начальное напряжение уменьшается в е раз. Период релаксации жидкостей очень мал (для воды, например, 3 10" с) и возрастает с увеличением вязкости. Для твердых тел период релаксации велик. Для идеальных кристаллов процесс релаксации протекает бесконечно медленно. Одна и та же система молсет вести себя как жидкость (если длительность воздействия нагрузки i т) и как твердое тело (если t т). Например, лед при быстрых воздействиях ведет себя как хрупкое тело (т для кристаллов льда 13 ООО с), а при длительных — способен течь движение ледников подчиняется закономерностям, характерным для вязких жидкостей. Таким образом, между истинным твердым телом и жидкостью существует непрерывный ряд переходов, обусловленный различными внешними условиями. [c.428]

Пусть имеет место релаксация напряжения a(t) при />/д и постоянном значении деформации ео, достигнутой за время /д. Пока можно не делать никаких предположений о том, как возрастала деформация в период деформирования. Если полимерное тело обнаруживает линейное механическое поведение, можно воспользоваться уравнением Больцмана в форме выражения (1.3). [c.13]

Величина Лр в углепластиках неразрывно связана с общим временем релаксации композиции в период протекания процесса прессования. Это время, в свою очередь, зависит как от величин давления и содержания экстрагируемых вешеств, так и от температуры прессования и выдержки при этой температуре. На время релаксации будут значительно влиять и свойства отдельных компонентов композиции, а также характер их взаимодействия. Естественно, чем больше время релаксации, тем выше величина а согласно выражению (3), и выше уровень разрушающих материал напряжений. Однако ввиду несоизмеримости времен релаксации и прессования величина 1)р в данных материалах главным образом зависит от величины прикладываемого усилия прессования. Величина Су при прочих неизменных условиях прессования будет в определенных пределах возрастать с увеличением содержания экстрагируемых веществ в прессмассе. [c.200]

Из сказанного следует, что поведение тела определяется временем действия напряжения по отношению к времени релаксации. Покажем это на следующем примере. Если время воздействия нагрузки на типичную жидкость — воду — меньше ее периода релаксации напряжений, то течение произойти не успевает, и она ведет себя как упругое твердое тело. Струя воды (tl = IO Па-с, =10 Пa, Я=10 с) раскалывается пулей как хрупкое тело. [c.414]

Принципиальные различия в механических свойствах твердых тел и жидкостей показаны Максвеллом почти сто лет назад. В основе этого представления лежит явление релаксации — постепенного рассеивания упругой энергии, запасенной в деформированном теле путем перехода ее в тепло. Процессы релаксации неразрывно связаны с хаотическим тепловым движением молекул тела. Как и тепловое движение, релаксация является универсальным самопроизвольным процессом, протекающим во всех реальных телах без внешнего воздействия. Период релаксации, или время, в течение которого упругое напряжение спадает на определенную величину, отличен у разных тел. Так, у твердых тел по сравнению с обычным временем наблюдения или опыта он очень велик, а у жидкостей, наоборот, мал. [c.8]

Упомянутый выше механизм диссипации энергии упругих напряжений в решетке позволяет определить время релаксации как время перемещения частицы на расстояние, равное половине периода решетки, под влиянием силы внутреннего напряжения возникшей при деформировании решетки. Перемещению противодействует сила вязкого сопротивления среды, так что, в соответствии с формулой Стокса, вместо формулы [c.695]

Процессы релаксации, как и процессы диффузии, неразрывно связаны с хаотическим тепловым движением частичек, образующих тело,— его молекул. Как и само-тепловое движение, релаксация — это универсальный самопроизвольный процесс, протекающий во всех реальных телах без всякого внешнего воздействия. Суть лишь в том, что период релаксации (время, в течение которого напряжение сдвига изменяется в е = 2,718... раз, обозначается 6), или время, в течение которого упругое напряжение спадает на определенную заметную величину, является различным у разных жидкостей. Если период релаксации очень велик по сравнению с обычным временем наблюдения или опыта т < 0, жидкость ведет себя как твердое тело. Если же, наоборот, период релаксации мал по сравнению с обычным временем наблюдения, например, по сравнению с одной секундой — наименьшим временем визуального отсчета т > 0, данное тело ведет себя как жидкость упругие напряжения быстро спадают до нуля за счет происходящего течения, т. е. первоначально вызванная напряжением упругая деформация сдвига сравнительно быстро превращается в остаточную, сохраняющуюся после исчезновения напряжения и не требующую напряжения для своего поддержания. Если не первоначально заданная де- [c.172]

Характеристика релаксационной стойкости является специфической для стали крепежных деталей, т. е. для болтов, шпилек и др. Релаксационная стойкость определяется величиной остаточного напряжения за данное время, при данной температуре и при заданном начальном напряжении затяга. В начальный период релаксация напряжений протекает наиболее интенсивно, а затем с непрерывно затухающей скоростью. [c.200]

Для описания кинетического хода процесса, приводящего к равновесному состоянию, предложены [1] уравнения с характеристикой X (период релаксации). По исследованиям Б. А. Догадкина, Г. М. Бартенева, М. М. Резниковского [2], т не постоянна, а зависит от напряжения в образце. Снижение температуры замедляет релаксацию, повышение — ускоряет ее. При высоких температурах время релаксации мало и, следовательно, напряжение близко к равновесному. Релаксация напряжения в РТИ практически проявляется в сжатых до постоянной величины уплотнительных фланцевых прокладках, в уплотнительных поршневых кольцах и т. п. Релаксация напряжения в уплотнительных деталях может в определенных условиях повести к потере герметичности, к так называемому разуплотнению . [c.248]

Релаксация — явление постепенного рассредоточения упругих напряжений сдвига при постоянстве первоначально заданной деформации, т. е. постепенного рассеивания упругой энергии, запасенной в деформированном теле, путем перехода в тепло. Процессы релаксации неразрывно связаны с хаотическим тепловым движением частиц тела. Как и тепловое движение, релаксация является универсальным самопроизвольным процессом, протекающим во всех реальных телах без всякого внешнего воздействия. Поведение тела как твердого, так и жидкого определяется отношением времени действия силы к периоду релаксации. Если время воздействия на жидкость значительно меньше периода релаксации, жидкость ведет себя как упругое твердое тело. Если же период релаксации мал по сравнению с временем действия силы, твердое тело ведет себя как жидкость. [c.24]

Период (или время) релаксации связан с тем, что обычно молекулы или другие структурные элементы материальной системы обладают некоторой подвижностью и способны перемещаться относительно друг друга. В результате этого напряжение, создавшееся в теле вследствие его деформации, способно со временем в значительной степени рассасываться . Подобный процесс уменьшения напряжения во времени получил название релаксации. Релаксация является следствием теплового движения и имеет совершенно общий характер. [c.332]

Рассмотрим в качестве примера случай измерения колебаний, т. е. случай периодически изменяющихся с частотой v механических напряжений, Если период механических колебаний мал по сравнению со временем релаксации т, то молекулярные перемещения не. могут следовать за внешним изменяющимся нолем и принять какое-либо участие в деформации. Поэтому в этом случае модуль высок, а затухание tg O (которое является мерой механической энергии, рассеянной молекулярным процессом за период одного колебания) мало. В случае, когда период колебаний намного превышает время релаксации, молекулярный процесс может протекать легко и полностью участвовать в деформации. В последнем случае модуль низок, мало также и затухание. Если л-се период механических колебаний сравним со временем молекулярной релаксации, то наблюдается явление замедления, обусловленное рассеянием энергии. Поэтому затухание имеет максимум в этой области. [c.560]

Результаты испытаний образцов статическим нагружением, чередующимся с периодами отдыха , убедительно подтверждают решающее влияние скорости релаксации напряжений на особенности разрушения и деформирования при повторных с отдыхом режимах. При этом деформации развиваются, как правило, более интенсивно. В то же время ввиду значительного уменьшения долговечности разрушение носит более хрупкий характер. [c.24]

Из сказанного следует, что непрерывный переход от твердообразных тел к жидкообразным может быть осуществлен как с помощью постепенного уменьшения предела текучести (прочности структуры), так и путем уменьшения разности между двумя ньютоновскими вязкостями. В последнем случае переход может быть осуществлен увеличением вязкости до Т1 акс или уменьшением ее до т)мин. В пределе это будут жидкости с постоянной вязкостью, из которых высоковязкая жидкость может оказаться упругохрупким телом, если время действия напряжения окажется значительно меньше периода релаксации. [c.378]

В процессе прессования в углепластике неминуемо развивается высокоэластическое состояние, обусловленное переходом термореактивного связующего из стадии Л в стадию С — из резола в резит. В связи с тем, что высокоэластическому состоянию полимеров свойственны огромные по величине времена релаксации, исчисляемые иногда сутками и даже месяцами [5], время прессования углепластика будет несравненно меньше времени релаксации, которым обладает материал в этот период. Отсюда в соответствии с уравнением (1) после прессования (снятия давления) в материале неизбежно останутся внутренние напряжения. [c.199]

Важным экспериментальным доказательством правильности теории Дебая — Онзагера является рост электропроводности с увеличением частоты поля (эффект Дебая— Фалькенгагена) и его напряженности (эффект Вина). Эффект Дебая — Фалькенгагена, или дисперсия электропроводности, сводится к тому, что электропроводность электролитов возрастает с ростом частоты переменного тока. Это явление можно объяснить следующим. При движении ионов в результате частичного смещения ионной атмосферы в сторону, противоположную движению центрального иона, возникает торможение (релаксационный эффект), являющееся следствием асимметрии в распределении зарядов вокруг иона. Если направление поля меняется за промежуток времени, меньший, чем время релаксации, то ионная атмосфера не будет успевать разрушаться, что приведет к уменьшению асимметрии. При достаточно большой частоте релаксационный эффект сведется к нулю и сохранится только влияние катафоретического эффекта. Следовательно, электропроводность возрастает. Поясним сказанное примером. Пусть скорость ионов равна uj eK. Тогда при частоте 50 пер1сек за один период ионы пройдут расстояние [c.115]

Выяснить, есть ли пространственная структура в данном теле, можно с помощью измерения механических свойств или по картине развития деформации сдвига под действием постоянного напряжения, постепенно увеличивающегося от опыта к опыту. Для жидкости при действии сколь угодно малых напряжений за время, большее периода релаксации, устанавливается стационарное течение с постоянной вязкостью, не изменяющейся при возрастании напряжений. [c.175]

Прямолинейный участок на этих кривых, который получается при малых градиентах скорости, характеризует прочность структуры, восстановленной в результате перехода от высоких скоростей сдвига к малым. В момент перехода на низкие скорости сдвига скорость восстановления структуры превышает скорость ее разрушения, обусловленную смещением слоев и броуновским движением. Через некоторое время, продолжительность которого зависит от периода релаксации нефти, наступает динамическое равновесие между образующимися и разрушающимися связями и система приобретает установившийся режим течения. Многочисленные опыты, проведенные с различными нефтями, показали, что напряжение сдвига и эффективная вязкость системы на установившихся режимах не зависят от продолжительности течения. [c.38]

Жидкообразные системы обладают свойствами идеально упругохрупких тел по отношению к силовым воздействиям, время которых значительно меньше периода истинной релаксации. При любом постоянном напряжении сдвига, время действия которого превышает периоды релаксации, в таких жидкообразных системах устанавливается стационарное течение. [c.173]

Интересно отметить, что равновесный модуль также почти не изменяется за период полной релаксации. Это показывает, что разрыв и образование связей протекают с одинаковой скоростью и, следовательно, общее количество связей остается практически неизменным. В то же время падение напряжения до близкого к нулю значения указывает на то, что почти все связи, находящиеся под напряжением, перегруппировались в новые ненапряженные участки молекулярной структуры вулканизата. [c.305]

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что переход полимера из одного физического состояния (с большими периодами релаксации) в другое (со сравнительно малыми периодами релаксации) влечет за собой не только изменение скорости разрушения и разрушающих напряжений, но и изменение механизма разрушения. Так, при хрупком разрыве, когда время разрушения Тр много меньше периода релаксации т, разрушение полимеров определяется разрывом химических связей, и температурно-временная зависимость прочности описывается уравнением Журкова (2.7). В, высокоэластическом состоянии с Малыми периодами релаксации, когда Тр > т, разрушение полимера на медленной стадии определяется разрывом физических связей, и температурно-временная зависимость прочности при больших удлинениях (вероятно, более 20%) описывается уравнением Бартенева (2-11). [c.101]

Важная особенность прочности реальных твердых тел состоит в том, что она зависит от времени действия нагрузки, в ряде случаев резко падая с убеличением времени. Эта кинетическая особенность не связана с релаксацией напряжений. Независимо от величины периода релаксации, например в упругохрупких стеклах или кристаллах, падение прочности во время пребывания тела под напряжением связано с вероятностью развития опасных дефектов в трещине разрыва. [c.182]

Упругоциклическое действие в условиях ползучести. На рис. 1.7, б координаты точек, например,-В и Е представляют собой напряжение—деформацию под нагрузкой предполагается, что положения точек не зависят от времени и изменение напряжения происходит вдоль отрезков ВС или ЕР. В реальном сосуде нагрузка может действовать в течение нескольких тысяч часов. Так как при высокой температуре вследствие деформации ползучести положения точек В и Е будут изменяться (на рис. 1.11, а показано возможное смещение точки Е), то будет наблюдаться релаксация напряжений. Схематическая кривая релаксации напряжений будет иметь форму Е—Е —Е , напряжение некоторой точки Е — установившееся, и наблюдается ползучесть при постоянном напряжении (см. гл. 3). Напряжения и деформация в точке (т- е. напряжение о ) зависят от температуры материала, размера узла и т. п., поэтому будем рассматривать общий случай, т. е. влияние деформирования по линии Е—Е на упругоциклическое действие. На рис. 1.11, б показаны три цикла нагружения первый имеет короткий промежуток времени перед снятием нагрузки, так что наблюдается небольшая релаксация, в то время как циклы два и три имеют более длительный период нагружения. Пластические деформации происходят при снятии нагрузки, и циклы сдвигаются по оси деформаций из-за накопления деформации при ползучести. Этот рисунок может также служить иллюстрацией циклического деформирования в условиях ползучести, так как сейчас исследуется одновременное действие ползучести и усталости. Это является одним из аспектов, где научно-исследовательская работа, без сомнения, оправдана, так как направлена на применение более высоких рабочих температур. [c.34]

В качестве первого приближения предполагается, что напряжения, возникающие в периоды нестационарных режимов работы сосуда, могут суммироваться на основе принципа суперпозиции с напряжениями стационарных периодов эксплуатации, определенными по кривой напряжение—время. Чтобы найти кривую релаксации в условиях ползучести,- можно воспользоваться методами, изложенными в 3.3, а для вычисления напряжений и деформаций переходного периода рекомендуется применять методы упругопластического расчета. В тех случаях, когда для определения локальной пластической деформации в зонах концентрации в пластической области расчеты невозможно выполнить, допустимо провести упругий расчет с использованием аппроксимации по Нейберу [58] [c.127]

Использование нелинейного уравнения связи позволяет учесть также некоторые качественные особенности рассматриваемых процессов, не поддающиеся учету при расчете на основе линеаризованного уравнения. Так, при ползучести, по линейной теории, получаем напряжения, постоянные по времени и линейно распределенные по радиусу, в то время как нелинейная теория дает возможность 5П1есть нелинейность напряжений по радиусу и перераспределение их во времени. Расчет показывает, что в начальный период ползучести, соответственно резкому возрастанию деформации, происходит быстрое перераспределение напряжений, причем в волокнах, расположенных у поверхности вала, напряжения релаксируют, а в центральных волокнах — возрастают. Постепенно релаксация напряжений переходит от поверхностных волокон к центральным, а напряжения в волокнах у поверхности снова начинают возрастать. При > оо, как следует из формул, напряженное состояние стремится к предельному линейному и, следовательно, совпадает с рассчитанным по линейной теории. [c.167]

И л сказанного следует, что иоведение тела определяется временем действия напряжения по отношению ко времени релаксации Покажем это на следующем примере. Если время воздействия на типичную жидкость—воду меньше ее периода релаксации, то [c.361]

Упруговысокоэластические характеристики аномально вязких систем могут быть измерены при достаточно высоких значениях т]о или в упругой области (при наличии предела текучести) при малых напряжениях, когда времена измерений значительно меньше, чем природа их релаксации. Оказывается возможным изучить в чистом виде и развитие высокоэластической деформации до ее равновесного значения, если период упругого последействия мал по сравнению с временем измерения. В общем случае имеется возможность одновременно исследовать и развитие высокоэластической деформации, и вязкое течение. Последнее в чистом виде проявляется в установивщемся потоке, когда достигнута и поддерживается равновесная (предельная) высокоэластическая деф.орма-ция, соответствующая действующему постоянному напряжению сдвига. [c.154]

В любой жидкости, если время воздействия на нее деформирующей силы значительно меньше периода релаксации (пропорционального вязкости), течение за это время не успевает произойти, и жидкость ведет себя как упругое твердое тело. Таким образом, можно было бы, например, ходить по воде, не погружаясь в нее, если бы время каждого шага не превышало периода релаксации для воды, т. е. ничтожно малой величины по сравнению с измеримыми (для воды т] = 0,01, Е = 10 , 0 i=5 Ю- з сек). Однако для более вязких жидкостей периоды релаксации вполне измеримы. Например, для битумов и асфальтов их можно непосредственно измерить. За короткое время действия деформирующих сил такие высоковязкие жидкости ведут себя как истинно упругие тела, подчиняясь закону Гука вплоть до хрупкого разрушения. М. О. Корнфельд в лаборатории академика А, Ф. Иоффе показал, что при быстрых ударах, например при простреле пулей, струя легколетучей жидкости раскалывается хрупко, так, если бы это была стеклянная палочка. При длительно же действующих силах упругие деформации не могут быть обнаружены, так как они, по меткому выражению Я. И. Френкеля, маскируются текучестью жидкости устанавливается вязкое течение с постоянной скоростью деформацил , пропорциональной действующему напряжению сдвига. Коэффициент пропорциональности, обратный вязкости (или периоду релаксации), следует называть текучестью данной жидкости. [c.173]

Известно, что при увеличении интенсивности наводороживания (скорости накопления водорода) быстрее происходит разрушение стали и при меньших концентрациях водорода. Это связано с изменениями условий релаксаций внутренних напряжений. При низких внешних нагрузках либо при незначительной агрессивности коррозионной среды, когда обеспечивается слабый диффузионный поток водорода, возникшие напряжения успевают частично релаксироваться за счет локальной пластической деформации у краев образовавшейся трещины, поэтому последняя не растет. В этом случае время релаксации значительно меньше времени нарастания напряжений. При интенсивном наводороживании внутренние напряжения быстро нарастают, и процессы релаксации не успевают происходить даже в начальный период наводороживания. В результате блокирования водородом дислокаций подвижность их постепенно уменьшается, что приводит к локальному упрочнению металла. При достижении критических концентраций водорода, когда у краев трещины полностью теряется подвижность дислокаций, происходит хрупкое разрушение металла без следов пластической деформации. [c.40]

Как видно из табл. 10, для битумов I типа при 20° С период релаксации условно-мгновенных упругих напряжений находится в пределах 500—1500 сек, в то время как период релаксации всех упругих и эластических напряжений выше и составляет 1500— 3700 сек. Для битумов III типа период релаксации условно-мгновенных упругих и быстроэластических напряжений 0i = 13O— 650 сек, а 02 = 400—1200 сек. [c.80]

Упругое восстановление формы эластичных жидкостей происходит во многом аналогично упругому восстановлению резин после снятия внепшей нагрузки. Но в отличие от резин высокоэластические деформации, накопленные при течении полимерных систем, способны релаксировать. Это означает, что если между моментом прекращения принудительного деформирования и началом упругого восстановления проходит некоторое время, то конечное значение измеряемой высокоэластической деформации оказывается тем меньше, чем бЬльше период времени релаксации запасенной высокоэластической деформации. В отличие от этого в резинах равновесная высокоэластическая деформация (за исключением особых случаев) не зависит от длительности выдержки образца в нагруженном состоянии. Такая разница в поведении резин и текучих полимерных систем носит тот же характер, что и различие в равновесном напряжении в резинах оно сохраняется (теоретичес1(и) неограниченно долго, в текучих системах напряжения всегда релаксируют до нуля. [c.375]

Предположим, что к раствору слабого электролита приложено высокочастотное переменное поле, так что периодически (с частотой / = (О/2л гц) возникает эффект диссоциации нолем (стр. 81). Результаты показаны на рис. 18, где верхняя кривая представляет собой изменение во времени внешнего параметра (напряженности поля), а нижняя — соответствующее изменение некоторого параметра, представляющего собой меру реакции (например, степени диссоциации) для различных значений времени релаксации т. Если равновесие устанавливается относительно медленно, так что т много больше периода колебаний поля, то степень диссоциации изменяется мало и ее значение остается практически таким, которое соответствует нулевому полю (линия а на рис. 18). Если равновесие устанавливается очень быстро, диссоциация близко следует изменениям напряженности поля и, таким образом, меняется по фазе вместе с ней (кривая б). Если, однако, время релаксации равновесия срав- [c.92]

Эти методы должны быть применимы для исследования реакций с полу-периодами порядка 10" сек. Во всех случаях положение химического равновесия нарушается быстрым изменением какого-либо физического параметра, например температуры, давления или напряженности электрического поля. Происходящие вследствие этого химические реакции отстают от быстро изменяющегося внешнего параметра на время релаксации (или ланжевеновское время ) т, и поэтому происходит доступное наблюдению результирующее смещение равновесия. Пригодные для этого физические методы были разработаны Эйгеном [244], показавшим, что наблюдаемое смещение равновесия может быть связано с константами скоростей химических реакций при применении трех релаксационных методов. [c.95]

К магнитному полю, позволило точно определить ориентацию групп гема в этих кристаллах. Плоская группа гема содерлсит парамагнитный атом железа, иеспареиные электроны которого попадают в магнитное поле различной напряженности, зависящей от угла между приложенным внешним полем и локальным полем асимметричного гема. Так как частота в экспериментах с ЭПР имеет, как правило, величину порядка 10 гц, небольшие молекулы (разумеется, речь идет не о белковых молекулах) за время одного периода успевают несколько раз переменить свою ориентацию. Такая переориентация приводит к усреднению поля, в котором находятся иеспаренные электроны, по многим молекулам и в результате — к сужению линий в спектре ЭПР. Крупные молекулы типа белков не подвержены действию такого усреднения, и поэтому, если требуется сравнить их спектры со спектрами небольших молекул, в обоих случаях нужно пользоваться твердыми образцами или замороженными растворами. У свободных радикалов механизм релаксации отличается от механизма релаксации рассмотренных выше молекул, содержащих парамагнитный ион, поэтому для свободных радикалов можно получить хорошо разрешенные спектры и при комнатной температуре. [c.182]

В самом деле, в приведенных опытах в широких пределах варьировались времена релаксации полимера путем изменения температуры, тогда как разрушающие напряжения, а следовательно, и скорости разрушения, изменялись в сравнительно узком интервале. Однако опыты можно поставить иначе испытать полихмёр, находящийся в высокоэластическом состоянии при постоянной температуре (не меняя периода релаксации), но в широком интервале напряжений (скоростей разрушения). В этом случае мы вправе ожидать получения единой зависимости относительных удлинений при разрыве от напряжений в форме кривой, представленной на рис. 2.41,6. [c.104]