Нормальные напряжения. Эффект Вайссенберга

В сдвиговом поле реализуются достаточно большие высокоэластические деформации, обусловливающие возникновение аксиальных растягивающих напряжений (эффект Вайссенберга), В условиях кругового течения, например в зазоре между коаксиальными цилиндрами, раствор или расплав полимера как бы стягивается силами, возникающими при появлении нормальных напряжений. Они противодействуют как силе тяжести, так и центростремительной силе (рис. 4.11). [c.180]

Систематическое изучение нормальных напряжений началось после публикации работы Вайссенберга, экспериментально исследовавшего различные случаи круговых течений расплавов полимеров . Типичные формы проявления эффекта Вайссенберга , необъяснимые с позиций классической гидродинамики, приведены на рис. 1.36. [c.55]

НОРМАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ. ЭФФЕКТ ВАЙССЕНБЕРГА [c.55]

Чтобы вызвать конечную деформацию сдвига, оказывается, следовательно, необходимым в дополнение к напряжению сдвига приложить нормальные компоненты напряжения О22 к поверхностям Жз = О и Ха = 2 и Оц — к поверхностям, находившимся первоначально в положениях х = О, Ху = а . Это эквивалентно появлению нормальных компонентов напряжения при сдвиговом вязком течении вследствие эффекта Вайссенберга [91. Следует [c.61]

Первое наблюдение возникновения нормального напряжения сделал Вайссенберг, поэтому и явление возникновения нормальных напряжений называют иногда эффектом Вайссенберга. Одно из наиболее наглядных проявлений эффекта Вайссенберга заключается в поднятии расплава полимера вверх по опущенному в него вращающемуся стержню. Если опущена труба, расплав поднимается вверх внутри трубы. Обычная жидкость, не обладающая упругостью, отбрасывается от стенок вращающегося цилиндра (рис. 128). [c.180]

Расплавы и растворы полимеров отличаются от низкомолекулярных жидкостей способностью к одновременному развитию пластических и высокоэластических деформаций. Это приводит к появлению ряда необычных эффектов, таких, как аномалия вязкости, нормальные напряжения и эффект Вайссенберга. [c.85]

Необходимо учитывать также возникновение нормальных напряжений в процессе переработки пластмасс в изделия. Вследствие этого при круговом течении жидкие полимеры, состоящие из гибких макромолекул, как бы стягиваются силами, возникающими при появлении нормальных напряжений. Эти силы противодействуют силам тяжести и центростремительным. Указанное явление, известное под названием эффекта Вайссенберга, проявляется, например, в том, что при вращении цилиндра с эластичной жидкостью последняя поднимается по неподвижной стенке внутреннего цилиндра или по неподвижному стержню [18]. [c.29]

Нелинейные эффекты вязкоупругости различны в зависимости от физич. состояния полимера. Для полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии, важнейшие нелинейные эффекты след. вязкости аномалия (зависимость эффективной вязкости от скорости деформации), комплекс тиксотропных эффектов (обратимые изменения механич. свойств материала при деформировании, см. Тиксотропия), Вайссенберга эффект (возникновение нормальных напряжений при сдвиговом течении), непропорциональность развивающихся при течении обратимых деформаций напряжениям сдвига, зависимость вязкоупругих характеристик от значений задаваемых напряжений и деформаций в переходных и динамич. режимах нагружения. [c.172]

Эффект Вайссенберга был использован для создания дискового пресса, в котором твердый полимер расплавляется в зазоре между вращающимся и неподвижным дисками. Нормальные напряжения, направленные перпендикулярно плоскости дисков, создают давление, которое выдавливает расплав через формующее отверстие решетки, установленной в неподвижном диске. Максимальное давление расплава при вращении возникает в центре диска. [c.172]

Причины возникновения центростремительных давлений, т. е. нормальных напряжений, в упруговязких жидкостях при сдвиговых деформациях между вращающимися и неподвижными поверхностями (эффект Вайссенберга) пока еще полностью не объяснены з касаясь теории этого вопроса, который выходит за рамки предмета настоящей главы, отметим лишь некоторые существенные обстоятельства. Дисковый экструдер работает в автогенном режиме, т. е. нуждается только [c.283]

Используя вискозиметр типа конус—плоскость, можно оценить эффекты внутренней смазки и высокотемпературной пластификации, наблюдая изменение нормальных напряжений и вязкости. Точная оценка действия внешней смазки может оказаться затруднительной. Дело в том, что пристенное скольжение — это прежде всего явление, протекающее при высоких скоростях сдвига. Однако выпускаемая в настоящее время аппаратура этого типа, например реогониометр Вайссенберга, не приспособлена для измерений в требуемом интервале скоростей сдвига. С помощью миниатюрных смесителей закрытого типа можно измерить скорость сольватации внутренних смазок, регистрируя время гомогенизации расплавленной смеси. Менее достоверные результаты этот способ дает при исследовании внешней смазки. Кроме того, внешняя смазка и процесс сольватации и плавления могут налагаться друг на друга. Поэтому для интерпретации результатов в этом случае необходимы большая осторожность и опыт. [c.50]

Влияние нормальных напряжений в потоке текущей жидкости (эффект Вайссенберга). [c.119]

Дисковый пластикатор может быть использован как насос на расплавах полимеров. Действие дискового пластикатора основано на использовании эффекта нормальных напряжений Вайссенберга. [c.83]

Одним из проявлений вязкоупругих свойств расплавов являются так называемые нормальные напряжения, возникающие при приложении к расплаву сдвигового напряжения и направленные перпендикулярно к нему. Это явление получило название эффекта Вайссенберга, по имени ученого, всесторонне исследовавшего его. Существует много различных проявлений эффекта Вайссенберга. Одно из них наблюдается при расплаве полимера, заключенного между двумя цилиндрами - вращающимся и неподвижным. При вращении вала (внутреннего цилиндра) возникает сдвиговое усилие, направленное по касательной к жидкости. Макромолекулярные клубки вследствие этого деформируются, однако, тепловое движение сегментов стремится вернуть их к первоначальной конформации гауссова клубка. В результате возникает напряжение, направленное перпендикулярно к сдвиговому, заставляющее ползти жидкость вверх по валу (рис. 4.8). [c.155]

Высокоэластические свойства расплавов полимеров проявляются в эффекте Вайссенберга Сущность этого эффекта заключается в том, что при течении в расплаве возникают напряжения, нормальные к напряжению сдвига. Обычно при низких скоростях сдвига нормальные напряжения меньше касательных, но по Мере увеличения скорости сдвига нормальные напряжения растут быстрее, чем касательные, при высоких скоростях сдвига нормальные напряжения становятся больше касательных . -Высокоэластическая деформация сдвига у связана с величиной нормальных напряжений простым соотношением [c.50]

Высоко эластические деформации, возникаюш,ие при течении, приводят к появлению так называемого эффекта Вайссенберга, следствием которого является существование нормальных компонент напряжения при простом сдвиге. При сдвиговом течении чисто вязких жидкостей в среде действуют только касательные напряжения, в то время как при течении вязкоупругих жидкостей накопление упругой деформации вследствие изменений конформаций макромолекул приводит к появлению компонент напряжений, действующих вдоль направления сдвига и в перпендикулярных направлениях, нормально к сечениям элементарного объема, условно выделенного в жидкости. Количественно этот эффект описывается величиной первой разности нормальных напряжений а, представляющей собой разность нормальных напряжений, действующих вдоль направлений скорости и градиента скорости при простом сдвиге [44]. [c.213]

Нормальные напряжения. Гарнер с сотрудниками и Вайс-сенберг наряду с тангенциальными напряжениями наблюдали возникновение нормальных напряжений при течении и деформации полимеров и их растворов. Результаты этих наблюдений особенно наглядно изложены в работах Вайссенберга вследствие чего многими авторами видимые проявления этих напряжений называются эффектом Вайссенберга . Ниже приводятся некоторые примеры, в которых проявляется действие нормальных напряжений [c.43]

При кристаллизации из растворов полиэтилена очень больших молекулярных масс на ранних стадиях наблюдается ярко выраженный эффект Вайссенберга раствор ползет вверх по мешалке в течение нескольких секунд после начала перемешивания. Поэтому кристаллизацию можно связать с возникновением областей потока с продольным градиентом скорости, так как при появлении нормальных напряжений в условиях сдвигового течения вихри возникают раньше, чем предсказывается критерием Тэйлора [24]. [c.109]

При значительных деформациях упругих тел простой сдвиг сопровождается возникновением нормальных напряжений (см. гл. 3). Движение растворов и расплавов полимеров в капиллярах (трубах) также приводит к проявлению нормальных напряжений как в радиальном, так и в аксиальном направлениях (эффект Вайссенберга). При выходе струи за пределы капилляра нормальные напряжения диссипируют, и наблюдается расширение струи. Это явление получило название эффекта Барруса оно характеризуется безразмерным параметром (рис. 4.10) [c.179]

Поскольку полиэфирные смолы часто используют как связующее в наполненных композициях, для оценки технологических свойств материала требуется изучение роли наполнителя. Систематические исследования показали [79], что для наполненных полиэфирных смол в полной мере соблюдаются общие закономерности, проявляющиеся при введении наполнителя в сравнительно маловязкую матрицу. Естественно, что при этом наблюдается рост вязкости, темп которого зависит от содержания и природы наполнителя, поскольку последняя влияет как на характер взаимодействия наполнителя с матрицей, так и на образование собственной структуры наполнителя. При введении в полиэфир неструктурирующих наполнителей сохраняется ньютоновский характер течения материала, а при использовании активных наполнителей возможно появление еньютоновских эффектов вплоть до возникновения предела текучести. Кроме того, резко возрастает упругость материала, что проявляется в появлении нормальных напряжений при сдвиговом течении (эффект Вайссенберга). [c.51]

Наличие конформационных переходов при течении, а также развитие упругой деформации обусловливают проявление специфических эффектов, характерных для течения расплавов и растворов полимеров, таких, как нормальные напряжения при сдвиговом течении, эффект Барруса, эффект Вайссенберга. [c.61]

Эффект Вайссенберга имеет практическое значение на нем основано измерение первой разности нормальных напряжений в реогониметрах, на этом принципе работают дисковые экструдеры. [c.68]

Из практики экструзионной переработки известно, что экструдат по выходе из мундштука разбухает — уватичива-ются размеры его поперечного сечения. Очевидно, в потоке возникают и продолжают действовать по выходе из канала напряжения, нормальные к поверхностям сдвига, что и приводит к разбуханию . Возникновение нормальных напряжений наряду с тангенциальными при течении полимеров и их растворов было описано Вайссенбергом, поэтому иногда видимые проявления этих напряжений называют эффектом Вайссенберга, или эффектом Баруса, который отметил это явление еще в 11893 г. [c.62]