Напряжение механическое релаксация

Механическое воздействие Имеет неодинаковое распределение по всей массе битумо-минеральных покрытий как по характеру, так и по интенсивности. На поверхности происходит в новном износ и деструкция верхнего с оя за счет истирающего воздействия колес автомобиля. Во внутренних слоях битумного материала (в асфальтобетоне и т. п.) может происходить механическая деструкция за счет неравномерности напряженного состояния и продолжительной механической релаксации в материале. [c.79]

Совершенно аналогичная картина имеет место и при плавлении этих студней. Наблюдается, по аналогии с механической релаксацией, температурная релаксация ее сущность заключается в том, что температура распада сетки не является постоянной величиной, а связана с напряжением в сетке. Напряжение в студнях возникает при образовании локальных связей. При старении вследствие перегруппировки незакрепленных участков цепных молекул происходит рассасывание (падение) напряжения. В концентрированных студнях этот процесс имеет длительный характер и протекает по релаксационным законам. [c.309]

Механохимия является граничной наукой, возникшей на базе исследований в области химии полимеров и физики твердого тела. Такие процессы, как механическая деструкция (пластикация) деструктивное и химическое течение , механическая активация окислительных и термических процессов, термический и термоокислительный распад макромолекул, активированных механическим напряжением химическая релаксация напряжения , истирание (износ) и даже механическое разрушение полимеров , имеют общую механохимическую природу, а следовательно, и ряд общих закономерностей. [c.39]

Деформационные свойства полимеров проявляются только при действии на них внешних сил, а структурное стеклование по своей природе не связано с механическими воздействиями. Это объясняется тем, что в основе структурного стеклования лежит явление структурной релаксации, не связанное с механическими воздействиями. Например, объемная релаксация является одним из проявлений структурной релаксации [2, 18], объемное тепловое расширение применяется в качестве метода измерения То- В отличие от этого релаксационные процессы, наблюдаемые в деформированных полимерах (например, процесс релаксации напряжения), являются процессами механической релаксации. [c.110]

С помощью первого метода описываются процессы механической релаксации при статических режимах (крип, ре.таксация напряжения). Основным уравнением является уравнение последействия Больцмана. Второй метод в настоящее время более распространен. Он часто используется для описания релаксационных [c.85]

В предыдущем разделе на основании термодинамических соображений была получена общая форма уравнения, связываЮ щего отклик системы с вызывающим его внешним воздействием. Здесь проводится формальный анализ структуры уравнений такого типа. Как и раньше, рассмотрим только линейное приближение и ограничимся процессами, в которых воздействие и отклик являются скалярными величинами. В случае векторных или тензорных величин, таких, как электрическое поле Ё и поляризация Р, напряжение и деформация е , написанные уравнения будут относиться либо к связи между отдельными компонентами, либо к случаю фиксированных и достаточно простых геометрических условий опыта. В дальнейшем воздействие (Е, а, приращение давления или температуры) обозначается буквой f (сила), а отклик (Р, е, приращение объема или энергии, энтальпии) — буквой 5 (смещение). Большинство обозначений и терминов мы заимствуем из теории механической релаксации, где применяются более разнообразные методы описания. [c.140]

К молекулярно-кинетическим процессам в полимерах относятся диффузия и самодиффузия, кристаллизация и плавление, испарение и растворение, стеклование и размягчение, деформация и разрушение, механические и диэлектрические потери, вязкое течение и многие другие. Часть этих процессов — собственно релаксационные, столь характерные для полимеров. Среди них релаксация механических напряжений, механические потери при многократных деформациях, вязкое течение, а также механическое и структурное стеклование, диэлектрическая и магнитная релаксация и т. д. К релаксационным явлениям относятся также формирование площади контакта полимера с твердыми поверхностями и процесс трения. [c.16]

Изучение механической релаксации в полимерах (крипа, релаксации напряжения, температурно-частотных зависимостей динамических характеристик) позволяет не только оценивать эксплуатационные свойства полимерных материалов, но и устанавливать взаимосвязь между химическим и физическим строением полимеров, характером молекулярной подвижности и макроскопическими релаксационными свойствами полимеров 113, 36, 37, 38]. [c.16]

Под релаксационными свойствами понимается зависимость механических свойств резины от длительности или скорости нагружения. Могут быть два основных типа релаксационных процессов релаксация напряжения и релаксация деформации. Релаксация напряжения — это протекающий во времени процесс установления равновесия между напряжением и деформацией, характеризующийся уменьщением напряжения и постоянным значением деформации в течение испытания. Процесс увеличения длины образца при постоянной нагрузке получил название релаксации деформации или ползучести. Релаксационные процессы заметны для наблюдателя, когда их скорость сравнима со скоростью механического воздействия. При повыщении температуры релаксация ускоряется, при понижении — замедляется. Это соответствует умень-щению продолжительности воздействия в первом случае и увеличению во втором. Наиболее простым и легко интерпретируемым является процесс исследования релаксации напряжения, вследствие чего он и получил наибольшее распространение. [c.95]

Механическая часть установки для исследования релаксации напряжения. Механическая часть прибора, схема которого показана на рис. 1, позволяет осуществить заданную деформацию растяжения одновременно трех образцов и поддерживать эту деформацию постоянной во времени. [c.265]

Сущность снятия остаточных сварочных напряжений механическим деформированием заключается в том, что при приложении внешних усилий происходит слон ение напряжений от внешней нагрузки и собственных сварочных. Если суммарные напряжения превысят предел текучести, то возникающая пластическая деформация вызывает релаксацию собственных напряжений [c.139]

Поскольку такие характеристики механических свойств полимеров, как предел текучести, эффективный модуль упругости и релаксационные свойства, зависят не только от свойств полимера, но и от условий испытания, то в данной работе определялись постоянные, обусловленные, в основном, свойствами материала, а не условиями испытания. Эти постоянные входят в обобщенное уравнение Максвелла [1],и их определение производилось на основании экспериментальных данных, полученных при растяжении с постоянной скоростью деформации, деформировании постоянным напряжением и релаксации деформаций после циклического процесса нагрузка — разгрузка. [c.150]

В этой главе освещается современное состояние знаний о механической релаксации в органических твердых телах. Под механической релаксацией подразумевается главным образом неупругий процесс, в котором напряжение и деформация зависят не только друг от друга, но и от времени. Эти процессы, по определению Зенера [295], проявляются как в переходных, так и в динамических режимах деформации. Наиболее общими примерами переходных процессов являются релаксация напряжения, при которой напряжение, требуемое для поддержания образца при постоянной деформации, оказывается монотонно убывающей функцией времени, и ползучесть, при которой деформация образца при постоянном напряжении (или постоянной нагрузке) является монотонно возрастающей функцией времени. Примером динамических процессов является деформация образца при приложении напряжения, меняющегося синусоидально со временем. Обнаружено, что такое напряжение вызывает синусоидально меняющуюся деформацию, которая изменяется не в фазе с напряжением. Это в свою очередь приводит как к диссипации энергии (внутреннее трение), так и к связанной с ней дисперсии модуля упругости. [c.329]

Выражением релаксационного характера механических свойств полимеров являются гакие широко известные факты как трудность достижения равновесного значения высокоэластической деформации, медленное увеличение деформации при постоянной нагрузке (ползучесть), убывание напряжения со временем в деформированном образце (релаксация напряжения), различие в напряжении при одной и той же величине деформации в случае нагружения и в случае разгружения (механический гистерезис и связанные с ним тепловые потери), отставание при периодическом деформировании деформации от напряжения и, как следствие этого, существование так называемого тангенса угла механических потерь. [c.41]

Релаксационные явления в полимерах. Многие свойства полимеров и, в частности, механические и диэлектрические свойства обнаруживают своеобразные особенности, обусловленные частично замедленной реакцией материала на внешние воздействия. Всякая деформация полимера под действием внешней силы не сопровождается мгновенной перестройкой внутренней структуры до состояния равновесия, отвечающего новым условиям. Для этого требуется некоторый промежуток времени, пока все частицы в соответствии с этими условиями придут в равновесие. Процесс перехода частиц в новое состояние равновесия называется релаксацией. (Релаксацией буквально называется ослабление, в данном случае имеется в виду ослабление напряжения, созданного внешним воздействием). Так, если быстро деформировать полимер и [c.579]

Поэтому для применения нефтяных коксов в шахтных печах необходимо их дробить до таких размеров, при которых раскрылась бы большая часть макропор, затем добавлять связующее вещество, смесь прессовать и брикетировать. Полученные брикеты нужно прокаливать при 700—800 С с целью завершения в основном процессов, приводящих к релаксации внутренних напряжений. Нагрев в шахтной печп при более высоких температурах приведет к дальнейшей релаксации и повышению механической прочности брикетов. [c.192]

Испытания на длительную прочность бывают нужны для компактных теплообменников, предназначенных для космических установок или автомобильных двигателей. Вибрации, механические или термические напряжения могут привести к разрушениям такого рода, которые не удается обнаружить при всех предварительных испытаниях. Испытания на длительную прочность должны быть тщательно продуманы конструкцию следует подвергать точно тем же самым циклам механических и термических напрял- ений, которые присущи натурному аппарату. В тех случаях, когда в высокотемпературных теплообменниках играют роль процессы релаксации, интервал времени между циклами может быть сделан намного меньше соответствующего времени для натурных аппаратов, если это оправдано данными по релаксации. Например, если существенную роль играют высокотемпературные напряжения, то обычно большая часть пластической деформации, обусловленной тепловым циклом, происходит в течение 15—20 мин, так что продолжительность цикла в 1 ч оказалась бы достаточной для моделирования циклов в натурных аппаратах продолжительностью двадцать четыре часа и более. [c.323]

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]

Локальные молекулярные напряжения частично можно устранить за счет проскальзывания цепей или распутывания молекулярных клубков. В термопластах времена релаксации, соответствующие вязкоупругим деформациям при комнатной температуре, имеют порядок от миллисекунд до минут, т. е. меньше длительности механического воздействия или сравнимы с ней. Тогда при быстром нагружении можно достичь высоких [c.197]

Полученные конформационные изменения при термообработке ненапряженного образца объяснялись [25—27] ростом относительной длины (первоначально) вытянутых проходных цепных сегментов вследствие миграции дефектов из кристаллических блоков. Число правильных укладок цепей при этом также возрастает. По-видимому, сокращение нити должно зависеть от числа складок. Структурные изменения в процессе термообработки механически стабильны, и их не просто обратить с помощью напряжения растяжения. На рис. 7.18 дано модельное представление конформационных изменений при термообработке [4, 5]. Из-за миграции дефектов при термообработке растянутого образца происходит релаксация локаль- [c.211]

При частичном проникновении жидкости или пара в матрицу возникают градиенты концентраций, которые действительно оказывают прямое механическое действие вследствие неоднородного набухания или косвенное действие вследствие неоднородной релаксации или распределения напряжений. Подобные действия даже усиливаются в присутствии температурных градиентов и могут вызвать быстрое образование обычных трещин и трещин серебра. В случае медленного проникновения окружающей среды в однородную матрицу с достаточно перепутанными цепями вынужденные напряжения обычно снимаются упругими или вязкоупругими силами. Например, в листах поликарбоната после проведения искусственных погодных испытаний не обнаруживаются трещины даже после воздействия суровых температурно-влажностных циклов [212]. Однако за относительно короткий период, 30—32 мес, естественных погодных испытаний на стороне, обращенной к солнечным лучам, возникала сетка поверхностных микротрещин. Путем сравнения с искусственным ультрафиолетовым облучением образцов авторы работы [212] смогли показать, что фотохимическая деградация поверхностных слоев вносит дефекты в материал и снижает прочность полимера в такой степени, что вызванные физически неоднородные напряжения стимулировали образование микротрещин, а не рассасывание неоднородностей. Влияние жидкой среды на образование обычной трещины и трещины серебра будет рассмотрено в разд. 9.2.4 (гл. 9). [c.319]

В гл. 8 (разд. 8.2.1) была описана роль механизмов механической релаксации при ударном нагружении ненадрезанных образцов. Там были приведены причины ожидаемой положительной корреляции между ударной вязкостью и величиной механических потерь (а также полученных отклонений от нее). Рассмотрим теперь ударную вязкость образцов с надрезом на молекулярном уровне. Зауэр [213] и Винсент [214] привели обзор даннйх по удару и релаксации напряжения из большого числа публикаций, включая их собственные работы и те из них, на которые имеются ссылки в гл. 8 (разд. 8.2.1). Они сделали ряд общих выводов, которые перечислены ниже. [c.409]

Деформационные приборы вакуумметры 1/662 манометры 2/1281-1284 термометры 4/1078 Деформация(и) 2/54, 55, 860 1/1212, 1218, 1220 4/994 без течения 1/873 высокоэластические 1/859, 861, 862 и дилатаисия 2/111, 112 4/885 и механическая релаксация 4/464 и напряжения, см. Гука закон и огнестойкость конструкций 3/647 и отжиг 3/256, 257 и поверхностные явления 2/608 3/1173 [c.590]

Результаты исследований Такаянаги и Мак-Крама — Морриса показали, что механическая релаксация в ориентированном образце может зависеть от направления приложенного напряжения. Стакурский и Уорд [31—33] при исследовании ориентированных [c.177]

Выбор режима отверждения или вулканизации обычно проводят путем исследования кинетики изменения какого-либо свойства отверждаемой системы электрического сопротивления и тангенса угла диэлектрических потерь, прочности, ползучести, модуля упругости при различных видах напряженного состояния, вязкости, твердости, теплостойкости, теплопроводности, набухания, динамических механических характеристик, показателя преломления и целого ряда других параметров [140, 178—183]. Широкое распространение нашли также методы ДТА и ТГА, химического и термомеханического анализа, диэлектрической и механической релаксации, термометрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии [140, 178, 184—187]. Все эти методы условно можно разбить на две группы методы, позволяющие контролировать скорость и глубину процесса отверждения по изменению концентрации реакционноспособных функциональных групп, и методы, позволяющие контролировать изменение какого-либо свойства системы и установить его предельное значение. Методы второй группы имеют тот общий недостаток, что то или иное свойство отверждающейся системы ярко проявляется лишь на определенных стадиях процесса так, вязкость отверждающейся системы можно измерять лишь до точки гелеобразования, тогда как большинство физико-механических свойств начинает отчетливо проявляться лишь после точки гелеобразования. С другой стороны, эти свойства сильно зависят от температуры измерения, и если осуществлять непрерывный контроль какого-либо свойства в ходе процесса, когда необходимо для достижения полноты реакции менять и температуру в ходе реакции или реакция развивается существенно неизотермично, то интерпретация результатов измерений кинетики изменения свойства в таком процессе становится уже весьма сложной. [c.37]

Пусть состояние и структура полимера определяются рядом термодинамических параметров р, V, а, г, Т и др., причем эти параметры могут быть структурными типа объема системы У), механическими (е, а), электрическими и магнитными. Каждому значению параметров р, а, Т соответствует равновесное состояние системы и равновесная структура, которые достигаются системой с течением времени в процессе релаксации из неравновесного состояния к равновесному. Скорость релаксации является важнейшей характеристикой релаксируюш,ей системы. Структурная релаксация наблюдается обычно в отсутствие силовых полей (в недеформированном состоянии) по изменению объема образца в процессе релаксации (при рТ onst). Механическая релаксация наблюдается по релаксации напряжения o[t) при заданной деформации е== onst и т. д. [c.200]

В некоторых случаях а-максимум считали совпадающим с точкой плавления кристаллитов. Без сомнения, на процесс плавления кристаллитов оказывает влияние приложение механических напряжений, что сказывается на явлении механической релаксации. Температура этого релаксационного процесса может совпадать либо с а-максимумом, либо со вторичным подъемом затухания — -процессом. В первом случае после расплавления кристаллитов необходимо еще предусмотреть другой механизм сцепления, чтобы предотвратить возможность появления текучести сразу при а-максимуме. Такого рода сцепление при очень больших значениях молекулярных весов может проявиться в форме переплетения цепей молекул, как это имеет место для очень длинных несшитых полимеров. При обычно достижимых значениях молекулярных весов у промышленных полимеров это очень маловероятио. [c.607]

Обычные методы кратковременных испытаний в условиях повышенных температур не дают возможности выявить действительные механические свойства сталей и не позволяют правильно судить об их прочности и пластичности. В связи с этим, выбирая допускаемые напряжения при высоких температурах, следует учитывать нзмеиенпя комплекса механических свойств, т. е. не только изменения предела прочности, предела текучести, но и длительную прочность и склонность стали к ползучести, релаксации. При определении работоспособности стали в данных условиях необходимо учитывать также и ряд таких факторов, как склонность к тепловой хрупкости, графнтизации, старению и пр. [c.9]

Механическая работа внешних сил вызывает соответствующее увеличение энергии деформащ1и. В то же время увеличение длины трещины приводит к релаксации напряжений, что, в свою очередь, вызывает изменение энергии деформации по закону упругости. Отсюда получаем энергетический критерий разрушения [c.194]

Механические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости приложения нагрузки. Под действием механических напряжений происходит как распрямление и раскручивание цепей, так и перемещение макромолекул, пачек и других надалолекулярных структур. Все гто требует определенного временили установление равновеовя (релаксация) достигается не сразу. [c.27]

Р. П. Гимаевым, автором и Р. К. Галикеевым изучалась прочность кубиков на сжатие при высоких температурах в специально сконструированной печи с внутренней стенкой из металлической трубы 2 (рис. 51). Предварительно было установлено, что ири больших скоростях нагрева кусков кокса (свыше 7°С/мин) в результате неравномерного их нагрева в массе кокса возникают большие напряжения, вызывающие его растрескивание и даже разрушение (рис. 52). Поэтому во всех опытах скорость нагрева кусков кокса не превышала 5°С/мин. Попеременный нагрев в интервале 500—1000°С и охлаждение кубика после каждого опыта показал, что при температурах выше 700 °С прочность кокса (метод толчения) возрастает, однако прочность кусков (метод раздавливания) монотонно падает. Это объясняется возникновением в массе кокса в процессе нагрева до 700 °С внутренних напряжений, которые полностью не успевают релаксироваться при охлаждении. Снятие этих напряжений при нагреве до температуры выше 700 °С в период, когда идут интенсивно процессы структурирования вещества кокса, является причиной возрастания механической прочности материала кокса с увеличением температуры. Исследование образцов коксов в горячем впде показало их значительно меньшую прочность на сжатие, чем холодных образцов, предварительно прокаленных при тех же температурах. Это объясняется тем, что в первом случае почти отсутствует релаксация внутренних напряжений и материал находится в весьма напряженном состоянии. [c.191]

Позднее эта точка зрения была распространена и на металлы, которые не образуют интерметаллидных соединений, но для которых характерно изменение фаз йли образование сегрегаций легирующих элементов или примесей в вершине трещины в ходе пластической деформации вследствие градиента состава здесь образуются гальванические элементы. Варианты этой теории содержат предположение, что трещины образуются механически и что электрохимическое растворение необходимо только для периодического сдвига барьеров при росте трещины [25]. Но хрупкое разрушение пластичного металла вряд ли возможно в вершине трещины. Кроме того, было показано, что удаление раствора Fe la из трещины, образованной в напряженном монокристалле uaAu, сопровождается релаксацией напряжений в кристалле и —. .в результате —немедленным прекращением растрескивания, сменяющимся пластической деформацией [26]. Аналогичным образом, трещина, распространяющаяся в напряженной нержавеющей стали 18-8, погруженной в кипящий раствор Mg lj, останавли- [c.138]

Увеличение и возможно под влиянием тепла 10, поступающего в систему извне, или за счет механической работы совершаемой над системой. Изменение энтропии можно представить в виде суммы слагаемых с1е8, равного йiQ/7, и внутреннего производства энтропии / 5, вызванного необратимыми процессами, типа релаксации напряжения или выделения тепла при трении. Следовательно, [c.117]

Бесспорно, что большое число разрывов цепей в процессе механического воздействия [1] само по себе не служит ни доказательством, ни даже указанием на то, что релаксация макроскопического напряжения, деформирование и разрушение материала являются следствием разрыва таких цепей. Как отмечали Кауш и Бехт [2], полученное число разорванных цепей намного меньше (с учетом их потенциальной работоспособности) их числа, необходимого для объяснения уменьшения фиксируемого макроскопического напряжения. Как показано на рис. 7.4, релаксация напряжения в пределах ступени деформирования (0,65%) равна 60—100 МПа. Однако если полагать, что проходные сегменты пересекают только одну аморфную область, то изменение нагрузки, соответствующее работоспособности 0,7-10 цепных сегментов, разорванных на данной ступени деформирования, составляет 2,4 МПа. Оно будет равным 2,4 МПа, если проходные сегменты соединяют п подобных областей. Б этом и большинстве последующих расчетов будет использована сэндвич-модель волокнистой структуры, подобная показанной на рис. 7.5 (случай I). Очевидно, что в случае п = 1 величина релаксации макроскопического напряжения в 25—40 раз больше уменьшения накопленного молекулярного напряжения, рассчитанного исходя из числа экспериментально определенных актов разрыва цепей. Однако в данном случае также следует сказать, что подобное расхождение результатов расчетов само по себе не является ни доказательством, ни даже указанием на то, что релаксация макроскопического напряже- [c.228]

При сравнении непрерывной и периодической релаксации напряжения становится явным влияние ускорения механических напряжений на химическую релаксацию. Относительная релаксация напряжения 1—a t, Х)/о(0, Я) при непрерывном нагружении сильнее выражена для более высоких значений X и оказывается всегда больше, чем при прерывистом воздействии нагрузки. Мураками также рассматривал [209d] возможное увеличение относительного напряжения за счет реакций сшивки и частичных помех данным реакциям со стороны радикальных акцепторов. [c.318]

Значения таплофизических и физико-механических характеристик материала приняты стабилизированными по времени в соответствии с температурой в каждой точке, т. е. не учитываются кинетика изменения свойств и релаисация напряжений в процессе термообработки материала. Однако свойства стабилизируются достаточно быстро (относительно скорости нагрева), а процессы релаксации могут лишь снизить максимальные напряжения. [c.49]

При прокаливании в одну ступень эти напряжения остаются и развиваются цри дальнейшем повышении температуры. Цри охлаждении после прокаливания цри 800°С цроисходат релаксация напряжений вследствие разрывов и образования трещин (пор) в наиболее напряженных микрозонах. Это подтверждается характером всех структурных цревра-щений ростом объемной плотности за счет меньших напряжений "ослабленной" углеродной матрицы меньшей механической прочностью и лучшей графитируемостью вследствие разрывов жестких связей. [c.112]

Вполне логично предположить, что линейное вязкоупругое поведение можно описать (по крайней мере, качественно), если представить, что среда имеет двойственную природу и обладает свойствами ньютоновской вязкой жидкости и твердого упругого тела Гука. Эта идея может быть выражена с помощью простой механической модели, изображенной на рис. 6.5. Если, например, в максвелловском элементе происходит релаксация напряжений (у = О при / < О, 7 = 7о при I > 0), то их зависимость от времени имеет вид (см. Задачу 6.1) [c.147]