Деформация обратимая при сжатии

Деформационная способность полимерных материалов, обусловленная полностью обратимым изменением валентных углов и межатомных расстояний в полимерном субстрате под действием внешних сил, характерна для проявления упругих свойств. Температура, ниже которой полимерное тело может деформироваться под действием внешних сил как упругое, называется температурой хрупкости Гхр. Действие внешних силовых полей может быть представлено (рис. 3.3, а) как всестороннее сжатие, сдвиг и растяжение. Вместе с тем всякая конечная деформация полимерного материала проявляется, с одной стороны, как деформация объемного сжатия (или расширения), характеризующая изменение объема тела при сохранении его формы (дилатансия), а с другой, - как деформация сдвига, характеризующая изменение формы тела при изменении его объема (см. рис. 3.3, 5). В связи с этим реологическое уравнение состояния должно описывать как эффекты, связанные с изменением объема деформируемого тела, так и влияние напряжений на изменение его формы. В общем случае деформация проявляется в двух видах как обратимая и как необратимая. Энергия, затрачиваемая на необратимую деформацию, не регенерируется. [c.127]

Твердому телу свойственны обратимые деформации, полностью исчезающие при снятии внешнего напряжения (напряжение Р — это отношение силы к площади, к которой она приложена). Различают два основных вида деформации растяжение (сжатие) — результат напряжения, направленного нормально к поверхности, и сдвиг — угловая деформация без изменения размеров и объема тела — результат тангенциального напряжения. [c.427]

Способность к большим обратимым деформациям является характерным свойством полимерных материалов. Это свойство характеризует внутреннюю реакцию полимера на внешнее воздействие, выражающуюся в деформации — изменении формы полимерного образца. В зависимости от видов воздействия на полимерный образец различают деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения, всестороннего сжатия и др. Наиболее важным деформационным свойством полимеров является зависимость деформации е от величины прилагаемого напряжения о — так называемая диаграмма напряжение — деформация. Такие диаграммы снимают на разрывных машинах и динамометрах. [c.157]

Сложные виды деформаций. Основные виды деформации — растяжение, сжатие, сдвиг и кручение — в реальных конструкциях резиновых деталей осложняются взаимным наложением в различных комбинациях, что приводит к сложным видам деформаций, например вдавливанию. Обычно сжатие сопровождается сдвигом, а иногда — кручением. Результат комбинированных нагружений выражается в изменении характера кривых на диаграммах зависимости условное напряжение —деформация конструкции. В отдельных случаях зависимость принимает линейный характер. Однако необходимо учитывать, что отношение напряжения к деформации в линейной их зависимости представляет собой модуль лишь при упругой деформации. Условием этого можно считать, что деформации при последующей разгрузке вполне или в значительной степени, например на 90—95%, обратимы. [c.265]

Если Яо — начальная высота образца, Я[— высота под нагрузкой и Яг — высота после восстановления, то, пренебрегая неоднородностью деформации, можно считать, что общее сжатие составляет (Яо—Н ), обратимая и необратимая его части соответственно равны Н2—Н1) и (Яо—Яг). При таких обозначениях эластическое восстановление — обратимое сжатие (Яг—Я ). [c.44]

Однако при одноосном растяжении происходит обратимое уменьшение площади поперечного сечения образца, обусловливающее деформацию сжатия 8у (см. рис. 3.3, б-З) [c.127]

Упругостью твердого тела называется его свойство самопроизвольно восстанавливать форму и объем после прекращения действия внешней силы. Упругая деформация — это деформация тела, полностью исчезающая лосле прекращения действия внешней силы (например, сжатие или растяжение пружины). Пластичностью твердого тела называется его свойство изменять форму и размеры, не разрушаясь под действием достаточно больших внешних сил, причем после прекращения действия силы тело самопроизвольно не может восстановить свои прежние формы и размеры, т. е. в нем остается некоторая деформация. Эта деформация называется пластической деформацией. Принято упругую деформацию называть обратимой, а пластическую — необратимой. (Смысл терминов обратимый и необратимый в этом применении не совпадает с их смыслом в применении к химическим реакциям.) [c.215]

Если на этой стадии дальнейшее приложение сил прекратить, то сжатое тело приобретает первоначальную форму (отсюда понятие — обратимая, упругая деформация). Тело возвращается к первоначальной форме потому, что действие сил упругости направлено на восстановление его первоначальной формы. [c.48]

Упругость каучука имеет в основном энтропийную природу — в этом ее принципиальное отличие. Деформация каучука с точки зрения термодинамики напоминает сжатие газа. В обоих случаях эффективный модуль упругости будет одного порядка, в обоих случаях деформация вызывает значительное, при том обратимое, нагревание тела. [c.83]

Начальный линейный участок кривой зависимости напряжения а, действующего на образец твердого полимера при его одноосном растяжении или сжатии, от относительной деформации е при весьма малых (не более нескольких процентов) ее значениях соответствует области обратимой ( гуковской ) деформации. Тангенс угла наклона этого линейного участка кривой к оси абсцисс, Е= йа (1е, и представляет собой модуль продольной упругости. Модуль упругости при сдвиге ц определяется как отнощение сдвигового напряжения, действующего на образец, к величине относительной деформации в гуковской области. Перечисленные упругие характеристики связаны между собой (табл. 6.1, 6.2). [c.283]

По кривой кинетики структурообразования конец I стадии — 3 мин. Эти предположения подтверждались дополнительными исследованиями прочности образцов на сжатие после вибрации, приложенной в различные сроки от начала затворения по сравнению с контрольными (не вибрированными) образцами. В нужные промежутки времени часть суспензии отбирали и подвергали вибрации 60 сек с частотой 200 гц, затем формовали образцы (кубики 2 X 2 X 2 слг) для испытания на сжатие. Результаты опытов приведены на рис. 2 (кр. 3). Приложение вибрации через 2 мин дает увеличение прочности на 15% по сравнению с контрольным образцом вибрация Через 4 мин вызывает незначительное ее повышение. Это говорит о том, что до 4 мин в суспензии имеется коагуляционная структура из частиц полуводного гипса и появившихся зародышей новой фазы — дигидрата, но еще нет сплошного кристаллизационного каркаса. Его возникновение и развитие связано с резким нарастанием модуля быстрой эластической деформации. Вибрационные воздействия, приложенные в конце I стадии, разрушают дефектную тиксотропно-обратимую коагуляционную структуру и сообщают дополнительные импульсы для создания новых контактов. Вновь возникающая упорядоченная коагуляционная сетка служит основой для развития более прочной кристаллизационной структуры (в нашем случае увеличение прочности на 15%). [c.176]

Яркая отличительная особенность ориентированных полимеров — сиособность к большой обратимой деформации. Это обусловлено способностью к высокоэластическому деформированию (растяжению или сжатию) аморфных межкристаллитных прослоек ирн малом деформировании кристаллитов — микрозажимов [c.263]

Статич. испытания резин на физич. релаксацию и ползучесть (процессы, происходящие обратимо, без накопления остаточных деформаций) не нашли широкого распространения. Обычно статич. испытания на релаксацию и ползучесть проводят при повышенных темп-рах и длительном воздействии нагрузок. При этом в резине развиваются необратимые (остаточные) деформации (происходит старение, или необратимое изменение свойств в напряженном состоянии), т. е. протекают так наз. химич. релаксация и ползучесть. Мерой химич. релаксации (по ГОСТ 9982—62 при постоянной деформации сжатия) служит скорость релаксации напряжения [c.447]

Свойства студней и особенности некоторых протекающих в них процессов. Обратимая деформация и ее природа. Из структурных особенностей С. следует, что природа обратимой деформации должна быть различной для С. первого и второго типов. С. первого типа обладают обратимой деформацией энтропийного характера. Зависимость между напряжением и деформацией при растяжении или сжатии в этом случае выражается ур-нием [c.280]

Наиболее общие предположения о характере движения в сферо-литах связаны с допущением возможности вращения кристаллитов вокруг осей а ж Ъ. При деформации кристаллиты в сферолите стремятся ориентироваться осью с параллельно направлению растяжения, однако в различных участках сферолита это достигается разным способом. В экваториальных областях сферолита ориентация по оси с сопровождается перпендикулярной ей ориентацией оси Ь, сжатием кристаллитов и, следовательно, вращением их вокруг оси а. В боковых областях сферолита ось с также стремится ориентироваться параллельно, а ось а перпендикулярно направлению растяжения, ири этом происходит вращение кристаллитов относительно оси Ъ кристалла, приводящее как бы к раскручиванию ламели. Первый тип деформации может быть необратимым вследствие пластического скольжения по плоскости (110), в то время как раскручивание кристаллов может быть обратимым. [c.177]

Следует отметить, что высокая эластичность каучука совершенно отлична от упругих деформаций кристаллических веществ или металлов, составляющих всего несколько процентов от исходных размеров, тогда как каучук можно растягивать в 10 раз. Резко различаются также необходимые для деформации напряжения. Модуль упругости (или модуль Юнга) Е, характеризующий отношение между приложенным напряжением-и относительным удлинением образца, составляет для стали около 20000 кг мм , для стекла около 6000 кгЬш , а для каучука лишь около 0,1 кг/мм . Эти различия объясняются тем, что при упругой деформации кристаллов происходят небольшие изменения средних расстояний между молекулами и валентных расстояний между атомами, связанные со значительными изменениями внутренней энергии. Напротив, при чистой высокоэластической деформации большие удлинения происходят без изменения валентных расстояний, при постоянстве внутренней энергии (во всяком случае, при удлинениях до 3 раз). Лишь у идеальных газов можно также осуществить большие обратимые сжатия под действием небольших напряжений без изменения внутренней энергии. Сжатый газ в замкнутом пространстве после снятия давления вновь возвращается к первоначальному объему благодаря тому, что этот процесс соответствует переходу в наиболее вероятное состояние и происходит с увеличением энтропии. Легко видеть, что механизм упругих деформаций газа, несмотря на внешнее несходство, вполне аналогичен механизму эластической деформации каучука, причем модуль [c.228]

В полимерах, находящихся в твердом состоянии, под влиянием больших давлений могут развиваться вынужденно-эласти-ческие обратимые деформации (см. гл. 7). Это может проявляться при ртутно-порометрических измерениях. В случае однороднопористых полимеров, когда все поры заполняются при практически одинаковом давлении, стенки пор, испытывая давление с обеих сторон, могут сжиматься — происходит их подпрессовка . Поры разных размеров заполняются ртутью при различных давлениях. В этих условиях стенка между двумя порами, одна из которых заполнена ртутью, а другая еще не заполнена, испытывая одностороннее давление, может деформироваться, закрувая поры. На возможность обратимого сжатия полимеров в процессе поро-метрических измерений указывается в литературе [17. [c.503]

Сказанное выше справедливо, когда термомеханические испытания проводятся и при действии растягивающего напряжения. Не говоря о том, что растягивающее напряжение— наиболее опасный вид нагружения, при растяжении побочные эффекты не могут так сильно исказить истинную картину, как при сжатии. Проводя термомеханические исследования при небольшой растягивающей нагрузке и получив классическую термомеханйческую кривую, нужно лишь убедиться в том, что плато отражает истинную высокоэластичность. Проверка осуществляется аналогичным образом прикладывается дополнительная нагрузка и после снятия ее проверяется обратимость деформации. Если деформация обратима, она носит высокоэластический характер. [c.81]

Эта характеристика определяется как потеря прочности при его постоянном или циклическом нагружении растяжением, сжатием, кручением. Указанный показатель определяется величиной обратимой деформации или вязкостью КМУП. При постоянстве контактной поверхности между волокном и связующим и модуля упругости под нагрузкой сохраняемость увеличивается. Эти условия достигаются понижением внутренних напряжений при усадке в процессе отверждения [9-40]. Снижение усадочных напряжений в композитах уменьшает скорость накопления повреждений. В результате уменьшение модуля упругости во времени при постоянной температуре становится незначительным. В зависимости от вида нагружения (статического или /синами-ческого) сохраняемость изменяется. [c.536]

Резкое изменение механических свойств наблюдается при температурах выше температуры стеклования Тс. Участок кривой от температуры стеклования Тс до температуры текучести Г соответствует высокоэластическому состоянию. Это состояние яв< пяется характерным признаком полимерных веществ. Полимеры в высокоэластическом состоянии способны к обратимой деформации, т. е. обладают эластичностью. Действие механического на< пряжения на полимеры, находящиеся в высокоэластическом со стоянии, вызывает изменение конформации скрученных молекул, При снятии напряжения молекулы стремятся возвратиться в пер<, воначальное состояние. Такое свойство макромолекул и придает полимерам эластичность. Типичным представителем высокоэла-. стичных полимеров являются каучуки. При растягивании или, сжатии каучука он легко деформируется, но при снятии нанря<( женин возвращается в первоначальное состояние. [c.246]

Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ значительным временем установления механического равновесия, т. е. большим временем релаксации (от лат. ге-1аха1 о — уменьшение напряжения, ослабление). Поэтому механические свойства полимеров зависят от продолжительности действия сил, вызывающих деформации. Деформация — это изменение формы тела под действием внешней силы (растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение). При упругой (обратимой) деформации тело после прекращения действия внешних сил возвращается к исходной форме. При пластической деформации (необратимой) тело после прекращения действия внешних сил остается деформированным. Отношение силы Р к площади 5, на которую действует сила, называемая напряжением ст [c.496]

Значительная деформируемость вулканизатов при повышении температуры является следствием увеличения эластичности высокостирольных участков макромолекулы при температуре выше температуры текучести невулканизован-ного полимера. Однако образованные в процессе вулканизации мостичные связи у бутадиеновых звеньев ограничивают текучесть образца и повышают величину обратимой деформации после снижения температуры. Это свойство вулканизатов на основе полимеров с высоким содержанием стирола обеспечивает возможность вторично подвергать их формованию в определенных пределах, но является недостаточным при работе изделий в динамических условиях. Для исследования динамических свойств указанных вулканизатов и процессов утомления разработан прибор и методика на испытание резин на динамическое сжатие при перепаде температура. За показатель динамического разнашивания (Кд) принимается изменение размеров образца (в %) от первоначальных размеров. Наряду с коэффициентом динамического разнашивания, стойкость к действию повышенных температур характеризуется коэффициентом теплостойкости (Ктс) (отношение модуля сжатия при 100° С к модулю сжатия при 20° С при нагрузке 10 кгс/см ), определяемым на специально сконструированном приборе [c.35]

Принципы вибротермографии и термоупругой эмиссии (анализ термоупругих напряжений). Тепловизионный анализ термоупругих напряжений основан на том факте, что при механическом сжатии или расширении в твердых телах возникают температурные градиенты, обусловленные процессами преобразования механической энергии в тепловую. Если механическая нагрузка действует в пределах упругости материала и скорость ее изменения велика, то потери тепла за счет теплопроводности малы и после снятия нагрузки изделие возвращается к первоначальным форме и температуре. В этом случае процесс является практически обратимым. Например, температурные сигналы в стали, обусловленные термоупругими деформациями, при циклической нагрузке 1 МПа составляют около 10 °С. [c.168]

Таким образом, для модели (6.9), обобщенной на больпше деформации по Олдройду, вязкость при растяжении Я оказывается не равной вязкости при сжатии Я. Этот результат показывает, что в принципе для вязкоупругой жидкости с произвольными реологическими свойствами, несмотря на кинематическую обратимость растяжения и сжатия, может иметь место неравенство Я Я. [c.410]

МОДУЛЬ (модуль упруго с т и) в т е х-н о л о г и и и физике полимеров (modulus, Modul, module) — мера жесткости материала, характеризующая сопротивление развитию упругих (обратимых) деформаций и равная отпошению напряжения к обратимой деформации, отвечающей этому напряже-Ш1Ю. В зависимости от вида напряженного состояния различают модуль растяжения (сжатия), модуль сдвига и объемны й м о-д у л ь (модуль всестороннего сжатия). [c.139]

Модули идеально упругих тел. Понятие о М. как характеристике упругости возникло для идеально упругих тел, у к-рых напряжение а пропорционально относительной обратимой деформации е, п тогда М. определяется как отношение а/г. Для изотропного идеально упругого тела между модулями однооснох о растяжения (м о д у л е м Ю н га) Е, сдвига G и всестороннего сжатия К существуют след, соотношения [c.139]

Как в стеклообразном, так и в высокоэластическом состояниях материал проявляет эластичность, т. е. деформация после снятия нагрузки полностью (или почти полностью) обратима. В переходной области, однако, дефордтация обратима только частично. Это означает, что энергия, поглощенная на стадии сжатия в механическом [c.102]

В более поздней работе В. А. Каргина п Г. Л. Слонимского предлагается модель структуры резита в виде гомогенного двухкомпонентного застеклованного геля, представляюш его собой пространственную сетку высококонденспрованной составляющ,ей, образованной сравнительно редкими химическими связями и более частыми межмолекулярными, набухшую в смеси полимер-гомологов типа полиметиленфенолов (новолаки). При нагревании такой модели обнаружится суш,ествование Тс, а следовательно п интервала высокоэластичности. По этой модели можно объяснить обратимость большой доли остаточных деформаций при нагревании деформированного образца выше его Тс и зависимость величины модуля упругости образца от величины приложенного напряжения при сжатии. Из этой модели также ясно, что прочностные свойства резитов полностью определяются прочностью связей пространственной сетки, тогда как деформационные их свойства зависят и от вязкостных свойств термопластичной составляюш,ей. [c.150]

Отечественные фильтры на основе полиэтилена, изготавливаемые методом вымывания растворимого растворителя (хлористого натрия), обладают достаточно вьтсоктти механическгиги свойствами при нагрузке 12 кгс см материал объемным весом 300 кг м обратимо сжимается на 25 o при более высокой нагрузке сжатие необратимо. Для более п.лотных материалов (у — 360 370 кг м ) нагрузка, вызывающая только упругую деформацию, составляет [c.386]