Зависимость динамических свойств от амплитуды деформации

Зависимость динамических свойств от амплитуды деформации. Важным способом исследования изменений релаксационных свойств полимерных систем при повышении интенсивности воздействия [c.318]

Выше уже упоминалось, что модуль упругости изменяется при изменении скорости деформации испытываемого образца и что это вытекает из временной зависимости деформации от напряжения. Если напряжение изменяется периодически с относительно малой амплитудой и если известно, как деформация отстает от напряжения, то можно вычислить динамический модуль упругости О и коэффициент механических потерь б, который характеризует способность материала поглощать колебания. Динамический модуль упругости возрастает с повышением частоты синусоидального напряжения, а коэффициент потерь обычно проходит через несколько областей, в которых материал обнаруживает максимальное поглощение колебаний. Эти характеристические частоты соответствуют частотам отдельных атомных групп в цепи. Определение зависимости динамического модуля упругости и коэффициента механических потерь от температуры в диапазоне от очень низкой до близкой к температуре плавления полимера дает представление о температурном интервале, в котором наблюдается увеличение подвижности характеристических групп макромолекул, сопровождаемое заметными изменениями свойств полимера. Этот метод, [c.107]

Подавляющее большинство исследований вязко-упругих свойств было проведено динамическими методами, либо при постоянной амплитуде деформации, либо в сравнительно узком диапазоне изменения последней, так что фактически объектом исследований являлась только частотная зависимость. По зависимости вязко-упругих свойств от величины деформации в настоящее время имеются лишь ограниченные данные. В ряде работ [30—33] показано, что неравновесное напряжение сг(е, t) может быть представлено в виде [c.8]

Пэйн [301] считает, что динамические свойства системы каучук — сажа в высокоэластическом состоянии определяются следующими взаимосвязанными факторами структурным эффектом— возникновением сажевой структуры, обусловливающей жесткость наполненных вулканизатов при малых деформациях гидродинамическим эффектом частиц сажи, распределенных в вязкоупругой среде адгезией-между сажей и каучуком, роль которой возрастает с увеличением степени деформации. На рис. IV. 11 схематически показана зависимость модуля сдвига от амплитуды деформации с учетом трех факторов, перечисленных выше. На этом основании [c.164]

Динамич. методы развиты гл. обр. для двух типов воздействий — гармонических и импульсных. В первом случае изучают температурную и частотную зависимость амплитуды и угла сдвига фаз деформации, поляризации, намагниченности и др. релаксирующих характеристик при синусоидальном воздействии соответствующего силового поля (см., напр., Александрова— Лазуркина частотно-температурный метод. Динамические свойства) во втором случае задают форму, величину, длительность и частоту импульсного воздействия механич. напряжения, напряженности электрич. или магнитного поля и измеряют изменение со временем соответствующей реакции полимерной релаксирующей системы — деформации, поляризации, намагниченности. [c.166]

Модуль G (oj) определяется как отношение составляюще напряжения, находящейся в фазе с синусоидально изменяющейся деформацией, к величине этой деформации. При сравнении различных систем при одинаковых амплитудах деформации он является мерой энергии, запасаемой и освобождаемой за период колебаний в единице объема данного материала. Зависимость упругого модуля от угловой частоты в логарифмических координатах представлена на фиг. 14. Поскольку как G(i), так и G (o>) определяют запасенную упругую энергию, а динамические нз.мерения при частоте (О качественно эквивалентны измерениям неравновесных свойств при t = 1/о), 10 приведенные зависимости являются в первом приближении зеркальным отображением относительно оси. модуля соответствующих зависимостей, описывающих релаксацию напряжения. В частности, когда G(t) изменяется очень медленно, G(t) G (l//), так что значения Gg и Ge, характеризующие поведение материала при высоких и низких частотах, те же самые, что и значения, характеризующие поведение материала при малых и больших временах наблюдения соответственно. [c.46]

Динамическая усталость пряжи. Многократное нагружение растяжения или изгиба ведет к динамической усталости материала, сказывающейся в разрушении материала при нагрузке, меньшей разрывной, растяжимость при этом снижается примерно вдвое. Если, при различных величинах нагрузки, амплитуда деформации, частота и температура испытания остаются постоянными, то наблюдается линейная зависимость между логарифмом длительности сопротивления и нагрузкой, что происходит и при статическом утомлении пряжи и других материалов. Поскольку пластические остаточные удлинения пряжи появляются уже в небольших нагружениях, связанных с изменением ее формы и структуры и, аккумулируются при повторных нагружениях, испытание пряжи на разрывных машинах недостаточно для оценки ее свойств в условиях, отвечающих ее рабочему состоянию в изделии необходимо эти испытания дополнять показателями усталостной прочности и ползучести. [c.287]

Сравнение релаксационных свойств кристаллического полиэтилена, полипропилена, сополимеров этилена и пропилена с аморфными образцами в условиях динамического действия синусоидально изменяюш ейся силы с постоянной амплитудой, проведенное Каргиным и сотр. показало, что кристаллические полимеры обладают более широким релаксационным спектром во всем интервале от Тс до Т, , чем аморфные образцы. Сняты кривые зависимости вязкости (текучести) от температуры и от скорости деформации и кривые релаксации напряжения рассчитаны величины энтальпии активации вязкого течения. Зависимость вязкости т] от скорости деформации v хорошо описывается полученным из теории Ри и Эйринга уравнением [c.274]

Аналогично описывается зависимость от времени и температуры податливости при ползучести, если к телу ступенчато приложено напряжение а E t,T) o = t,T). Механические свойства вязкоупругого тела называются динамическими, если механическое воздействие изменяется во времени по синусоидальному закону, Так, если вязкоупругое тело деформируется по синусоидальному закону е(ю) с малой амплитудой, то ответное напряжение будет также синусоидальным, причем его амплитудное значение прямо пропорционально деформации, но с отставанием по фазе на угол б. Ответное напряжение выражается в виде комплексного числа а =<у + 1о", так же как и соответствующий модуль М (( , Т) [c.149]

Рис. 1. Зависимость упруго-гистерезисных свойств резин от амплитуды динамических деформаций (тиксо-тропия наполненных резин)

Введение. При исследовании реологических свойств текучих полимерных систем экспериментально было установлено соответствие (или корреляция) форм функций, характеризующих их свойства при установившихся режимах сдвигового течения (т. е. зависимостей касательных т и первой разности нормальных а напряжений от скорости сдвига у), и функций, описывающих динамические свойства системы [т. е. С (ш) и С" (<в)]. Вместо напряжений могут рассматриваться их коэффициенты г = т/у и = а/2у , которые сопоставляются с динамической вязкостью ц = С" ( й)/<а и отношением Аа = соответственно. При этом существенно следующее. Зависимость динамических функций от частоты определяется в области малых амплитуд, когда эти функции не зависят от амплитуды, т. е. при малых деформациях. Динамические характеристики сопоставляются с зависимостями, измеряемыми на установивпшхся режимах течения, в условиях, при которых деформации могут быть неограниченно большими. Это значит, что устанавливается корреляция линейных (динамических) режимов с режимами, которые могут быть существенно нелинейными (установившееся течение). [c.303]

Полагая, как и в отсутствие течения, что амплитуда колебаний напряжения изменяется пропорционально амплитуде деформации I, можно обычным способом ввести динамический модуль б и угол механических потерь б. Обе величины и б зависят не только от частоты со, но и от ск Jpo ти сдвига у о установившегося течения, т. е. б = б (<а, у о) и б = б (о, у о)- Зависимости б (у о) и б (у о) отражают влияние течения на динамические свойства системы, которые характеризуются функциями б (со) и б (<а), измеренными при различных значениях параметра у о- Аналогичным образом можно ввести понятие о динамической вязкости в условиях установившегося течения г , которая зависит от уо и (о. [c.313]

Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]