Внутреннее трение и гистерезис

Механизмы внутреннего трения удобно разделить на две группы динамический гистерезис (линейная вязкоупругость) и статический гистерезис (связь между а и е нелинейная). В группу динамического гистерезиса входят все релаксационные и резонансные механизмы. Все они не зависят от амплитуды колебаний. Наоборот, все механизмы статического гистерезиса (дислокационный, деформационный, магнитоупругий и др.) почти не зависят от (О, но сильно зависят от амплитуды е. [c.200]

Внутреннее трение и гистерезис [c.170]

Площадь этой так называемой петли динамического гистерезиса будет тем больше, чем больше угол т. е. потери на внутреннее трение в (материале. [c.320]

Механическая энергия, затраченная на деформацию, частично возвращается при разгрузке образца благодаря обратимости деформации. Потеря возвращенной упругой энергии, по сравнению с затраченной механической, объясняется необратимым рассеянием ее в виде тепловой энергии вследствие процессов внутреннего трения в материале — гистерезисом. При повторных деформациях потери энергии уменьшаются и устанавливаются практически постоянными, поскольку структурные изменения, происходящие в резине при однозначных повторяющихся деформациях, стабилизируются. [c.131]

Резина великолепно растягивается и сжимается в линейном направлении, но очень плохо или почти совсем не поддается объемному сжатию, что также является важной особенностью резины как конструкционного материала. Резина способна выдерживать без разрушения миллионы циклов многократных деформаций растяжения, сжатия, сдвига. Однако при этом часть механической энергии, расходуемой на деформацию резины, теряется на внутри- и межмолекулярное трение в каучуке и на трение между макромолекулами каучука и частицами наполнителей (стр. 499 сл.). Энергия, затрачиваемая на трение, преобразуется в тепло. Потери энергии на внутреннее трение называют гистерезисными потерями (явление механического гистерезиса). [c.477]

Расход электроэнергии, а следовательно, и стоимость обеззараживания воды ультразвуком могут быть снижены при использовании в качестве источников тока высокой частоты машинных многополюсных генераторов. На рис. 261 показано ультразвуковое устройство И. Л. Ковальского для обеззараживания воды [215]. В емкости 10 с выпускными и впускными электромагнитными клапанами 8, 9 п 11 установлен излучатель 2, выполненный из феррита в виде трубки со сферическим концентратором 7. Для охлаждения излучателя служит камера 1. Изолированные провода <3 и 5 от обмоток возбуждения и подмагничивания излучателя выводятся наружу для присоединения к генератору ультразвуковых колебаний. Излучатель прикреплен к крышке 6 через упругий элемент 4. Обрабатываемая жидкость, пропускаемая непрерывным потоком через емкость, подвергается озвучиванию погруженным в жидкость концентратором. Описанное устройство позволяет повысить эффективность обработки воды и свести к минимум у потери на вихревые токи, гистерезис и внутреннее трение. [c.360]

Изучение явлений гистерезиса имеет особое значение в условиях знакопеременных нагрузок. В этих случаях, в отличие от статических нагрузок, из-за внутреннего трения в пластике могут появляться микроскопические трещины, ослабляющие материал. [c.472]

Закрытая петля характерна для многократных деформаций она получила название упругого гистерезиса. При этом разница в ходе кривых деформации и восстановления вызывается, в основном, наличием внутреннего трения в пластике, т. е. несоответствием между временем воздействия нагрузки и временем, потребным для установления равновесия между напряжением и деформацией. [c.478]

С повышением круговой частоты колебаний v от нуля до 300 (или до- 1000) рад-сек- динамические значения модулей упругости могут превосходить их статические значения примерно на 30 (или 40—50) % Модуль объемной упругости для резины ориентировочно равен 30 000 кгс-смг . Допускаемое напряжение для хороших сортов резины достигает 40% величины статического модуля упругости, а иногда и того выше. Несмотря на широкое применение резины в демпфирующих устройствах, о величине ее внутреннего трения опубликовано немного сведений. Величина tf, представляющая отношение петли гистерезиса к амплитуде потенциальной энергии (см. табл. 1 на стр. 208), составляет около 0,1 — [c.207]

Закрытая петля имеет место при многократных деформациях и получила название упругого гистерезиса. При этом разница в ходе кривых деформации и восстановления вызывается в основном наличием внутреннего трения в резине, т. е. несоответствием между временем воздействия нагрузки и временем, потребным для установления равновесия между напряжением и деформацией. С явлением упругого гистерезиса приходится сталкиваться при оценке амортизационной способности резины в условиях быстрых циклических деформаций (стр. 328). [c.46]

Затраченная на деформацию механическая энергия воз вращается при разгрузке образца благодаря обратимости деформаций. Однако возвращенная упругая энергия меньше затраченной, так как часть механической энергии необратимо рассеивается в виде тепловой из-за Процессов внутреннего трения в материале (явление гистерезиса). При повторных деформациях потери энергии уменьшаются и устанавливаются практически постоянными, поскольку структурные изменения, происходящие в резине при однозначных повторяющихся деформациях, стабилизируются. [c.89]

Процесс деформирования резины, протекающий с конечной скоростью, всегда термодинамически необратим. В общем случае работа деформации затрачивается на преодоление упругих сил и сил внутреннего трения. При этом работа против сил упругости не сопровождается, а работа против сил внутреннего трения сопровождается механическими потерями, диссипирующими в материале. Для количественной характеристики механических потерь обычно используется либо их абсолютная величина AW, либо относительный гистерезис Г — отношение механических потерь AW к полной энергии цикла нагружения W [c.170]

Таким образом, в условиях утомления, способствующих развитию кристаллизации и молекулярной ориентации (большие амплитуды деформации, комнатная температура, частоты нагружения до 8—10 Гц), повышение внутреннего трения и гистерезиса приводит к замедлению роста дефекта и, следовательно, к возрастанию усталостной выносливости [117]. [c.176]

Роль гистерезиса подтверждается и влиянием некаучуковой фазы НК при ее введении в ненаполненный вулканизат на основе СКИ ([137, 138]. Некаучуковая фаза НК, увеличивая потери на внутреннее трение и гистерезис ненаполненных вулканизатов СКИ, повыщает до-уровня ненаполненного вулканизата из НК сопротивление разрастанию трещин (режим етах ео) и понижает усталостную выносливость при циклическом сжатии за счет возрастания теплообразования (режим етах<е5). [c.187]

В твердых телах наряду с внутренним трением и теплопроводностью, появляются потери энергии на упругий гистерезис и пластическую деформацию, что сказывается, в частности, на добротности колебательных систем (см. дополнительно гл. И, с. 44—45). [c.32]

Опубликованные работы [1—6] позволяют утверждать,- что основной причиной возникновения сопротивления перекатыванию резиновых катков является гистерезис или внутреннее трение в материале катка при его деформации в зоне контакта с опорной поверхностью. [c.279]

Для негармонических режимов испытания рекомендуются другие показатели относительный гистерезис (Г) и модуль (или коэффициент) внутреннего трения К). Относительным гистерезисом называют долю рассеиваемой в виде механических потерь энергии, которая затрачивается на деформацию за цикл. Для малых деформаций это выражается уравнением [c.133]

Понятия об относительном гистерезисе и коэффициенте внутреннего трения. [c.163]

При изучении влияния состава резин на их упруго-гистерезис-ные свойства была обнаружена универсальная взаимосвязь между модулем внутреннего трения и неравновесной частью ее динамического модуля [58] [c.40]

Потеря энергии в результате внутреннего трения у кварца в 1000 раз меньше, чем у закаленной стали. Он обладает малым коэффициентом термического гистерезиса. [c.80]

Многочисленными опытами доказано, что при опоре на твердую поверхность основная часть энергии (1б—30% мощности мотора автомобиля) расходуется на внутреннее трение в материалах шины. Чем эластичнее материалы, из которых изготовлена щина, тем меньше потери на внутреннее трение в шинах (гистерезис) и как следствие меньше потери мощности на качение шин. [c.60]

По комплексу прочностных показателей при комнатной температуре все типы эмульсионных сополимерных каучуков (низке-температурных, высокотемпературных, ненаполненных и наполненных в стадии латекса) в настоящее время примерно равноценны натуральному каучуку, но они в большей или меньшей степени уступают последнему по пределу прочности при разрыве и по сопротивлению раздиру при повышенных температурах, а главное—.уступают ему в отношении эластичности. Это находит свое выражение в том, что резины из дивинил-стирольных (или дивинил-метилстирольных) каучуков при многократных напряжениях, имеющих место при работе изделий (шин, приводных ремней, транспортерных лент и т. п.), характеризуются более высоким внутренним трением или, что то же, более высокими гистерезис-ными потерями, а следовательно, и более высоким внутренним теплообразованием. [c.633]

Комплексный модуль, так же как угол сдвига фаз, применим к описанию механического поведения резины только в условиях гармонического нагружения. Поскольку на практике часто приходится сталкиваться с негармоническими режимами, следует упомянуть еще о двух показателях относительном гистерезисе (Г) и модуле внутреннего трения (/С), которые могут с успехом применяться и в других случаях. [c.255]

Лит. Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. М., 1967 Материалы в машиностроении. Справочник, т. 3. М., 1968 Бабаков А. А., Придан-ц е в М. В. Коррозионностойкие стали и сплавы. М., 1071. Ф. Ф. Химушип. НЕУПРУГОСТЬ — отклонение поведения материала от поведения совершенно упругого тела. Характеризуется запаздыванием упругой деформации относительно напряжения, что графически (при нагрузке-разгрузке) изображается петлей гистерезиса вместо прямой (у упругого тела). Обычно Н. связывают с физ. процессами (в твердых телах), нри исследовании которых величина внутреннего трения не зависит от амплитуды напряжения. К таким процессам относятся релаксация напряжений по границам зерен, диффузия между зернами поликристалла, упорядочение, вызванное напряжениями, термоупругие эффекты и др. Гистерезис, обусловлепны 1 Н., проявляется при весьма малых напряжениях, зависит от скорости изменения нагрузки и не зависит от амплитуды напряжения. Если напряжения, возпикающпе в исследуемом материале, изменяются достаточно медленно, площадь петли гистерезиса равна нулю. Функциональная связь деформации и напряжения в этом случае описывается [c.56]

В случаях, когда можно пренебречь инерционными силами, упругие деформации протекают со скоростью приложения напряжения, однако у реальных тел имеьрт место более или менее значительные отклонения. Запоздалое развитие упругой деформации — упругое последействие, так же как и другие несовершенства упругости — гистерезис, внутреннее трение, разупрочнение при знакопеременных нагрузках, обусловлены неоднородностью и дефектами строения тела. Особенное значение упругие несовершенства имеют для струк- [c.240]

Резины — это сшитые полимеры с гибкими цепями, имеющие температуру стеклования ниже 273 С. Поперечные химические связи (узлы сетки) не позволяют цепям при деформации скользить относительно друг друга. Поэтому необратимые (вязкие) деформации у резины практически не возникают. При деформации такой полимерной сетки возникают высокоупругие напряжения, которые обычно называют высокоэластическими. Кроме того, возникают и напряжения, вызываемые силами внутреннего трения. В связи с этим прн деформациях на диаграмме растяжение — сокращение возникает петля гистерезиса. Однако, если деформацию проводить медленно, то петля гистерезиса уменьшается, и при очень медленных процессах деформации (в пределе при равновесной деформации) она практически исчезает, и резина ведет себя как упругое тело. Именно для этого режима деформации применимы соотношения термодинамики. [c.141]

Реальный процесс деформации резины всегда протекает с конечной скоростью и потому герлюдинамическн необратим. В результате внутреннего трения в каждом цикле деформации некоторая часть работы переходит в тепло (явление гистерезиса). Работа внешней силы может быть представлена в виде суммы двух состав-ляюь лих работы, идуилен на преодоление упругих сил, и работы, идущей на преодоление сил внутреннего трения. Первая не сопровождается механическими потерями и не приводит к теплообразованию. Вторая полностью переходит в тепло. Прн многократных деформациях резины теплообразование за счет гистерезиса приводит к значительному разогреву материала. Чем больше тепла выделяется в единицу времени и чем меньшее его количество поступает в окружающую среду путем теплопроводности и излучения, тем больше разогрев резины. Повышение температуры при многократных деформациях резко снижает усталостную прочность. [c.216]

При низких температурах, в области высоких частот, когда, по данным Ферри и Крауса [92, 93], значительное влияние на потери оказывают свободные концы и захлесты цепей каучука, полисульфидные связи обеспечивают меньший гистерезис [109]. Считают, что соединение цепей подвижной серной связью должно оказывать меньшее вязкостное сопротивление и рассеивать меньше энергии. Преимущества по эл астичности вулканизатов с полисульфидными связями отмечены также в работе [106]. Однако приведенные Лыкиным [69] и Тарасовой [ПО] результаты по раздельному определению упруго-гистерезисных характеристик К я Е) показывают, что при равных значениях динамического модуля вулканизаты с полисульфидными связями имеют более высокое внутреннее трение. Отмеченное противоречие может быть объяснено различными деформационными условиями при определении эластичности по отскоку и динамических характеристик на маятниковом приборе. [c.104]

Пластикам при растяжении свойстве1 но явление гистерезиса, т. е. наличие остаточных деформаций в процессе снятия нагрузки с образца, в результате чего кривая разгрузки располагается ниже кривой нагрузок, образуя так называемую петлю гистерезиса (рис. У1-3). Образование остаточных деформаций объясняется влиянием сил внутреннего трения. [c.472]

Внутреннее трение проявляется в эффекте затухания свободных колебаний, вызванных в материале внешним воздействием, очень ма.тым )ю сравнению с пределом упругости. Примером может служить камертон. Энергия его колебаний постепенно рассеивается и звучание ослабевает. Лишь малая доля энергип камертона переходит в энергию звуковых волн основная часть энергии рассеивается вследствие внутреннего трения. Причиной возникновения внутреннего трения в материалах является упругий гистерезис, т. е. появления весьма малых нластич. [c.172]

Проведен ряд опытов для установления характера зависимости процессов деформации высокополимеров от температуры. На основе результатов этих опытов можно показать, что как статические, так и динамические деформации высокополимеров объясняются с помощью двух функций. Одна из этих функций проявляется в статическом Е-модуле, постоянной упругости, твердости и сопротивления разрыву, а другая—в энергетическом поведении, например гистерезис и остаточные деформации, вызванные внутренним трением, скольжением и сдвигом молекул и молекулярных связей. Обе функции можно, особенно в случае динамических процессов, выразить одной функцией, а именно комплексным -модулем. Хотя для определения сопротивления разрыву и удлинения резин при разрыве закон Гука непригоден, температурные зависимости этих свойств дают кривые, аналогичные таковым для динамических показателей, к которым в широких пределах можно применять этот закон. [c.52]

Во всех серийно выпускаемых в СССР магнитострикционных преобразователях в качестве активного материала применяется сплав пермендюр ЭП-207, К50Ф2), который характеризуется большой магнитострикционной постоянной, относительно малыми потерями на гистерезис и внутреннее трение, высокой коррозионной стойкостью и значительной механической прочностью. [c.87]

Получаемые свойства вулканизата существенно зависят от структуры поперечных связей Чем более полисульфидны мос-тичные связи, тем легче изменение взаимного расположения участков цепей между узлами . Прочность выше у резин с полисуль-фидными связями . Наименьшая прочность резин получается при углерод-углеродных связях —С—С—. Структура сшивки сильно влияет на деформационные свойства с повышением полисульфид-ности уменьшается гистерезис (внутреннее трение), вследствие чего ниже теплообразование при многократных деформациях и выше усталостная выносливость. Энергии связей соответственно равны 84 ккал1моль для —С—С—, 68 ккал/моль для —С—5—С—, 64 ккал1моль для —С—5—5—С— и далее уменьшаются с повышением полисульфидности. [c.230]

При превьппении предела упругости ау возникают кривые гистерезиса. Функции а(Е) различны для разгрузки и нагрузки. Остаточное удлинение может быть необратимым, но может и исчезать спустя некоторое время. Это явление связано с диссипацией энергии из-за внутреннего трения. [c.40]