Релаксация напряжений скорость

Чисто эластическое деформирование механически полностью обратимо и не связано с разрывом цепи или ползучестью. Однако в реальном каучуке, как и в любом вязкоупругом твердом теле, энергетическое и энтропийное упругое деформирование представляет собой вязкое течение. Отсюда следуют релаксация напряжения при постоянной деформации, ползучесть при постоянной нагрузке и диссипация энергии при динамическом воздействии. Поэтому при моделировании макроскопических механических свойств вязкоупругих твердых тел даже в области деформации, где отсутствует сильная переориентация цепей, следует использовать упругие элементы с демпфированием, содержащие пружины (модуль G) и элементы, учитывающие потери в зависимости от скорости деформирования (демпфер, характеризующийся вязкостью ti). Простейшими моделями служат модель Максвелла с пружиной (G) и демпфером (ti), соединенными последовательно, и Фохта—Кельвина с пружиной (С) и демпфером, соединенными параллельно. В модели Максвелла время релаксации равно t = t]/G, а в модели Фохта—Кельвина то же самое время релаксации более точно называется временем запаздывания. В феноменологической теории вязкоупругости [55] механические свойства твердого тела описываются распределением основных вязко-упругих элементов, характеризуемых в основном временами релаксации т,-. Если известны спектры молекулярных времен релаксации Н(1пт), то с их помощью в принципе можно получить модули вязкоупругости [14Ь, 14d, 55]. Зависимый от времени релаксационный модуль сдвига G t) выражается [c.39]

Характер релаксации напряжений в системе (см. рис. 4.13) существенно зависит от степени сшитости сополимера (% ДВБ) и температуры. С увеличением последней растет коэффициент диффузии растворителя, а следовательно, и скорость проникновения его в сополимер, что приводит вначале к более резкому снижению в материале сополимера. Этому факту отвечает увеличение кру- [c.325]

Семейство кривых растяжения при разных скоростях или температурах (стрелка указывает направление увеличения скорости деформации или понижения температуры). Огибающая соединяет точки разрыва, а штриховые линии ДО, к изображают процессы релаксации напряжения и ползучести [c.286]

В то же время формование рукава и его раздув сопровождаются процессами релаксации напряжений скорость этого процесса зависит от величины температурного градиента в расплаве на участке от головки до линии его затвердевания. Ориентация расплава в головке сравнительно невелика по сравнению с ориентацией, происходящей при растяжении пленки, и лишь косвенно влияет на характер ориентации полимера в готовой пленке. Значение ориентационных процессов в головке состоит в том, что они могут влиять на характер вытяжки расплава. [c.277]

Большие значения акустического модуля упругости обусловлены малой продолжительностью воздействия напряжений, вследствие чего предотвращается релаксация напряжения. Скорость звука в полимере не зависит от степени кристалличности образца, если измерения производить при температурах ниже Tg. Это объясняется тем, что в стеклообразном состоянии внутри- и межмолекулярные силы, кото,рые обусловливают жесткость волокна, не различаются для кристаллических и аморфной областей. [c.239]

Скоростью релаксации называют скорость уменьшения напряжений в детали [c.12]

Увеличение степени сшитости сополимеров приводит к снижению парциального мольного объема растворителя в системе. Это сразу сказывается на скорости релаксации напряжений и приводит к менее крутому наклону релаксационных кривых при одной и той же температуре (см. рис. 4.13). Эти выводы подтверждаются экспериментальными исследованиями по движению фазовой и оптической границ (чем больше сшивка, тем медленней скорость перемещения границ) и данными по зависимости степени набухания сополимеров от содержания дивинилбензола в работе [66]. При этом наибольшего значения локальные перемещения достигают при < = О в области фазовой границы системы (см. рис. 4.13). [c.326]

Расчетные данные (см. рис. 4.15) имеют следующую физическую интерпретацию. В начальные моменты времени, когда сорбция низкомолекулярного компонента в любой из выделенных слоев гранулы сополимера носит релаксационный характер, происходит раздвижение звеньев макроцепей молекулами растворителя в условиях заторможенной внутренней подвижности макроцепей. Это немедленно вызывает появление больших локальных напряжений (см. рис. 4.13), которые релаксируют по мере увеличения подвижности макроцепей вследствие накопления вещества растворителя в слое. Особенностью процесса набухания является то, что интенсивность релаксации напряжений в системе зависит от скорости проникновения растворителя в материал сополимера. Это подтверждается и тем, что факторы, способствующие увеличению коэффициента диффузии (увеличение температуры, уменьшение степени сшитости сополимера), вызывают интенсивную релаксацию напряжений. [c.326]

Скорость релаксации напряжений можно охарактеризовать с помощью константы Х, называемой временем релаксации, при этом принимаем, что спад напряжений описывается обычной экспонентой (см. рис. 2.5, в). Время релаксации характеризует движения клубков, обеспечивающие достижение максимальной энтропии. Простейшим безразмерным критерием, полезным для понимания реакции гибких цепей, является число Деборы (Ое) [c.43]

В течение времени после загрузки в смеситель твердого пли частично расплавленного полимера затвор давит на массу перемешиваемого полимера, расположенного над роторами. Затем затвор поднимают и в течение периода времени Д,, так называемого времени релаксации напряжения, продолжают перемешивание материала. Наконец, затвор снова опускают и в течение времени 4 продолжают перемешивание. Таким образом, технология смешения предусматривает не только контроль температуры и скорости вращения роторов, но и соблюдение временных интервалов 1, Л и связанных с положением затвора. [c.402]

Из приведенного выше краткого описания видно, что в пределах одного цикла формования одновременно, но в различной степени интенсифицируются и вязкий разогрев (объемная скорость потока при заполнении формы очень высока), и теплопередача, и релаксация напряжений. На эту картину накладываются еще и явления переноса, и, поскольку времена затвердевания полимера соизмеримы с вре- [c.522]

В процессах компактирования дисперсных материалов давлением, когда внещние усилия изменяются до конечного значения в течение определенного отрезка времени, для деформационного состояния системы в ряде случаев становится существенным влияние таких факторов, как скорость нагружения и продолжительность силового воздействия. Напряжения и деформации, возникающие при объемном сжатии твердого дисперсного тела давлением, изменяются во времени, даже если нафузки остаются постоянными. Одна сторона этого явления связана с изменением во времени объемной деформации при выдержке под постоянным давлением - объемная ползучесть или последействие, другая - со снижением напряжений при постоянной объемной деформации - релаксацией напряжений. [c.66]

Деформации каучука и резины имеют особенность, заключающуюся в том, что величина напряжения и деформации зависит от скорости деформации и продолжительности действия деформирующей силы. Эта особенность релаксационного характера деформации каучука проявляется в релаксации напряжения, ползучести (крип), упругом последействии. [c.98]

Но в области, соответствующей переходу изоляции из высокоэластического состояния в стеклообразное, в зависимости от соотношения скоростей двух конкурирующих процессов - скорости релаксации напряжения и процесса структурирования - характер изменения Ап для различных изоляционных материалов и условий испытания может быть иным. [c.41]

Кинетику изменения напряжения определяли непосредственно на трубопроводе в отрытых шурфах при помощи Ал. Наибольшая скорость релаксации напряжения наблюдается в начальный период сразу после нанесения покрытия на трубу (рис. 34). В дальнейшем этот [c.97]

Для простых релаксирующих систем скорость приближения к равновесию пропорциональна отклонению системы от равновесия. 1хли иапряжемие в образце а, то скорость релаксации напряжения drr/d/, т. е. скорость перехода к ненапряженному состоянию пропорциональна напряжению [c.117]

Влияние температуры отпуска на склонность к МКК связано в основном с ее влиянием на скорость диффузионных процессов, определяющих кинетику образования новых фаз, появление структурной и химической неоднородностей и выравнивание концентраций компонентов по границам и телу зерна, а также создание и релаксацию напряжений в районах выделения новых фаз. С повышением температуры отпуска время до появления и исчезновения склонности к МКК резко сокращается. Каждой температуре соответствует определенное минимальное время появления в стали склонности к МКК. Длительность этого отпуска имеет большое значение для определения допустимой продолжительности технологических нагревов материалов. [c.48]

К критическим замечаниям предложенной модели можно отнести следующие. Модель не позволяет точно определить, как напряжения в вершине трещины увеличивают скорость растворения. Из нее не ясно, как напряжения, достигшие значений /20, могут быть созданы вблизи вершины трещины, где определенно происходит релаксация напряжений в пластической зоне. Радиус кривизны трещины в ее вершине может быть измерен непосредственно. На энергию образования новых поверхностей при разрушении влияет пластическая деформация, происходящая вблизи вершины трещины, п поэтому она не может быть измерена непосредственно. [c.285]

На основании принципа ТВС, зная тс.мпературные зависимости какого-либо показателя, отражающего релаксационные свойства в узком интервале скоростей воздействия, можно предсказать, как будет изменяться это свойство прн любой заданной температуре при изменении скорости воздействия. Иа рис 4.15 показано использование принципа ТВС для гипотетического полимера при релаксации напряжения. Кривая при определенной температуре, например при 273 К, выбирается в качестве отсчетной. эта температура называется приведенной Г р. Затем все кривые сдвигаются вдоль логарифмической шка- [c.265]

Сорбция влаги полиамидами уменьшает их жесткость и повышает гибкость. Наряду с этим также уменьшается и сопротивление ползучести. В качестве примеров на рис. 3.41 [18] и 3.20 [18] приведены кривые напряжение — деформация при постоянной длительности воздействия для ненаполненного ПА 66 и ПА 66, наполненного 33% стеклянного волокна. Понижение модуля ползучести при сорбции влаги подразумевает также увеличение скорости релаксации напряжения во влажном полиамиде по сравнению с высушенным. [c.145]

Конформационные переходы цепи с кинк-изомерамп, свободная энергия которой при наличии напряжения представляется сплошной линией (рис. 5.1), термодинамически необратимы, а внутренняя энергия переходит в тепло. Представляет интерес постоянная времени процесса перехода если она мала по сравнению со временем, в течение которого происходит растяжение цепи, то кривая напряжение—деформация не слишком сильно отличается от кривой, соответствующей сплошной линии на рис. 5.1, а если постоянная времени слишком велика, то переходы могут быть запрещены и цепи деформируются эластично. Однако при промежуточных значениях постоянных времени наибольшие напряжения не полностью вытянутых цепей будут зависеть от скорости, с которой происходят конформационные переходы, снимающие напряжение. Детальное рассмотрение данного явления потребовало бы изучения формы и взаимодействия цепных молекул, основ термодинамики необратимых процессов [15] и анализа потенциала вторичных, или вандерваальсовых, связей между сегментами [16]. Это привело бы к рассмотрению неупругого деформирования полимеров, которое не является предметом данной книги. Тем не менее все же представляет интерес некоторая информация относительно скорости переходов между различными кинк-изомерами, сопровождающихся релаксацией напряжения в системе. Так как любые переходы, приводящие к движению только одного кинк-изомера, обычно не вызывают удлинения цепи вдоль ее оси, то приходится учитывать по крайней мере одновременную активацию н аннигиляцию двух кинк-изомеров. Подобный процесс состоит из поворота четырех гош-связей и передачи поворота сегмента между кинк-изомерами можно оценить энергию связи, необходимую для преодоления потенциального барьера, которая должна составлять 33,5 кДж/моль для поворота гош-связи [7] и (2,1—5) кДж/моль для вращения СНг-группы [17, 18]. Следовательно, чтобы преобразовать весь кинк-изомер tgtgttgtgt в транс-конформацию, необходима энергия активации 46—63,6 кДж/моль. Можно предположить, что подобные преобразования напряженных цепей ПЭ к состоянию, свободному от напряжений, действительно происходят при скорости деформирования по крайней мере 1 с при температуре ниже точки плавления, т. е. при 400 К. Теперь мол<но рассчитать скорость данного процесса при 300 К с помощью выражения (3.22), которая оказывается равной 0,0018 с . При деформировании цепи энергия активации вращения сегмента только убывает, а скорость переходов, сопровождающихся ослаблением напряжения, возрастает [19]. С учетом подобного [c.130]

При ударном нагружении ПП (например, до деформации последнего 10,5 % менее чем за 0,1 с) наибольшее поглощение полосы 955 см обнаруживается через = 69 с, когда реализуется значительная часть релаксации напряжения, в то время как при постепенном нагружении со скоростью деформации 10 %/мин наибольшее поглощение соответствует максимуму напряжения при деформации 10,5%. Наибольшее увеличение интенсивности полосы 955 см- (в 3,2 раза) больше при ударном нагружении по сравнению с постепенным нагружением [38]. Поэтому передача молекулярного напряжения в высокоориен-тироваиный ПП представляет собой вязкоупругий процесс, включающий деформирование аморфных областей и противодействие раскручиванию геликоидального упорядочения. Вул [39] провел детальный экспериментальный и расчетный анализ релаксации напряжения, динамического поведения ИК-спектров и разрыва связей. Он пришел к выводу о необходимости учитывать различные степени чувствительности к напряжению кристаллических областей (2,1 см- на 1 ГПа) и отдельных цепей (8 см- на 1 ГПа). Вул показал, что в первую очередь релаксируют наиболее высоконапряженные цепи (952 см- ), внося таким образом вклад в увеличение интенсивности спектров высоких частотах (например, 955 и 960 см- ), а также что разрыва связи не произойдет, если энергия ее активации Но равна или больше 121 кДж/моль. Если Уд =105 кДж/моль, то происходит разрыв очень небольшого числа цепей (вызывая [c.237]

Характерным примером процесса деградации полимера под напряжением является деградация ненасыщенных каучуков в атмосфере озона. Скорости возникновения трещин, их роста, образования свободных радикалов, релаксации напряжения и ползучести увеличиваются в атмосфере озона в тысячу раз и более [196, 197, 199, 201, 204—206]. Данная химическая реакция выяснена не полностью. Обычно предполагается, что первые этапы деградации ненасыщенных полимеров в атмосфере озона соответствуют механизму Криги . [c.314]

В работе Дитца, Уайта и Кларка [32] показано, что для исследования кинетики процесса заполнения формы при литье под давлением можно использовать результаты измерения двулучепреломления в процессе и по окончании процесса заполнения формы. Двулучепреломление связано с распределением напряжений соотношением (3.9-17). А напряжения в свою очередь связаны с кинематикой потока при соответствующем учете релаксации напряжений. Следовательно, сравнивая ожидаемую величину двулучепреломления с экспериментально определенной, можно проверить обоснованность рассчитанного распределения скоростей и оценить справедливость теоретических соотношений. О возможности использования этого анализа для установления количественных соотношений можно будет судить лишь после исключения некоторых допущений, сделанных в упомянутой работе. [c.534]

Очевидно, что время релаксации характеризует скорость перехода системы в равновесное состояние. Зависимость деформации полимеров от времени при приложении к нему постоянной нагрузки (см. рис. V.9) можно описать уравнением е = еравн (1 — а процесс релаксации напряжения (см. рис. V. 13) —уравнением [c.148]

При выводе формул (315) и (317) мы исходили из уравнения (301а), т. е. допускали, что релаксацию напряжений контролирует тот же основной процесс, что и скорость предшествующей пластической деформации. В первые секунды после окончания растяжения образца процесс, ответственный за релаксацию, вероятнее всего, будет тем же, но по истечении некоторого промежутка времени он должен закончиться, как только величина ст станет приблизительно равной Оа (а 0). Амплитуда (и длина волны Я.) дальнодействующего поля напряжений стс определяется характером распределения дислокаций. Вполне разумно допустить, что распределение дислокаций в рассматриваемый момент времени удерживается какими-то локальными барьерами достаточно большой величины. Время от времени с помощью термических флуктуаций эти барьеры преодолеваются и Од при этом несколько снижается, происходит дальнейшая релаксация напряжений, но с другим (большим) временем релаксации (см. рис. 84). [c.193]

Эффективность применения указанных технологических приемов для сглаживания электрохимической гетерогенности сварного соединения во многом зависит от способности основного металла и релаксации остаточных напряжений. В этом направлении представляются весьма перспективными малоуглеродистые стали мар-тенситного класса, обладающие высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, например, сталь 07ХЗГНМ (0,1% С 3,0% Сг 0,8—1,2% Ni 0,3—0,35% Мо). Малоуглеродистый мартенсит этой стали имеет тонкую субмикроструктуру, состоящую из пакетов параллельных пластин с высокой плотностью дислокаций, обеспечивающей высокие прочностные характеристики (о з = 1150 МПа, 00,2 = 900 МПа). Однако низкое содержание углерода (от 0,05 до 0,1%) обусловливает сохранение подвижности значительной доли дислокаций, образующихся в процессе у -> а-превращения, и облегчает релаксацию напряжений путем микропластических деформаций. Релаксации напряжений способствует высокая температура начала мартенситного превращения (480 °С и выше). Сталь имеет низкую критическую скорость закалки. Она закаливается с прокатного нагрева, сохраняя при этом высокие технологические свойства (б = 20%, = [c.220]

Предварительно изучали влияние статических напряжений на скорость коррозии трубной стали на деформированных изгибом (по трехточечной схеме) образцах стали 17ГС в термостатированных условиях и перемешиваемой среде, представляющей смесь нефти с 3%-пым хлоридом натрия в отношении 1 1. Скорость коррозии определяли по потере массы за 720 ч выдержки. Как следует из рис. 104, с увеличением напряжений до предела текучести (350 МПа) скорость коррозии увеличивается, а затем при достижении текучести уменьшается вследствие наступления стадии легкого скольжения и релаксации напряжений, обусловленной выбранной схемой нагружения с заданной величиной деформации. Это указывает на возможность усиления коррозионного взаимодействия трубной стали с рабочей средой даже при нагружении в упругой области с возникновением коррозионных поражений, которые в дальнейшем могут стать концентраторами напряжений и после инкубационного периода инициировать возникновение коррозионно-механических трещин. Если в концентраторе отсутствуют условия для существенной релаксации напряжений, что обычно имеет место при циклическом (повторно-статическом) нагружении с накоплением микроискажений решетки, процесс коррозионного взаимодействия будет ускоряться на протяжении всей стадии деформационного упрочнения, как это указывалось в гл. П. [c.230]

Таким образом, с помощью графика на рис.87 можно определить минимальное время, в течение которого нeoбxoди ю вести эксперимент по релаксации напряжения для надежного определения параметров процесса. Естественно, что при снижении константы скорости процесса длительность эксперимента должна существенно увеличиваться. [c.316]

Прочность кокса во всех случаях имеет высокие показатели и. тем не менее, наблюдается определенная тенденция к некоторому увеличению дробимости и, особенно, истираемости кокса с повышением скорости тушения. Тенденция эта вполне логична ( см. разд. 3.5). Увеличение производительности камер сопровождается уменьшением времени изо-термичсеской выдержки и повышением скорости охлаждения, что должно сдерживать структурно-молекулярные преобразования кокса и релаксацию напряжений. Наиболее четко это проявилось при значи- [c.192]

В заключение отметим еще один момент. Если дилатометрические изменения при отжиге обусловлены переходом неравновесных границ зерен в более равновесное состояние, то по данным кинетики этих изменений можно судить о кинетике перехода неравновесных границ в равновесные, т. е. о возврате структуры неравновесных границ зерен в ультрамелкозернистом поликристалле. В последние годы для описания этого процесса возврата предложен ряд моделей [148, 149], в согласии с которыми скорость возврата границ зерен контролируется объемной диффузией в тройных стыках. Однако полученные из дилатометрических исследований данные — низкое значение энергии активации, временная стадийность эффекта — позволяют полагать, что возврат границ зерен в поликристалле не является чисто диффузионным процессом и связан с процессом релаксации напряжений в тройных стыках, по-видимому, за счет перераспределения дислокаций в границах. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология