Рост надрезов

В зависимости от состава резины рост надреза — непосредственно раздир — может быть трех видов (рис. 8.10) [c.128]

Рис. 60. Развитие шероховатой зоны при росте надреза в процессе многократных деформаций ра-стяжения (максимальное растяжение 125%) технической резины

По достижении определенного расстояния между зажимами, которое зависит от глубины первоначального надреза, типа резины и скорости деформации, начинается вторая стадия раздира—рост надреза. Зта стадия для различных типов образцов и режимов испытаний на раздир протекает по-разному (рис. 132). Для образцов первых двух типов на первой стадии наблюдается только растяжение (//7о==/,—кратность растяжения). По мере увеличения расстояния между зажимами напряжение увеличи- [c.225]

Переход от первой стадии ко второй происходит при некоторых критических значениях длины образца и приложенной силы Ьк и Г к)- Скорость роста надреза на второй стадии сравнима со скоростью звука в резине и не зависит от скорости растяжения образца, [c.228]

Для роста надреза в атмосфере озона на образце, покрытом силиконовой смазкой, необходима определенная минимальная нагрузка Величина возрастает с уменьшением глубины надреза так, что напряжение в вершине надреза а , зависящее от глубины надреза и эффективного радиуса в его вершине остается постоянным и равным 3,2 кгс см . Деформации, соответствующие наименьшим значениям / к, определенным для образцов с разным характером поверхности, равны 1%. [c.309]

Критическая величина напряжения не зависит от химической структуры полимера и гибкости его цепей. Это вызвано тем, что образование новой поверхности (при росте надреза) связано с увеличением свободной энергии системы и, следовательно, как считают авторы, может происходить только при определенном [c.309]

На рис. 11.34 показаны некоторые кадры киносъемки начальной и конечной стадий разрыва. В начальной стадии деформации измерения проводили через каждые 20—50 кадров, а с момента начала роста надреза или надрыва — через каждые два-пять кадров. При неравномерном увеличении скорости роста надреза или надрыва (скорости разрыва) размеры образца измеряли последовательно на каждом кадре. [c.103]

Энергия, увеличивающаяся с ростом надреза, является удельной энергией раздира тонкой полоски материала, даже если она зависит от формы надреза. Принимают [599], что характеристическая энергия в значительной мере определяется формой надреза вблизи вершины и степенью растяжения в вершине в момент раздира. В меньшей мере она зависит от формы образца и от того, как приложена сила в областях, существенно удаленных от вершины трещины. [c.267]

При экспериментальном определении удельной энергии раздира обычно строят кривую зависимости деформирующей силы от заданного значения длины образца в области, соответствующей началу роста надреза, и определяют площадь под кривой Р = I (/), численно равную и. Зная 11 при разных с, нетрудно определить ди/дс и, следовательно, найти удельную энергию раздира. [c.269]

Процесс раздира состоит из двух стадий а) нестационарной, когда происходит растяжение образца, зависящее от упругих свойств резины растягивающее усилие при этом возрастает до критической величины Р , которая соответствует максимальной (критической) деформации б) стационарной, когда происходит рост надреза до полного разрушения образца. [c.86]

Примечание, (т р —истинная хрупкая прочность V —скорость роста надреза Тр —время разрезания при разрезающей нагрузке [c.99]

Неясно также, почему скорость роста надреза не является функцией напряжения, поскольку временная зависимость прочности полимеров неизбежно должна сказаться и в этом случае. Очевидно, учитывая большую ошибку в определении скорости роста надреза ( 20%), правильнее считать, что в работе не удалось обнаружить этой зависимости. Не исключена также возможность методической ошибки из-за набухания поверхностного слоя резины в силиконовой смазке и создания сжимающих напряжений, препятствующих растрескиванию, вплоть до достижения определенного растягивающего напряжения, превышающего сжимающее. [c.121]

На первой стадии при увеличении расстояния между зажимами происходит практически только деформация образца и отсутствует заметный рост надреза (r== ro onst, d -Q). [c.225]

Иначе происходит раздир образцов третьего и четвертого типов. На первой стадии наблюдается только деформация образца. При увеличении расстояния между зажимами напряжение увеличивается, и при некотором расстоянии / = / начинается рост надреза (вторая стадия раздира). Однако в отличие от образцов первых двух типов здесь рост надреза не носит катастрофического характера, а протекает с постоянной скоростью, зависящей от скорости движения зажимов. При росте надреза в образцах этого типа происходит растяжение все новых участков образца. Рост надреза на второй стадии происходит при напряжении в вершине надреза, равном критическому. Скорость роста надреза йс1сИ связана со скоростью движения зажимов //а / соотношением [c.226]

Наконец, еше одно существенное возражение против метода расчета Ривлина и Томаса заключается в следующем. Если каким-го способом правильно найдена из опытных данных производная [д 1дс)1 , то связать ее с характеристической энергией, строго говоря, нельзя, так как эта производная в действительности определяет суммарное уменьшение упругой энергии в образце в процессе роста надреза. Упругая энергия расходуется ие только на образование новых поверхностей и связанное с этим рассеяние энергии, но и на дополнительные процессы разгрузки в объеме, окружающем надрез, учесть которые не представляется возможным. Так, на рис. 137 прямая 1 изображает зависимость от начальной длины надреза Сд той части упругой энергии образца, которая идет только на образование новой поверхности. Тангенс угла наклона прямой / есть характеристическая энергия раздира (см. стр. 228), рассчитанная, какэто часто делается, на 1 см удлинения надреза. Наклон этой прямой постоянен, в то время как производная дWlд (кривые 2 и 5), характеризующая суммарное изменение упругой энергии, меняется с с . [c.231]

Рост надреза ири с постоянной скоростью раздира, причем эта скорость определяется скоростью раздвижения зажимов (так как dl-- I/. d , то dl df -2 i. d dt, если приняп) постоянной на второй стадии). [c.232]

Таким образом, в отличие от образцов первого и второго тиио) внешняя сила Р совершает работу и на второй стадии раздира. Работа на первой стадии (заштрихованные площади на рис. 138) идет только на увеличение упругой энергии концов образца (как и для образцов нервого тина). Работа на второй стадии идет как на увеличение упругой энергии концов образца, размеры которых увеличиваются вследствие роста надреза, так и на сам процесс раздира, сопровождающийся образованием новых поверхностей В связи с этим для образцов третьего типа предложено определять характеристическую энергию используя уравнение баланса энергии на второй стадии [c.234]

Поскольку рассеяние энергии тем больше, чем больше скорость роста надреза, следует ожидать, что с увеличением скорости движения зажимов характеристическая энергия будет уселичи-ваться. Эта закономерность действительно наблюдалась (рис. 139 и 140). [c.237]

В работах Брайдена и Гента с целью предельного упрощения процесса растрескивания исследовались закономерности роста надреза на образце резины при / =сопз1 под влиянием озона. Доступной озону оставлялась только вершина надреза, вся остальная поверхность образца смазывалась силиконовой смазкой и таким образом изолировалась от влияния озона. Благодаря резкой локализации процесса и ограничению поверхности и объема разрушения статистический характер процесса в данном случае не может проявиться в такой степени, как при озонном растрескивании в обычных условиях. В работе сделаны следующие вы-воды [c.309]

Скорость роста надреза не зависит ни от величины прилагаемого напряжения (если оно выше критического), ни от толш,ины образца. [c.310]

Если действию озона подвергается образец с надрезом, причем полоска поверхности перед надрезом остается не смазанной силиконовой смазкой, то скорость роста надреза увеличивается с ростом прилагаемого напряжения и с уменьшением толщины образца. Указанные закономерности объясняются тем, что перед надрезом имеется напряженная область, в которой напряжения достаточны для развития озонных трещин. Чем больше напряжение и тоньше образец, тем эта область больше и распространяется на большую поверхность, так что атаке озона подвергается не только устье надреза, но и поверхность перед устьем. С этим связано влияние напряжения и толщины образца на скорость роста надреза при открытой для действия озона поверхности и отсутствие такого влияния в случае изолированной поверхности. Эти данные коррелируются с результатами по увеличению скорости прорастания трещин при s= oпst с уменьшением толщины образца [c.310]

Неясно также, почему скорость роста надреза не является функцией напряжения, так как временная зависимость прочности полимеров неизбежно должна сказаться и в этом случае. Очевидно, учитывая большую ошибку в определении скорости роста надреза ( 20%), правильнее считать, что в работе не удалось обнаружить этой зависимости. Тем не менее работа Брайдена и Гента представляет определенный интерес. Использованный ими метод позволяет в более простом виде установить закономерности развития трещин, и, кроме того, он имеет практическое значение, так как в значительной степени воспроизводит озонное растрескивание резин, содержащих воскообразные вещества. В этой работе не исключена возможность методической ошибки из-за набухания поверхностного слоя резины в силиконовой смазке и создания сжимающих напряжений, препятствующих растрескиванию вплоть до достижения определенного растягивающего напряжения, превышающего сжимающее. [c.313]

В опытах Брайдена п Гента , проводившихся на надрезанных образцах при постоянной нагрузке, в интервале концентраций озона 0,125—0,005% была обнаружена прямолинейная зависимость средней скорости (и) роста надреза от концентрации озона для резины из НК и криволинейная—для резин из БСК и СКН. Пересчет полученных данных, однако, показывает, что они укладываются на прямую в координатах —lg . [c.337]

Рис. 10. Число циклов N многократного изгиба, необходимое для роста надреза в интервале 2—4 мм (1) и 2—12 мм 2) в вул-канйзатах смеси СКД и СКН-18.

Известно, что озонное растрескивание резины происходит только в тех случаях, когда растяжение образцов достигает некоторого критического значения. Как нашел Винкельманн [474], при превышении такого критического растяжения растрескивание протекает быстрее. В обширном исследовании различных факторов, влияющих на образование и рост трещин. Вреден и Гент [501, 502] отчетливо показали, что надрез на растянутом образце резины в атмосфере озона не увеличивается в размерах до тех пор, пока приложенное растягивающее напряжение не превысит некоторой критической величины. Если затем растяжение уменьшить ниже критического, то рост надреза прекращается. На основании полученных значений критических напряжений для ряда вулкапнзатов [c.138]

Полихлоро- Озон, рост надреза 50 50 0,835 600 0,167 [c.99]

Критическая величина напряжения не зависит от химической структуры полимера и гибкости его цепей. Это вызвано тем, что образование новой поверхности (при росте надреза) связано с увеличением свободной энергии системы и, следовательно, как считают авторы может происходить только при определенном значении удельной упругой энергии W = Ег 12, запасенной при деформации и равной в исследованных случаях 8,2-10 эрг1см . Этому значению удельной упругой энергии и критического напряжения соответствует определенное значение характеристической энергии э> необходимой для развития надреза. Однако если в отсутствие озона основная часть энергии Г .э необратимо рассеивается, то в присутствии озона вся энергия переходит в энергию двух поверхностей, вновь образуемых при разрыве озонируемых молекул, равную для НК и СКС около 100 эрг см . [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология