Вязко-эластическое поведение (А)

Важной предпосылкой для интенсивного использования этой группы материалов является правильное конструирование изделий. В отличие от металлических материалов, для пластмасс характерно вязко-эластическое поведение, которое обусловливает заметно выраженную зависимость прочности и деформационных свойств от времени. К этому следует добавить существенно более сильное влияние температуры на свойства материалов, а также сравнительно малую область рабочих температур. От конструкторов требуется другой образ мышления, с тем чтобы для характеристики полимерного материала использовать не отдельные постоянные показатели, а множество их функций. Обычно представляемые в таблицах значения характеристик справедливы лишь для короткого времени эксплуатации и несут недостаточную информацию. [c.91]

Рис. 2. Пять областей вязко-эластического поведения для полистирола (образец В).

XII. ВЯЗКО-ЭЛАСТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ (Б) [c.29]

Этому соответствует постепенно замедляющееся нарастание деформации (рис. XI—И) вплоть до предела Yma =тo/G, определяемого модулем упругости гуковского элемента. Такой процесс называется упругим последействием-, он обнаруживается в твердообразных системах с эластическим поведением. Эластическое поведение механически обратимо — снятие напряжения приводит за счет энергии, накопленной упругим элементом, к постепенному уменьшению деформации до нуля, т. е. к восстановлению исходной формы тела. Вместе с тем, в отличие от истинно упругого тела, процесс деформации эластического тела термодинамически необратим — в этом случае происходит диссипация энергии на вязком элементе. Такой модели отвечает, например, затухание механических колебаний в резине. [c.313]

Рассматривая общую деформацию как сумму упругой, эластической и остаточной деформаций вязкого течения, с помощью аппроксимации закономерностей деформирования механических моделей можно описать механическое поведение реальных систем посредством нескольких структурно-механических констант. [c.67]

Высокоэластичность коагуляционных структур, образованных переплетением волокнистых частиц, а также цепных макромолекул, связана прежде всего с деформируемостью самих волокон и макромолекул. Как известно, уравнения, основанные на простых механических моделях Максвелла (последовательно соединенные упругий и вязкий элементы) и Кельвина—Фойгта (параллельно соединенные упругий и вязкий элементы), не позволяют количественно описать поведение высокоэластичных систем. В современной литературе получило широкое распространение описание кинетики эластической деформации и релаксации напряжений в таких системах с помощью представления о спектре периодов релаксации, соответствующем сочетанию множества упругих и вязких элементов [35]. Вместе с тем, как показала Л. В. Иванова-Чумакова [36], кинетика развития и спада высокоэластической деформации ряда высокомолекулярных структурированных систем может быть описана простыми уравнениями следующего вида [c.20]

Эластичность битумов имеет большое значение при их использовании. Особенно важна эластичность битумов при их высокой вязкости (например, при низкой температуре) и в случаях приложения кратковременных нагрузок. При высоких температурах (невысокой вязкости) и длительных нагрузках деформация носит почти полностью характер вязкого течения. Между двумя крайними случаями, когда деформация преимущественно эластическая или вязкая, существует множество промежуточных ситуаций. Ван-дер-Пол [72] высказал предположение, что поведение битумов при различных условиях их использования в дорожных покрытиях может характеризоваться отношением сопротивления сдвигу к напряжению сдвига. Это отношение названо прочностью битума (3 )- [c.125]

В последнее время трудно найти работы, в которых вынужденно-эластическая деформация трактуется как пластическая, или как вязкое течение. Однако недавно еще с такими утверждениями приходилось сталкиваться по-видимому, вследствие большого сходства в поведении стеклообразных полимеров и металлов, а также других поликристаллических материалов та же шейка, та же форма кривой растяжения и способность к большим деформациям, не исчезающим после снятия нагрузки. [c.134]

Изложенные закономерности реологического поведения полимеров показывают, что последние обнаруживают значительную вязкоупругость, т. е. проявляют эластические свойства даже в вязкотекучем состоянии, в тех условиях, когда развиваются большие необратимые деформации. Поэтому методы реологического исследования вязко-упругих жидкостей значительно разнообразнее и сложнее методов гидродинамики, развитых для ньютоновских жидкостей. В частности, измерение вязкости, достаточное для определения поведения ньютоновской жидкости при ламинарном течении, для вязкоупругих жидкостей заменяется экспериментальным определением многих значений вязкости, т. е. построением кривой течения. [c.177]

Поведение твердого эластического тела можно сравнить с поведением стальной пружины с модулем Gn (см. рис. 14.1, а), а поведение вязкой жидкости — с поведением поршня внутри цилиндра, наполненного жидкостью с вязкостью 77 (см. рис. 14.1,6). Пружина и поршень внутри цилиндра составляют основу моделей, помогающих нам в описании дефор-338 [c.338]

Максвелл, изучая поведение многих металлов, обнаружил, что некоторые из них, например медь и свинец, ведут себя так, как представлено на рис. 14.1, в. Процесс удлинения медной проволоки под действием нагрузки состоит из мгновенного удлинения в момент приложения нагрузки и постепенного удлинения. При разгружении образца в момент времени происходит мгновенное сокращение проволоки на величину начальной мгновенной деформации. Если внимательно посмотреть на рис. 14.1, в, то можно заметить, что он является точной суперпозицией зависимостей, приведенных на рис. 14.1, а и б. В целом деформационное поведение медной проволоки является аддитивной функцией поведения эластического твердого тела, способного восстанавливать свои размеры (8 С), и поведения вязкой жидкости, не способной восстанавливаться [(5/т )г] [c.339]

Максвелл описал это поведение с помощью последовательно соединенных пружин и поршня (см. рис. 14.1, в). При приложении внешней нагрузки происходит мгновенное удлинение пружины, за которым следует медленное движение поршня, а при снятии нагрузки — мгновенное сокращение пружины, причем поршень остается на месте. Поведение таких металлов, как медь или свинец, не может быть описано только модулем или вязкостью, поскольку материал ведет себя и как эластическое твердое тело, и как вязкая жидкость одновременно. Это поведение называют вязко-упругим , а модель, в которой последовательно соединены пружины и поршень, — моделью Максвелла. График зависимости напряжения от деформации для вязкоупругой модели приведен на рис. 14.1, в. [c.339]

Анализ кривых на рис. V.2 показывает, что общая деформация водной дисперсии СМС состоит из упругой, эластической и вязко пластической составляющих. Следовательно, поведение [c.178]

Вязко-эластическое поведение полимерных молекул было идеализировано следующим образом. Рассмотрим линейное расположение п сферических шаров массы т и радиуса Го, связанных пружинами с силовой константой к и длиной 0- Вся эта модель считается погруженной в жидкость с вязкостью т]о. Вязко-эластическое поведение такого расположения шаров может быть вычислено точно с помощью уравнений движения классической физики. Эта теория и ее различные видоизменения обычно называют молекулярной теорией вязко-эластичности, потому что обсужденное выше линейное расположение, по-видимому, оказывается хорошей апалогиеи для реальной полимерной цепи как в разбавленном растворе, так и в жидкости , состоящей из окружающих молекул неразбавленного полимера. [c.29]

Полимеры не могут быть описаны ни законом Гука, ни законом Ньютона они обладают комбинацией вязкого и эластического поведения. Очень простой экспериментальный подход к этому поведению заключается в рассмотрении экспериментов, в которых фиксированное растягивающее усилие прикладывается к веществу как можно более быстро, и сила, необходимая для поддержания этого фиксированного натяжения, измеряется затем как функция времени. Закон Гука может быть обобщен следующим образ ом [c.25]

В основе теоретических положений и расчетов лежит связь технологических параметров процесса с реологическим поведением материала, т. е. с закономерностями его течения при различных напряжениях и деформациях. Изучение закономерностей течения (реологии) каучукоподобных материалов представляет значительные трудности, так как они не подчиняются закону Ньютона, согласно которому возникающие при течении напряжения пропорциональны градиенту скорости сдвига, т. к. азяз-кость этих материалов не является постоянной величиной. Наличие помимо вязких также и эластических свойств, изменяющихся в процессе переработки каучука и резиновых смесей, создает дополнительные трудности при разработке теории смешения. [c.11]

Описанная выше методика дает возможность убедиться в том, что клеточные оболочки живых тканей ведут себя приблизительно так же, как вязко-эластичный материал. Когда к ткани прилагают растягивающее усилие, она немедленно эластично (т. е. обратимо) растягивается. Затем при сохранении той же нагрузки ткань начинает дополнительно растягиваться с некоторой постоянной скоростью. При снятии нагрузки эластическая деформация исчезает, а деформация, зависящая от времени, остается. Недавно было обнаружено, что необратимое растяжение клеточной оболочки происходит только в тех случаях, когда нагрузка превьшгает определенную пороговую величину. Иными словами, для растяжения клеточных оболочек существует типичная ПН. Если прилагаемое усилие постоянно во времени, то поведение клеточных оболочек можно уподобить поведению материалов Бингама (см. раздел III). [c.512]

Механизм релаксации. Одним из методов интерпретации результатов реологических измерений, полученных при исследовании суспензий, служит применение понятия механизма релаксации, хорошо объясняющего свойства вязкоэластичных твердых полимеров. Эти полимеры проявляют одновременно эластические и вязкостные свойства. Их поведение люжно объяснить, исходя из предположения, что полимер представляет собой ряд взаимосвязанных звеньев, каждое из которых состоит из эластичной (пружины А я В) и вязко-С) составляющих (рис. 13.6). Прп внезап-к такому звену растягивающего усилия [c.412]

По эластическим свойствам сшитый полидихлорфосфазено-вый каучук приближается к идеальному каучукоподобному материалу. В этом отношении он аналогичен или немного превосходит слабо вулканизованный натуральный каучук [43]. При растяжении волокна из этого полимера более чем в два раза возникает лишь небольшое остаточное удлинение (вязкое течение). Длина образца после растяжения в 1,9 раза в течение 1 мин при напряжении 1 кг/см в температурном интервале 50—160° приобретает практически исходное значение. Более продолжительное растяжение при более высоких температурах вызывало появление небольшого остаточного удлинения, но даже после нескольких часов растяжения при комнатной температуре практически никакой текучести полимера не наблюдалось. По величине модуля упругости (2 кг/см ) при 25° было рассчитано, что среднее расстояние между поперечными связями вдоль цепи равно 700 звеньям ЫРС1г. Эта цифра должна, конечно, зависеть от метода получения полимера. На эластические свойства полимера влияет также зависящий от температуры процесс кристаллизации. Модуль упругости полимера должен быть пропорционален абсолютной температуре. Однако было найдено, что при нагревании полидихлорфосфазенового эластомера от 7 до 50° при постоянной деформации напряжение увеличивалось не в линейной зависимости от абсолютной температуры, а в большей степени [39]. При охлаждении полимера напряжение не сразу возвращалось к исходному значению. Это отклонение от идеального поведения было приписано плавлению кристаллической фазы во время нагревания и замедленной кристаллизации при о.хлаждении. Однако в другой работе было найдено, что между модулем упругости и [c.329]

Полимерные раоплавы и растворы обладают одновременно вязкими и эластическими свойствами, обусловливающими частичное восстановление формы деформированного материала во времени. Вязкоэластическое поведение свойственно им в тем большей степени, чем больше эффективная вязкость системы. [c.61]