Явления гистерезиса и релаксации

Явления гистерезиса и релаксации [c.215]

ЯВЛЕНИЯ ГИСТЕРЕЗИСА И РЕЛАКСАЦИИ [c.215]

К специфическим свойствам полимеров относят их полидисперсность, особые физические свойства и свойства растворов, способность к волокнообразованию, явления релаксации и гистерезиса. [c.375]

В разных системах время релаксации различно. Так, в обычных низкомолекулярных жидкостях время релаксации составляет примерно 10 —10 ° с. Для полимеров время релаксации достигает нескольких суток и более. При исследовании релаксационных явлений большое значение имеет соотношение между временем релаксации и продолжительностью опыта. Если время релаксации во много раз меньше продолжительности опыта, то релаксационный характер явления не будет замечен экспериментатором и он будет считать, что имеет дело с обычным мгновенным переходом от одного состояния к другому. Напротив, если время релаксации во много раз больше продолжительности опыта, равновесное состояние не будет достигнуто. Типичный пример эффектов такого рода— петли гистерезиса, наблюдающиеся при снятии деформационных кривых в режиме нагрузка — удлинение и разгрузка — удлинение. [c.30]

Отметим, что в явлении разжижения при сдвиге гистерезис отсутствует, т. е. эта система не тиксотропна. Кроме того, поскольку разжижение при сдвиге происходит в интервале скоростей сдвига от 1 до 1000 с , данный процесс должен иметь время релаксации в несколько миллисекунд, что согласуется с механизмом, включающим перегруппировку полимерных молекул. [c.270]

Например, при оценке толщины фронта ударной волны необходимо учитывать время релаксации в тех жидкостях, в которых подобные молекулярные явления типа гистерезиса оказывают влияние на величину второй вязкости (см. прим. 2) на этой стр.). (В классической теории механики континуума толщина фронта ударной волны предполагается равной нулю.) [c.72]

Величина гистерезиса зависит от времени и скорости изменения силового поля. Это оказывает влияние, в частности, на усталостные испытания. Для полимерных материалов характерно также явление релаксации. Релаксация напряжений протекает в полимерных материалах чрезвычайно медленно и может длиться дни и даже месяцы. Повышение температуры ускоряет релаксацию. [c.274]

Изучение степени упругости резины или, что то же самое, ее отклонений от совершенной упругости, представляет, таким образом, практически важную задачу. При сравнительно больших и медленных деформациях отклонения от совершенной упругости резины обнаруживаются в таких явлениях, как наличие остаточной деформации, гистерезис, течение, релаксация, упругое последействие. Эти явления и соответствующие виды испытаний были уже рассмотрены (см. гл. I. П1 и IV). [c.238]

Высокие упругие свойства не сильно сшитого каучука в обшем почти не зависят от скорости нагружения. Явления, связанные с рассеянием энергии механической деформации (релаксация напряжений, гистерезис, механические затухания), играют здесь лишь подчиненную [c.578]

При рассмотрении явлений механического гистерезиса, связанного с деформацией эластомеров, обращалось внимание на то, что при любой температуре, меняя время действия силы (величина силы не меняется), можно получить интересные данные о релаксационных процессах в образце. Если время воздействия очень мало по сравнению с временем релаксации, гистерезис отсутствует, и мы имеем дело лишь с упругой составляющей деформации полимера. Если время действия нагрузки очень велико, релаксационные процессы полностью завершаются, и тогда деформация также является равновесной, однако в этом случае она состоит не только из упругой, ной из высокоэластической, а иногда и из обратимой деформации. Таким образом, обнаружить релаксационные явления можно только при условии если при данной температуре и величине силы (а значит, при постоянном времени релаксации) менять в широких пределах время действия силы, отмечая момент его наиболее полного совпадения с временем релаксации. [c.97]

При деформировании металла диаграмма а е для нагружения совпадает с диаграммой разгрузки лишь в том случае, если напряжения не превышают предела пропорциональности. Если напряжения при возрастании нагрузки превысили предел пропорциональности, то происходит пластическая деформация и диаграмма разгрузки не будет совпадать с кривой нагружения. Возникает петля гистерезиса. Еще одна причина, вызывающая появление петель гистерезиса, — релаксационные эффекты, проявляющиеся у прочных металлов при высоких температурах. У свинца явления ползучести и релаксации проявляются и при комнатной температуре. [c.42]

Несмотря на разнообразие этих явлений можно установить некоторые общие закономерности гистерезиса. Деформации, соответствующие одному и тому же напряжению, всегда меньще, если они получены при возрастании напряжения, как видно, в частности, из рис. 1.16. Чтобы понять причину такого явления, достаточно вспомнить об упругом последействии и о релаксации напряжений. Вследствие того что для развития деформации требуется время, ее изменение должно всегда отставать от изменения напряжения, поэтому при возрастании напряжений возникают неравновесные деформации, величина которых меньше равновесного значения деформации. [c.43]

При рассмотрении явлений механического гистерезиса, связанного с деформацией эластомеров, обращалось внимание на то, что при любой температуре, меняя время действия силы (величина силы не меняется), можно получить интересные данные о релаксационных процессах в образце. Если время воздействия очень мало по сравнению с временем релаксации, гистерезис отсутствует, и мы имеем дело лишь с упругой составляющей деформации полимера. Если время действия нагрузки очень велико, релаксационные процессы полностью завершаются, и тогда деформация также [c.107]

Явления релаксации и гистерезиса следует учитывать при эксплуатации резиновых изделий, особенно при низких температурах (но выше температуры стеклования), когда время релаксации возрастает и установление равновесия требует длительного времени. [c.72]

Аналогично при данной скорости деформации площадь петли гистерезиса минимальна при очень низких (деформации значительно меньше равновесных) и очень высоких (деформации близки к равновесным) температурах. Таким образом, в явлении механического гистерезиса существенным является соотношение скоростей внешнего воздействия и времени релаксации системы и неважно, каким путем достигается это соотношение — изменением температуры или скорости воздействия внешней силы. Это позволило сформулировать принцип эквивалентности, или температурно-временной суперпозиции, согласно которому [c.41]

В книге впервые дано изложение результатов систематического исследования математических моделей химических реакций, допускающих критические явления нетепловой природы в кинетической области (множественность стационарных состояний, гистерезисы стационарной скорости реакции, концентрационные автоколебания, медленные релаксации и т. п.). На основе концепции механизма реакции описаны общие подходы анализа нелинейных уравнений химической кинетики, отвечающих закрытым и открытым системам. Дана серия простейших типовых схем превращений, позволяющих интерпретировать критические явления и нестационарное поведение сложных (в том числе гетерогенных каталитических) реакций. Проведен анализ влияния различных макрокинетических факторов, флуктуаций и неидеальности на особенности проявления критических эффектов. Рассмотрены конкретные процессы гомогенного и гетерогенного окисления. [c.2]

Выше в разделе 1.4 сформулированы общие необходимые условия множественности стационарных состояний (ст. с.) химической системы в кинетической области — это наличие в детальном механизме реакции стадий взаимодействия различных веществ. В данной главе проанализированы различные типовые модели изучаемых критических явлений (множественность ст. с., гистерезисы, автоколебания, медленные релаксации и т. п.) для модельных и некоторых реальных систем. Так, построены в некотором смысле простейшие модели критических явлений нетепловой природы исследовано число ст. с. для кинетических моделей трехстадийных каталитических механизмов общего вида предложена модель автоколебаний в реакции ассоциации для типовых механизмов проанализированы линейные времена релаксации к ст. с. Из конкретных реакций рассмотрены каталитическое окисление СО и холоднопламенное горение смеси углеводородов. В первом случае построена область множественности ст. с. и выявлены особенности времен релаксации. Во втором — предложена достаточно простая модель автоколебаний термокинетической природы. [c.123]

Релаксации полимера сопутствует гистерезис — явление, при котором кривая деформации при приложении нагрузки к полимеру не совпадает с кривой деформации при ее снятии. В результате на графике нагрузка-деформация образуется так называемая петля гистерези- 7.3. Петля гистерезиса са (рис. 17.3). Явление гистерези- [c.377]

Простая модель Куна, в которой рассматривается тхзлько одно (среднее) время релаксации, в состоянии качественно объяснить обсужденное выше явление эластичности (показанное на фиг. 98). При высоких температурах время релаксации мало и в любой момент времени напряжение с большой точностью соответствует упругой деформации сетки. При этих условиях сила и деформация связаны почти однозначно. Потери поэтому малы, а эластичность высока. В другом крайнем случае при достаточно низких температурах время релаксации очень велико по сравнению с временем удара (0,01 сек.), так что опять потери малы. Однако в этой области отскок соответствует другому типу упругости, отвечающей скорее упругости обыкновенного твердого тела, чем упругости каучука в обычном смысле. В промежуточной области, где время релаксации сравнимо с временем удара, деформация сетки развивается лишь частично и отстает от прилагаемого напряжения. Этот гистерезис приводит к потерям энергии и к низкой эластичности. [c.203]

Релаксационные явления в реофизически сложных средах связаны с медленным развитием процессов перегруппировки структурных единиц различного масштаба. (Так, в случае полимеров таковыми являются гибкие молекулы, их отдельные сегменты или же пачки, образованные этими молекулами). Эти процессы приводят к запаздыванию изменений деформации от изменения напряжения (гистерезис, упругое последействие, релаксация напряжения и т.д.) и могут быть описаны с помощью моделей упругих тел с внутренним трением и вязких тел, обладающих упругостью (раздел 3.2.6). Механические модели вязкоупругих тел полезны для понимания качественных особенностей явлений релаксации, но их применение к количественному описанию реальных материалов требует построения очень сложных систем, состоящих из большого числа различных пружин и вязких элементов (что связано с наличием иерархии структурных единиц различного масштаба, приводящей к иерархии широко распределенных времен релаксации). [c.122]