Нагружение, цепей до их разрыва

Механизмы восстановления (релаксации) напряженных цепей рассматривались попутно при исследовании прочности связи и нагружения цепи. Такими механизмами являются проскальзывание цепи относительно окружающей матрицы (энталь-пийная релаксация), изменение конформации цепи (энтропийная релаксация) или ее разрыв. [c.147]

Выявилось принципиальное влияние свойств основной цепи на удельную ударную вязкость. Цепь не столь сильно влияет на удельную ударную вязкость через величину напряжения j b, которую она может выдержать до момента своего разрыва или распутывания, как через энергию, рассеиваемую до достижения данного значения г 5ь. Нагружение цепей при сдвиге вызывает их смещение относительно друг друга. Поэтому максимум рассеяния энергии достигается в случае, если межмолекулярные напряжения сдвига недостаточно велики, чтобы вызвать разрыв цепи (см. выражение (5.41)), и если цепи распутываются с трудом, так что возникает проскальзывание в больших областях объема материала (рис. 8.28). [c.277]

В заключение данного раздела можно сказать, что не столь уж очевидно, что нагружение и разрыв цепей определяют ползучесть неориентированных полимеров. Механизм размягчения (общий для всех линейных полимеров [122, 128]), обусловливающий переход от замедленной ползучести к ускоренной ползучести, обычно связан с сегментальным движением и изменением межмолекулярного притяжения, а не с уменьшением длины цепей или их прочности. Исследование образования свободных радикалов при ползучести неориентированных полимеров, выполненное Янсоном и др. [125], пока еще также неубедительно. С учетом примесных радикалов в ПВХ данные авторы получили значительное уменьшение скорости ползучести ( в 10 раз). Однако они утверждают, что нельзя отделять эффект стабилизации материала от эффекта его механического усиления [125]. [c.289]

Выяснены два фундаментальных факта 1) процесс разрушения определяется разрывом химических связей, а процесс деформирования — преодолением сил межмолекулярного взаимодействия 2) разрушение и деформирование связаны с различными компонентами тензора напряжения (разрушение — с нормальными растягивающими напряжениями, а деформирование— со сдвиговыми напряжениями). Поэтому в нагруженном неориентированном полимере одновременно идут два процесса — деформирование и разрушение. Под деформированием (выше Гхр) понимается изменение конформаций цепей, которому препятствуют межмолекулярные и внутримолекулярные связи. Разрушение представляет собой разрыв полимерных цепей. В предположении, что деформация в интервале Тхр—Та является вынужденной высокоэластической, время релаксации процесса деформирования определяется уравнением Александрова — Гуревича [c.132]

В данной монографии рассматриваются нагружение и разрыв молекулярных цепей. Относительно таких механохимических процессов, как измельчение или механический синтез, следует изучить [c.414]

Пластичность высокополимеров связана с их химическим строением. Пространственные полимеры образуют очень твердые, нерастворимые, неплавящиеся и трудно или совсем недеформирующиеся материалы, претерпевающие при нагружении хрупкий разрыв. Макромолекулы линейных полимеров имеют большую длину при малом сечении поэтому силы когезии между цепями меньше, вдоль цепей и под нагрузкой молекулы скользят относительно друг друга только в одном направлении. При повышении температуры силы когезии между цепями ослабляются и полимер размягчается. При охлаждении полимера увеличивается когезионное взаимодействие макромолекул и он вновь возвращается в твердое состояние. Только при очень низких температурах полимер разрушается. [c.360]

Влияние скорости деформации на разрыв цепи жестко зажатых сегментов следует из выражения (7.2). Чем выше скорость нагружения, тем меньше время i, необходимое для получения определенной деформации, и тем короче временной интервал пребывания напряженной цепи под напряжением u(t), а также меньше вероятность разрыва цепи при данном значении t(i) [7]. На рпс. 7.10 приведены кривые спада числа [c.197]

Предполагается, что разрыв цепных молекул под действием напряжения происходит путем кооперативного воздействия механических сил (снижение потенциального барьера разрыва соединяющих связей) и статистически флуктуирующих тепловых колебаний среды, восполняющих недостающую величину энергии, которая необходима для разъединения нагруженной связи. Также полагают, что уравнение (5.57) достаточно для адекватного описания влияния механической и тепловой энергий на скорость k процесса термомеханического разрыва цепи. Если данное предположение справедливо, то нехватка тепловой колебательной энергии будет увеличивать стабильность напряженной связи. Наоборот, с увеличением тепловой энергии ранее стабильные связи будут достигать критического уровня возбуждения и будет происходить их разрыв. Представляет интерес количественно проанализировать данный аспект взаимодействия вкладов тепловой и механической энергий в кинетику разрыва цепей ПА-6. [c.200]

Однако при нагружении ориентированных пленок ПП Журков, Веттегрень и др. [6—16 получили возрастание исходной концентрации (1 —10) 10 см- карбонильных групп [24]. Они установили, что этот рост и образование других концевых групп (см. ниже) связаны с уменьшением числа перегруженных цепей [16]. Исходя из равенства энергии активации тепловой и механической деструкции пленок ПП (121,4 кДж/моль) энергии активации накопления концевых групп (125,6 кДж/моль), советские авторы пришли к выводу, что кинетика всех трех процессов определяется одним и тем же молекулярным процессом — термомеханическим разрывом сегментов цепей. Согласно расчетам Вула, разрыв цепи практически никогда не должен происходить в ПП, если гУо= 121,4 кДж/моль. Однако эти [c.238]

При растяжении частично кристаллических полимеров в интервале от средних значений коэффициента вытяжки до высоких его значений (3<Я<10) может произойти разрыв цепей [21, 169, 174—178]. Все эти разрывы, по-видимому, соответствуют случаю статического нагружения (гл. 5, разд. 5.2.2 и 5.2.4). Число разрывов становится большим благодаря тому, что присутствие твердых в поперечном направлении кристаллических областей способствует [c.308]

Испытуемые образцы 4 устанавливают в струбцину 3 и деформируют до определенной степени сжатия. Струбцину помещают в термокамеру 5, температуру в которой поддерживают с помощью высокоточного регулятора температуры. После определенной выдержки делают первые отсчеты силы реакции сжатых образцов. Для этого включают электродвигатель 11, который через червячный редуктор 10, цилиндрическую зубчатую передачу 9 и подъемный винт 1 обеспечивает подвод струбцины 3 к штоку 7 силоизмерителя 6. Момент касания штока 7 силоизмерителя и штока 8 струбцины является началом нагружения. Нагружение продолжается до тех пор, пока внешнее усилие не превысит величину силы, сжимающей образец, настолько, что произойдет дальнейшее небольшое дожатие образца и разрыв электрической цепи. При этом электродвигатель 11 отключается. Через 5-10 с привод автоматически включается на снятие нагрузки. После того как разгружение будет закончено, струбцину поворачивают и подводят следующий образец. По окончании отсчетов струбцину помещают в термостат, а результаты обрабатывают. [c.55]

Даже незначительные химические превращения при нагружении полимеров могут существенно повлиять на их свойства например, разрыв только одной связи в середине цепи, состоящей из 10000 звеньев, вызывает снижение молекулярной массы полиэтилена на 70, тысяч. Научное направление, которое изучает химические превращения полимеров под действием механических сил, называют механохимией. Отличительной особенностью механохимических реакций, является отрицательный температурный коэффициент. Механохимические процессы оказывают максимальное воздействие на полимеры с более высокой молекулярной массой [32]. [c.410]

При рассмотрении влияния ориентации на разрушающее напряжение для волокон различают два случая [233] цепные молекулы волокнообразующего полимера не связаны поперечными связями в единую сетку и цепи образуют трехмерную сетчатую структуру. В первом случае развиваются в основном пластические деформации, и может быть достигнута высокая степень ориентации. В результате этого прочность материала возрастает. При наличии пространственной сетки для достижения высокой степени ориентации необходимы значительные усилия. При этом нагрузка распределяется по цепям неравномерно и тем неравномернее, чем больше степень ориентации, оцениваемая по общему удлинению. Некоторые цепи в результате нагружения рвутся, и на соседние цепи накладывается дополнительная нагрузка. Разрыв наступает раньше, чем большинство цепей будет вытянуто. [c.125]

При появлении сигнала рассогласования на входе УПП происходит соответствующее изм.енение тока подмагничивания, текущего по обмоткам управления УМ, и реактивного сопротивления его рабочих обмоток. Они служат для регулировки напряжения, питающего сетевой трансформатор ТР , нагруженный выпрямительным устройством (вентили Дъ- Д г), включаемым в разрыв дренажного кабеля. За счет (регулировки величины сетевого напряжения, поступающего на обмотку 1 силового трансформатора ТР2, происходит изменение напряжения на выходе установки, питающей дренажную цепь, и последующее восстановление защитного потенциала на сооружении. [c.80]

Предполагают следующий механизм разрушения волокна при многократном растяжении [13]. Дефект, образовавшийся на поверхности, начинает распространяться в глубь волокна. Вследствие ориентационного упрочнения материала усиление растущего дефекта в вершине становится столь велико, что рост дефекта перпендикулярно направлению цепей прекращается. Происходит скол вдоль направления ориентации молекул. Этот скол как бы залечивает разросшийся дефект. Но на этом сколе может находиться или возникнуть другой дефект, который начинает распространяться в глубь волокна. Описанные явления повторяются. Когда нагруженным остается лишь небольшое сечение, происходит одновременный разрыв имеющихся в этом сечении молекулярных цепей. [c.287]

Г вследствие дальнейшего ориентационного упрочнения он залечится и перейдет в скол Г Д. Точно таким же образом дефект О может распространяться далее по ДЕЖ и т. д. Наконец, когда нагруженным остается лишь небольшое сечение ЖЗ, нагрузка, прикладываемая к волокну в процессе испытания, становится равной его прочности и происходит одновременный разрыв всех имеющихся в этом сечении молекулярных цепей. [c.121]

Одним из первых результатов воздействия на полимер при-ложенного напряжения является разрушение материала на над-молекулярном уровне, которое происходит вследствие нагружения как внутри-, так и межмолекулярных связей. Когда приложенное напряжение превышает определенное, достаточно высокое, критическое значение, начинается разрыв цепей полимера. Считается, что ниже этого критического напряжения или вообще нет деструкции, или она незначительна. Изменение величины сдвиговых напряжений, турбулентность и наличие областей с избыточной энергией, т. е. неоднородность молекулярной структуры и сдвиговых напряжений, конечно, могут повлиять на деструкцию материала. Если деформируется раствор, степень механохимических превращений зависит также от концентрации и природы растворителя (см. гл. 8). Разрыв цепей практически во всех случаях сопровождается такими структурными изменениями, как снижение молекулярной массы, изменение ММР, образование разветвленных цепей, поперечных связей и новых функциональных групп. Эти эффекты в свою очередь могут вызвать изменение свойств полимера (химических, физических, механических и реологических). Полученные результаты зависят от того, в каких [c.17]

Эти представления подтверждаются накоплением свободных радикалов в нагруженных полимераХ установленным методом ЭПР, сходство в характере Кривых накопления радикалов и зависимости податливости от времени указывает на то, что разрыв связей в цепи макромолекулы происходит не только при разрушении образца, ио и в любой момент нахождения его йод нагрузкой. [c.415]

С учетом всех перечисленных выше фактов предлагается следующая модель деформационного поведения эластомеров ниже их температуры перехода в стеклообразное состояние. В области I межмолекулярное притяжение достаточно сильное и сегменты цепей подвергаются энергоэластическому деформированию. Вначале постеиенно и затем за пределом вынужденной эластичности более активно происходит проскальзывание и иереориентация сегментов цепей. Разрыв цепей незначителен, поскольку цепи проскальзывают, а не разрываются. В температурной области II, где происходит хрупкое разрушение независимо от предварительной ориентации, межмолекулярное притяжение, по-видимому, достаточно велико, так что осевое нагружение сегментов цепей сравнимо с их напряжением разрушения. При отсутствии локального деформационного упрочнения наибольшая трещина, возникающая в образце в процессе его деформации до значения 5%, будет быстро расширяться, вследствие чего прекратится рост любых других зародышей трещин. На примере термопластов было показано, что образования, по существу, одной плоскости разрушения едва достаточно для получения регистрируемого количества сво- [c.214]

Совершенно ясно, что роль нагружения цепи и ее разрыв будут совсем разными для трех механизмов, определяющих прочность полимера. В данной книге неоднократно утверждалось, что способность цепных молекул нести нагрузку становится более эффективной, если ориентация цепи и межмолекулярное притяжение вызывают постепенное накопление больших напряжений вдоль оси цепи и препятствуют проскальзыванию последней и образованию пустот. Именно по этой причине высокоориентированные волокна полимеров наиболее удобны для изучения нагружения цепи и ее разрыва. В гл. 7 были рассмотрены экспериментальные результаты образования механорадикалов и их преобразование. В отношении феноменологических представлений о процессе разрушения в литературе мало разногласий. В первом разделе данной главы будет рассмотрен наиболее спорный вопрос о возможном влиянии разрыва цепи и реакций радикалов на предельную прочность. [c.227]

Исторически первые эксперименты со свободными механорадикалами с использованием метода ЭПР были выполнены в институте им. Иоффе в Ленинграде в 1959 г. [1] на размолотых или раздробленных полимерах, причем образцы исследовались после завершения процесса разрушения. Для объяснения влияния параметров структуры и условий нагружения на кинетику образования свободных радикалов под действием напряжения необходимо изучить поведение высоконапряженных цепей в процессе их нагружения методом ЭПР. Как подчеркивалось в гл. 5, заметное упругоэнергетическое деформирование цепи можно получить лишь в том случае, если цепь не может сама снять свое напряжение путем изменения конформации или проскальзыванием в поле приложенных одноосных сил. Наоборот, механический разрыв цепи должен указывать, что в момент разрыва не только были достигнуты осевые напряжения ф, равные прочности цепи 1 )с но и что подобное состояние сохранялось в течение времени, равного средней долговечности Тс сегмента цепи. [c.187]

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]

Последняя гипотеза была затем проверена Годовским и др. [31]. Волокна ПА-6, вытянутые до значения Х = 5,5 при 210°С, неоднократно растягивали при комнатной температуре. Эти авторы выявили для ПА-б такие же характерные различия между первым и последующими циклами нагружения, какие обнаружил Мюллер в отношении ПИБ приращение 6I7, по существу, отличалось от нуля лишь в первом цикле нагружения. Они получили, что отношение 8Wi/6Ui не зависит от макроскопического напряжения и равно 7,0. Такое постоянство значения 8W[ 8Ui вызывает удивление. Оно указывает, что процессы, обусловливающие увеличение внутренней энергии, не зависят от а, если происходит локальное превышение критического возбуждения цепей. Годовский и др. предполагают, что данные процессы представлены разрывами цепей. С учетом bUi они получили число Ni разрывов цепей, каждый из которых вносит вклад в приращение внутренней энергии, равный l,7 10- Дж (100 кДж/моль). За один акт разрыва цепи 8WilN рассеивается энергия 700 кДж/моль. Эти значения лишь немного меньше значений энергии, полученных ранее с учетом упругости цепи для вклада механической энергии в разрыв цепи (110 кДж/моль) и для энергии, рассеиваемой втягиваемыми в ламеллы сегментами (870 кДж/моль). Однако данное поразительное совпадение не доказывает предыдущую гипотезу о том, что приращение 8Ui можно объяснить только путем увеличения энергии химической связи из-за разрыва цепи. [c.260]

Шрагер [134] исследовал эпоксидные смолы с различной степенью сшивки. Полностью зашитый образец характеризовался монотонным спадом О и увеличением tgб. В течение 20 ч получено полное и устойчивое восстановление О и tgб. Не полностью зашитый образец при усталостном нагружении характеризовался увеличением исходного значения О, что свидетельствовало о завершении химической сшивки одновременно с разрывом цепей в других частях матрицы. Через 20-103 циклов нагружения уже доминировал разрыв цепей и происходило уменьшение О. [c.301]

Очевидно, что роль сильно запутанных, свободно взаимодействующих, но всегда сшитых основных цепей ири разрыве эластомерных материалов должна быть совсем иной по сравнению с их ролью в термопластах. Основные закономерности поведения и понятия резиноэластичности были даны в гл. 2 (разд. 2.2.1), разные модели разрушения описаны в гл. 3, а рассмотрение энтропийного упругого деформирования одиночной цепи приведено в гл. 5 (разд. 5.1.1). Если говорят о цепи в связи с наполненной или сшитой полимерной системой, то, конечно, под этим понимают участок молекулы между соседними точками присоединения (частица наполнителя или сшивка). Таким образом, разрыв цепи относится к разрушению цепи в данных точках или между ними. Примерно 30 лет назад Муллинз [183] предположил, что разрушение цепей во время первого цикла нагружения вызывает размягчение материала, обнаруживаемое при последующих циклах. С тех пор данное явление известно как эффект Муллинза. В этом отношении феноменологическое описание эффекта Муллинза сопоставимо с соответствующим описанием разрыва цепей при растяжении волокна. [c.311]

В более широком смысле механохимия включает все особенности разрыва цепных молекул под действием напряжения. Однако в более узком смысле говорят о механохнмических методах, если имеют в виду преднамеренную механическую деградацию (твердых) полимеров. Цель этих методов заключается в измельчении или размягчении материалов или получении больших высокореакционноспособных поверхностей для создания постоянных химических связей между различными полимерами. В табл. 9.5 указаны методы и процессы, которые могут вызвать механическую деградацию цепных молекул. Назначения данных процессов указаны по отношению к механизму деформирования. Напомним, что в механохимических методах деградирующие твердые тела подвергаются нечетко выраженному сложному виду нагружения, вызывающему деформирование, которое всегда одновременно включает вынужденную эластичность, течение материала и разрыв цепей. В табл. 9,5 перечислены самые важные механизмы деформирования для указанной цели. Сделаны ссылки на те главы и разделы данной книги, где рассмотрены соответствующие механизмы деформирования. [c.414]

Исходя из представлений о пачечной структуре полимеров и о разнообразии высших морфологических структур, можно также предположить, что механокрекинг первоначально направлен по проходным цепям, соединяющим пачки, сферолиты или иные надмолекулярные структуры, а затем по мере их распада лри диспергировании — в соответствии с общими закономерностями. Дальнейшее уточнение этих представлений возможно после накопления экопериментальных данных о поведении надмолекулярных структур в процессе диспергирования. В настоящее время известно лишь, что разрушение застеклованных полимеров происходит яе только по границам надмолекулярных образований, но и непосредственно по элементам этих структур [180]. Ряд. работ последних лет [41—43, 77, 1 81 —189] позволил уяснить многие вопросы разрушения полимеров, например несоизмеримо большие затраты энергии на деформацию полимеров, предшествующую разрушению, чем собственно на раарушение и образование новой поверхности, некую корреляцию между плотностью упаковки — числом цепей, проходящих через единицу площади сечения, и прочностью, большую долю разрыва химических связей при большей ориентации, представление о том, что 00бщ = аг +ав, т. е. полное напряжение есть сумма энергетического и энтропийного эффектов, причем первым уменьшается во времени после нагружения, а второй возрастает и т. д. Показано также, что в зависимости от природы полимера разрыв может происходить преимущественно по проходным цепям (капрон) или по межмолекулярным связям (лав сан). Все это может быть учтено при обсуждении результатов в дальнейшем, но не может подробно рассматриваться в данном случае, К тому же следует заметить, что большинство данных относится к одноосной деформации — проблеме прочности, а статистический характер разрушения при механодиспергировании накладывает существенную специфику. [c.56]

На сколе БК может находиться или возникнутьдефектВ(рис. 11.55, б), который начнет распространяться в направлении ВГ. В точке Г вследствие дальнейшего ориентационного упрочнения он залечится и перейдет в скол Г Д. Точно таким же образом дефект может распространяться по ДЕЖ и т. д. Наконец, когда нагруженным остается лишь небольшое сечение ЖЗ, нагрузка, прикладываемая к волокну в процессе испытания, становится равной его прочности, и происходит одновременный разрыв всех имеющихся в этом сечении цепей. [c.124]

Каждый из трех процессов характеризуется различной скоростью и энергией активации. Механизм первого процесса (/ стадия) состоит в разрыве слабых химических связей, наличие которых в цепях полимеров обусловлено различными причинами, рассмотренными в монографиях [5.4, 5.14]. К ним относятся действие примесей и кислорода, вызывающее окисление связей С—С, гидронерекисных групп в цепях, межмолекулярные перегруппировки, облегчающие разрыв связи, химические реакции различного тина, влияние боковых привесков, снижающих прочность связи, и др. В результате действия этих факторов происходит накопление продуктов распада как в ненапряженных, так и в нагруженных полимерах [5.4], наблюдаемое методами ЭПР (овободные радикалы), ИКС (новые концевые груллы), масс-снектрометри и (молекулярные осколки ) и др. [c.118]

Под действием сдвиговых напряжений происходит перераспределение макромолекулярных цепей, а их центральная часть ориентируется в направлении действия механических напряжений при достижении критического значения последних происходит разрыв цепей. На рис. 63 поведение механически нагруженных полимеров в растворе (быстрое перемешивание, продавли-вание через капилляры, течение через щели малых размеров, действие ультразвука и т. п.) схематически сравнивается с поведением пластифицированных полимеров. Из подобного представления процесса и описанных в специальной литературе экспериментальных данных вытекает, что механическое расщепление молекул в концентрированных растворах протекает при больших значениях молекулярного веса и пониженных критических сдвиговых напряжениях. В случае гетерогенных полимеров разрываются преимущественно более длинные цепи. При действии на полимер постоянного сдвигового напряжения процесс деструкции развивается до момента полного разрыва всех неразорвавшихся связей, в результате чего появляются макромолекулярные фрагменты критической длины. Исследование положения отдельных цепей показало, что их можно разложить до фрагментов, длина которых равна длине фрагментов, полученных при каждом акте разрыва (т. е. больших, чем фрагменты критической длины). [c.107]

Теоретической П. Отеор наз. напряжение, при к-ром происходит одновременный разрыв химич. связей между всеми атомами, расположенными по обе стороны от поверхности разрушения, при О К. Значение с теор — максимально возможная П. твердого тела оно может служить характеристикой идеальной структуры, напр, идеального монокристалла с вытянутыми цепями, если его растягивать в направлении оси цепей, 1фи темп-рах, близких к О К, или малых временах нагружения (ударных нагрузках). Чем выше темп-ра или больше длительность нагружения, тем меньше максимальное напряжение, при к-ром может разрушаться твердое тело с идеальной структурой, поскольку тепловые колебания приводят к возникновению структурных дефектов, снижающих П. Реальные материалы разрушаются при значительно более низких напряжениях (т. наз. техническая П. сг-техн) чем Отеор т. к. имеют неоднородную структуру с локальными напряжениями, возникшими в процессе образования структуры, а также микротрешдны и др. дефекты. В этих местах при относительно небольших внешних нагрузках могут возникать концентрации напряжения, достигающие прочности химич. связей. [c.112]

При более высоких темп-рах и практически всех конечных длительностях нагружения хрупкое разрушение происходит в две стадии (область II на рис. 2). На первой, медленной стадии осуществляется термофлук-туационный механизм роста микротрещины разрыв связей наступает, когда энергия тепловых флуктуаций в нек-ром микрообъеме со превышает определенное значение U, к-рое можно рассматривать как энергию активации разрушения. При нек-ром малом (безопасном) напряжении Сд вероятности разрыва и восстановления связей одинаковы, и трещина практически не растет. При сг>(То микротрещина начинает расти со стартовой скоростью vs=khs, где ts — время, характеризующее элементарный акт термофлуктуационного разрыва связи. Я, — путь, на к-рый продвигается участок микротрещины при каждом разрыве (расстояние между соседними рвущимися цепями). Напряжение в областях, непосредственно примыкающих к вершине трещины, значительно превышает среднее по образцу и составляет ро, где Р — т. наз. коэфф. перенапряжения. В момент времени, когда перенапряжение достигает критич. значения ро , наступает вторая стадия разрушения дальнейший рост трещины происходит по атер-мич. механизму с критич. скоростью v , близкой к скорости распространения поперечных упругих волн в твердом теле (порядка 1000 м сек), вплоть до полного разрушения образца. Существование двух стадий хрупкого разрушения подтверждается наличием двух зон на поверхности разрыва — зеркальной, соответствующей медленной стадии, и шероховатой. [c.114]

В начале опытов нагруженная плита покоилась на фундаментной плите (основании). После включения вибратора и достаточного возрастания вибрационной нагрузки плита периодически, синхронно с действием вибратора, отрывалась от основания, приподнималась над ним, затем опускалась на него и неподвижно лежала на нем в течение некоторой части периода (рис. 40). Электрическое сопротивление токопроводящей жидкости (водопроводной воды) при подъеме плиты плавно возрастало, а при ее спуске уменьшалось скачком, свидетельствовавшим о захлопывании кавитационных каверн. В случае нетокопроводящей жидкости (масло, керосин) разрыв электрической цепи и ее восстановление происходили одинаковым образом, сопровождаясь кратковременными изменениями тока при слабом касании плиты и основания. При достаточно большой динамической нагрузке Р > 0,3 плита полностью отрывалась от основания и постоянно устойчиво поддерживалась над ним как бы во взвешенном состоянии, без прямого контакта. При этом под гармоническим воздействием вибратора плита колебалась также почти гармонически. В таком состоянии электрическое сопротивление оставалось почти постоянным. Плита могла легко скользить по основанию, так как вязкое сопротивление кавитирующей жидкости весьма невелико. Кавитацию можно было наблюдать в опытах с прозрачной плитой. Оказалось, что кавитация имела обычные 184 [c.184]

Так как перераспределение напряжения происходит даже при релаксации, оно несомненно должно наблюдаться во время ползучести образца при постоянной нагрузке. Замедленный хрупкий разрыв , т. е. статическая усталость, может в общем рассматриваться как макроскопическая последовательность крайне локализованных процессов релаксаций напряжения. Поле сил, в котором находятся определенные участки материала, не может ре-лаксировать так быстро, следовательно, тело накапливает энергию деформации сдвига. Зенер заметил сходство этой картины с ажурной группировкой кристаллических зерен в поликристаллических металлах, в которых селективная пластичность, наблюдаемая внутри индивидуальных зерен до нагружения тела, при его растяжении постепенно передается комплексному блоку зерно—граница зерна, который по стерическим причинам не может релак-сировать. Бики предполагал, что статическая усталость вязко-упругих стеклообразных полимеров обусловлена релаксацией сегментов, которые вызывают перераспределение напряжения в направлении определенных статических первично связанных цепей, которые, прочнее своих соседей, так как благодаря чисто случайным обстоятельствам ориентированы параллельно растягивающему усилию. [c.279]

Вследствие приложения повторяющихся механических напряжений протекает разрыв макромолекул с образованием радикалов и соответствующим изменением химической структуры полимера [187, 258, 712, 916, 1129, 1193, 1194, 1205, 1210, 1232]. Таким образом, усталость — это явно выраженный механохими-ческий процесс. Имеются, однако, лишь ограниченные сведения об изменениях молекулярной массы в таком процессе. Этот эффект может быть невелик, поскольку, вообще говоря, даже если образец разрушается, свойства материала в блоке могут оставаться без существенных изменений, за исключением области разрыва. В процессе испытания на усталость может произойти разрыв поперечных связей. Когда прилагается внешняя нагрузка, согласно гипотезам, описанным в разделе 7.1.2.3, может произойти разрыв основной цепи. Когда действие нагрузки прекращается, прекращается и разрушение цепей, и образованные радикалы или рекомбинируют, или распадаются. Большая часть цепей более склонна к разрушению под действием переменного нагружения, чем при стационарной деформации [580]. При данном напряжении [c.335]

Циклическое нагружение включает следующие процессы ориентация макромолекул механическая активация разрыва связей разрыв связей главной цепи с образованием макрорадикалов образование микрораздиров и микротрещин вследствие разрушения образца [712, 916, 1210, 1211, 1231]. Хотя образование трещин инициируется действием механического напряжения, распространение трещины может происходить, главным образом, вследствие окисления. Скорость и относительный вклад каждого из этих процессов зависят от состава полимера и от среды, в которой проводятся испытания [916, 1129, 1205, 1210, 12111. Радикалы могут реагировать с другими радикалами, акцепторами или с другими полимерными цепями, как описано в разделе 2.1. [c.336]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология