Релаксационные явления при циклических деформациях

Наиболее распространены следующие четыре способа исследования релаксационных явлений 1) релаксация напряжения, 2) ползучесть, 3) кривая напряжение—деформация, 4) многократные циклические деформации. [c.119]

Релаксационные явления прп циклических деформациях и динамическая прочность полимеров [c.214]

Следовательно, увеличение времени действия силы на полимер эквивалентно повышению температуры испытания, и наоборот. Иными словами, один и тот же эффект при механическом воздействии на полимер может быть достигнут медленно действующей силой при низкой температуре или быстродействующей силой при высокой температуре. На этом основан так называемый принцип температурно-временной суперпозиции, связывающий математической зависимостью время действия силы на полимер с температурой. Для появления петли гистерезиса решающее значение имеет соотношение времени действия силы и времени перегруппировок структурных элементов макромолекул (сегментов). На это соотношение можно влиять как изменением времени действия силы, так и изменением температуры, так как релаксационные и гистерезисные явления обусловлены структурными перегруппировками макромолекул. Зависимость проявления релаксационных свойств и гистерезиса от времени действия силы имеет большое значение при работе полимерных изделий или испытании образцов в условиях действия циклических многократно повторяющихся деформаций. Большие гистерезисные потери в первом цикле деформации полимера быстро уменьшаются при проведении второго, третьего и т. д. циклов деформации (рис. 47), После первого цикла деформации структура полимера перестраивается и как бы приспосабливается к новым условиям (величина и время нагружения). Во втором цикле после разгрузки в первом цикле структура полимера не успевает вернуться в исходное состояние, и последующие циклы деформации проходят с уже ориентированным в направлении деформирования полимером, В результате площадь петли гистерезиса уменьшается и механические потери снижаются. Естественно, что такая перестройка характерна для данного вида циклической деформации и при его изменении вновь возрастут гистерезисные потери. [c.102]

При периодическом воздействии сил в каждом отдельном цикле развиваются все описанные выше гистерезисные явления. Поэтому релаксационные процессы при циклической деформации также могут быть охарактеризованы площадью соответствующей петли, которая при многих повторных циклах приобретает устойчивую форму. Площадь такой установившейся петли может быть одно- [c.242]

РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЯХ [c.97]

Релаксационные явления при циклических деформациях [c.107]

Еще большее значение имеет изучение так называемой усталостной прочности волокна под действием многократных, небольших по величине нагрузок, при которых волокно после каждого цикла нагрузка — разгрузка получает короткий отдых. Такое воздействие в большей степени отвечает реальным условиям эксплуатации текстильных изделий. При этом в волокне накапливаются практически необратимые деформации (так как при кратковременном отдыхе волокна релаксационные процессы полностью не заканчиваются) и уменьшаются обратимые деформации. Это явление и называется усталостью волокна. При действии таких циклических нагрузок ухудшаются механические показатели волокна. Усталостная прочность характеризуется числом циклов (нагрузка, разгрузка, отдых), выдерживаемых волокном до разрыва. Чем больше число циклов деформаций, выдерживаемых волокном, тем выше его усталостная прочность. [c.121]

Более удобоконтролируемым методом изучения зависимости релаксационных процессов от времени и температуры является метод циклических деформаций при различных частотах. Деформирующая сила может быть приложена или механическим или электромагнитным путем. Используя первый способ, Александров и Лазуркин [1] провели обширное исследование, которое очень ясно выявило существо природы явлений, возникающих в каучуках при переменном напряжении. Подвергавшийся испытанию каучук имел форму короткого цилиндра и мог сжиматься между двумя параллельными пластинами, из которых нижняя была неподвижна, в то время как верхняя была соединена со стальной пружиной. Другой конец этой пружины заставляли принудительно смещаться — вибрировать. Так как в этой системе максимальное сжатие каучука было малым по сравнению со сжатием пружины, то амплитуда силы, по существу, была независима от деформации каучука и, кроме того, ее изменение было примерно синусоидальным. Амплитуда деформации каучука измерялась оптическим путем. Собственная частота пружинного приспособления была намного выше наивысших употребляемых частот, резонансные явления поэтому не возникали. На фиг. 101 показан сводный график для изменений амплитуды деформации сжатия с частотой и температурой. При данной частоте деформация очень мала, если температура ниже соответствующей температуры стеклования . Когда температура повышается, то в интервале примерно около 40 С деформация растет, после чего достигает постоянства. Увеличение частоты смещает кривую, почти без измеп01пня ее формы. Для натурального каучука увеличение частоты в 10 раз эквивалентно (по действию на механические свойства) понижению температуры примерно на 8° С. [c.204]

Если на полимер действует переменное напряжение, т. е. сначала оно возрастает, а затем падает, то изменения деформации будут отставать от изменения напряжения как при его возрастании, так и ири уменьшении. Это приводит к хорошо известному явлению механического гистерезиса в полимерах, гра- фически изображенному на рис. 83. Чем больше разница в скоростях релаксационных процессов при возрастании и уменьшении напряжения, тем больше площадь петли гистерезиса. Площадь петли характеризует энергию, рассеиваемую в полимере при циклическом нагружеиш и приводящую к его нагреву. [c.251]