РАЗРУШЕНИЕ РЕЗИН ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЯХ

Из уравнения (8) видно, что с повышением температуры образца и напряжения динамическая долговечность понижается. Вследствие того что энергия активации разрушения при циклических деформациях меньше, чем при статической деформации, динамическая долговечность при одинаковых температуре и напряжении ниже статической долговечности резины. [c.46]

Циклический характер изменения деформаций нитей предопределяет усталостный характер разрушения корда в шине. Поэтому величины деформаций и. напряжений в нитях еще не определяют работоспособности корда в шине при заданных режимах нагружения. Необходимо знать также усталостные характеристики корда для этих же режимов нагружения. Для определения усталостных характеристик корда в режимах, соответствующих его нагружению в шине, предложен метод усталостных испытаний модельных шин1°. Идея метода состоит в том, что характер деформации и взаимодействия с резиной кордной нити в модельной и натуральной шинах должны быть одинаковы. Если разрушение модельных шин происходит вследствие усталостного разрушения корда, то по результатам их испытаний можно построить диаграмму усталостной прочности корда данного типа при заданных режимах нагружения нити. С учетом этих особенностей были разработаны конструкции модельных шин [c.148]

Таким образом, кристаллизация, возникающая при растяжении резины, определяет ее статическую прочность. Однако большинство резиновых деталей работает нри деформациях, далеких от разрушающих. Александров и Лазуркин впервые отметили, что прочность материала Б этих условиях не определяется кристаллизацией при растяжении и что износостойкость и усталостная прочность (т. е. сопротивление разрушению при малых циклических деформациях) не всегда коррелируют с пределом прочности при растяжении резин. К вопросу о влиянии кристаллизации на прочность при малых и больших деформациях мы вернемся в следующем разделе при рассмотрении влияния морфологии на прочность. [c.201]

Разрушение резин при циклических деформациях [c.158]

Картина поведения резины при циклических деформациях усложняется еще из-за того, что вследствие относительно высокого коэфициента внутреннего трения происходит интенсивное внутреннее теплообразование, которое сильно ускоряет процесс разрушения резины. [c.290]

Резина как конструкционный материал в ряде ее свойств существенно отлична от металлов и других материалов. Важнейшая особенность ее состоит в способности к перенесению под действием внешней нагрузки значительных деформаций без разрушения. К основным особенностям резины также относятся малые величины модулей при сдвиге, растяжении и сжатии большое влияние длительности действия приложенной нагрузки и температурного фактора на зависимость напряжение — деформация практически постоянный объем при деформации почти полная обратимость деформации значительные механические потери при циклических деформациях. [c.246]

Методы механич. испытаний резин условно разделяют на статические и динамические. К первым относят испытания, проводимые либо при постоянных нагрузках или деформациях, либо при относительно небольших скоростях нагружения. К динамич. испытаниям относят испытания при ударных или циклических (гармонических или импульсных) нагрузках. Как в статических, так и в динамич. испытаниях определяют либо взаимосвязь между напряжением и деформацией (деформационные свойства, наз. упругорелаксационными при статич. испытаниях, проводимых в неравновесных условиях нагружения, и упруго-гистерезисными — при динамич. испытаниях), либо характеристики сопротивления механич. разрушению (усталостно-прочностные свойства — прочность, долговечность, выносливость). [c.445]

При циклическом нагружении в диапазоне деформаций, близких к эксплуатационным, как правило, наблюдается сильно развитая шероховатая зона поверхности разрушения [5 14 15, с. 119—126 89]. Следовательно, усталостное разрушение, развивающееся на медленной стадии высокоэластического разрыва, практически полностью определяет усталостную выносливость резин (до 90%, по данным [92], для резин на основе НК). [c.170]

Исследования напряженного состояния основных представителей резино-технических деталей — амортизаторов, клапанов и уплотнителей, проведенные методом фотоупругости, позволили установить области, в которых действуют максимальные растягивающие напряжения (деформации) [26—29]. При испытании этих деталей на прочность при статическом и циклическом приложении сил установлено, что разрушение происходит в областях максимальных растягивающих напряжений. [c.22]

Термин усталость обычно подразумевает приложение повторных деформаций. Он также иногда используется для каучуков в отношении долговременного разрушения под действием статических напряжений и химических агентов (особенно кислорода и озона). Хорошо известно, что сопротивление материала разрушению снижается, если он подвергается циклическим механическим напряжениям. Максимальное напряжение, ниже которого усталостное разрушение не происходит, много ниже, чем прочность при растяжении. Это явление имеет первостепенное практическое значение особенно для деталей из резин и пластмасс, которые в процессе эксплуатации подвергаются действию циклических нагрузок. [c.335]

Общий метод расчета прочности и долговечности материалов при различных режимах деформации и расчет прочности резин при постоянной скорости растяжения рассмотрены в гл. VH. В этом разделе приводятся аналогичные расчеты для режима циклических растяжений. Основой расчета по-прежнеыу является условие разрушения Бейли (см. стр. 189). Журков и Томашев-скин (см. гл. II, 5) применяли этот метод к расчетам долговечности пластмасс при постоянной скорости растяжения и при циклическом растяжении с циклами прямоугольной формы, Паншин и др. —при циклическом растяжении с циклами пилообразной формы, Регель и Лексовскь й —при растяжении с циклами синусоидальной формы. [c.209]

Однако применение высокогистерезисных материалов в шине при обычном качении будет приводить к чрезмерному теплообразованию за счет циклических деформаций каркаса шины при ее качении. Наблюдаемый быстрый износ шины, разложение и даже загорание резины в зоне трения обусловлены избытком образующегося тепла, при этом повышается трение качения. Таким образом, вследствие максимального торможения при аварийной блокировке колес сокращается срок службы шин и возможно разрушение шин при качении. [c.222]

Гипоидное масло, вызывая структурирование, очевидно, приводит одновременно с ростом микротвердости поверхностного слоя и к росту его прочности. Растрескивание развивается в основном как хрупкое разрушение при достижении определенной жесткости (рис. VI 1.5), аналогично тому, что наблюдается при сухом трении В гипоидном масле начало появления трепщн соответствует погружению индентора микротвердомера на глубину порядка 0,05—0,07 мм в интервале температур от 100 до 190° С, причем свободно набухший образец растрескивается при несколько меньших значениях твердости, чем образец, подвергнутый в процессе трения действию циклических деформаций, интенсифицирующих структурирование резины. [c.178]

В ряде работ качественно показан подобный характер влияния максимального приложенного напряжения на прочность при разрыве и долговечность резин при статическом и циклическом нагружениях в области относительно больших деформаций [5], температуры [3 5 14 15, с. 119—126] межмолекулярного взаимодействия [14, 16, 17]. Разрушение резин, т. е. нарушение сплошности образца вплоть до разделения его на части в различных режимах циклического и статического нагружения, происходит по двустадийному механизму высокоэластического разрыва [5, 14, 18—25], причем вид поверхности разрушения, характерный для каждой из стадий, совпадает. Более того, при изучении спектров ЭПР выявлено, что элементарные акты разрыва химических связей в вулканизатах при циклическом и статическом нагружениях идентичны [26, 27]. Тем не менее изменение режима нагружения, переход от статического нагружения к циклическому приводит к заметным различиям кинетических закономерностей процесса деформирования и разрушения. В частности, возрастает скорость инициирования механо-химических процессов [15, с. 88—97 26—30]. [c.159]

В заключение необходимо подчеркнуть, что прочность полимеров, как правило, в несколько раз ниже теоретической, что обусловлено наличием дефектов — концентраторов напряжений. Наличие дефектов приводит к тому, что определяемое значение прочности является среднестатистическим. Существует разброс значений прочности и проявляется влияние масштабного фактора на прочность. Теорией, качественно правильно объясняющей закономерности прочности твердых полимеров, является теория Гриффита, отклонения от которой тем больше, чем большая доля упругого напряжения в разрушаемом образце идет на потери, связанные с процессами деформации. Наряду с понятием прочности по Гриффиту существует понятие долговечности, т. е. времени, в течение которого образец разрушается под действием данного напряжения, меньшего чем Ор. Установлена прямая пропорциональность между 1дтр и а для твердых полимеров, малодеформируемых в момент разрушения, и прямая пропорциональность между ]gтp и lga для эластичных полимеров (резин). Аналогичным образом прн динамическом режиме нагружения циклическими нагрузками существует прямая пропорциональность между gNp и ао для твердых полиме- [c.212]

Однако не во всем наблюдается согласие расчета с экспериментом. Согласно формулам (VHL б) и (VHI. 7) значение постоянной В больше В. Между тем опыты даю Т обратный результат. Кроме того, известно , что число циклов до разрушения не зав сит от частоты деформации, по крайней мере в ограниченном диапазоне частот. Согласно же уравнениям ( П1. 8) имеем A v. Возможные причины этих расхождений уже рассматризал гсь выше при критике метода расчета Бейли. Однако основная причина расхождения расчетных и экспериментальных данных заключается в механо-химических процессах, снижающих прочность резин при циклических растяжениях. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология