Ползучесть, измерение

Величина Ь характеризует энергию активации вязкого течения, которая может быть независимым путем определена, например, по температурной зависимости вязкости. Проверкой применимости всего изложенного метода обработки экспериментальных данных служит, в частности, совпадение кривой ползучести, измеренной при простом сдвиге, с кривой, рассчитанной по данным вдавливания индентора при переменной температуре. [c.79]

При этом кривая ползучести, полученная при некотором произвольном программировании режима нагружения, не может быть вычислена на основании экспериментальных данных о ползучести, измеренных при одноступенчатом нагружении или даже при двухступенчатом нагружении, когда измеряется как ползучесть при приложении нагрузки, так и упругое восстановление после снятия ее. [c.184]

Расчет теплообменников, работающих при давлении ниже 14 атм и температуре ниже 150° С, обычно сводится к непосредственному расчету на прочность. При возрастании температуры выше 150° С — 315° С (в зависимости от материала) взаимосвязь между допускаемым напряжением и механическими свойствами конструкционного материала становится все более сложной, особенно если давление велико и теория тонких оболочек не дает уже хорошей аппроксимации. На рис. 7.17 приведены некоторые показатели прочности типичной углеродистой стали как функция температуры. Заметим, что все пять параметров [кратковременный предел прочности, кратковременный предел текучести, длительная прочность при 10 ч, условный предел ползучести до 1% за 10 ч и условный предел ползучести до 1% за 10 ч (около 12 лет) быстро падают с возрастанием температуры выше 425° С. На практике ограничение по ползучести обычно более важно, чем по длительной прочности, поэтому расчетные напряжения от давления выбирают обычно из условия получения деформации ползучести не более 1% за 10 ч. К сожалению, данные по измерению ползучести за 10 ч очень скудны, так как для получения их требуется 12 лет. Таким образом, приходится пользоваться кривыми ползучести 1% за 10 ч или допускать, что скорость ползучести не зависит от времени, и пользоваться кривыми для скорости [c.154]

Количественным критерием оценки сопротивляемости полимеров старению является отношение величины характеристики данного свойства после экспозиции к ее величине до экспозиции. В качестве таких свойств выбирают прочность, относительное удлинение, жесткость, диэлектрические свойства. Особенно удобны характеристики, измерение которых не связано с разрушением образца (в частности, статический модуль, твердость и ползучесть), что позволяет определить кинетику процесса старения на одном образце и, следовательно, резко снизить разброс результатов измерения. Используют и абсолютные характеристики — время до появления трещин и до разрыва. [c.128]

Может, однако, оказаться, что измеренные величины т также будут отличаться примерно вдвое. Это будет означать, что течение отвечает участку ползучести, например точкам т, и т которые далеко отстоят от Хс. В этом случае следует увеличивать у до такой величины, когда т почти не зависит от у. [c.218]

Системы с коагуляционными структурами обладают, как правило, небольшой прочностью, известной пластичностью, а также некоторой эластичностью. Эластические свойства коагуляционных структур, согласно П. А. Ребиндеру, можно объяснить изменением энтропии системы в результате переориентации образующих систему структурных элементов, сопутствующей изменению ее формы. Такими структурными элементами служат отдельные коллоидные частицы (в отличие от высокомолекулярных соединений где эластическая деформация связана с изменением взаимной ориентации звеньев молекулярных цепей). Системы с коагуляционными структурами проявляют также ползучесть, т. е. способность при течении к медленному развитию значительных остаточных деформаций практически без заметного разрушения пространственной сетки. Ползучесть системы определяется высокой, хотя и вполне доступной измерению вязкостью в области весьма малых скоростей течения. Только при больших скоростях течения в таких системах происходит значительное разрушение структуры, так как связи мекду частицами не успевают восстанавливаться и скорость разрушения становится больше скорости восстановления. [c.320]

Развитие этого принципа измерения в нашей стране состоит в использовании изгибных и крутильных колебаний (в последнем случае стержень крепят к ОК сургучом). Метод используют для измерения упругих постоянных в зоне контакта, упругой анизотропии (при изгибных колебаниях в двух перпендикулярных плоскостях), ползучести и температуропроводности материалов типа полимеров. Наблюдают за изменением этих величин под влиянием температуры, радиационного облучения. Вопрос контроля твердости чугуна рассмотрен далее. [c.257]

Исследование релаксации напряжений и ползучести квазиста-тическими методами обычно производится в интервале времен от 10 до 10 с. Если автоматизировать процесс измерения, то нижний предел можно довести до 1 с, однако дальнейшее снижение времен нагружения осложняется инерционными эффектами. Верхний предел ограничен здравым смыслом. [c.125]

Для исследования релаксации напряжений и ползучести имеется разнообразная аппаратура, выпускаемая отечественной и зарубежной промышленностью. На рис. 8.7 представлен прибор типа Поляни для измерения релаксации напряжений при растяжении. В этом приборе постоянная деформация поддерживается путем удержания образца жесткими плоскими пружинами 12, соединенными последовательно с образцом. На пружине смонтирован измеритель нагрузки в виде тензометрического датчика 1, который обеспечивает непрерывную регистрацию процесса релаксации. Приращение длины образца измеряется катетометром (на рисунке не показан). [c.129]

Для измерения ползучести можно воспользоваться установкой, показанной на рис. 8.8. Образец в виде диска сжимается постоян- [c.130]

При плавлении твердого тела происходит скачок в величине текучести. Наличие этого свойства не является качественным отличием жидкости от твердого тела, так как последнее обладает ползучестью. Вместе с тем механизм ползучести совершенно отличен от механизма текучести. Наличие упругости у твердого тела ие является его качественным отличием от жидкости. Жидкость также можно упруго расширять и сжимать. Од1 ако измерению подобных явлений изменений препятствует текучесть жидкости. Если, однако, тщательно заполнить жидкостью некоторый, предварительно откачанный сосуд, а затем охладить его, то жидкость не оторвется от стенок из-за уменьшения объема и окажется растянутой. Такнм путем измеряли модуль упругости жидкости. Потеря дальнего порядка при плавлении определяет скачкообразное изменение свойств жидкости. Объяснение скачкообразности переходов является одной пз задач теории жидкого состояния. Основным отличием жидкости от газа является наличие границы между жидкого [c.207]

Для эластомерных систем предлагается [36] новый метод ТМА, основанный на измерении температурной зависимости деформации сшитых образцов, предварительно растянутых в высокоэластическом состоянии статической нагрузкой до псевдоравновесного состояния, в интервале температур от 123 до 673 К. При охлаждении такого образца его удлинение происходит до достижения температуры потери высокоэластичности Т в,. При последующем нагревании до температуры начала химической ползучести Тх образец сокращается. В интервале Тп в -Тха для ненаполненных вулканизатов обычных каучуков процесс практически обратим и равновесен и определяется изменениями конформационного состояния цепей, образующих [c.419]

При измерении твердости наблюдается явление ползучести, выражающееся в постепенном увеличении глубины погружения индентора, особенно у недовулканизованных резин и вулканизатов на основе СК малой упругости. Поэтому действие силы на индентор должно продолжаться строго определенное время. [c.97]

Принципиально важное отличие материалов, обладающих ползучестью (рис. 3.82), заключается в том, что их прочность (предельное напряжение сдвига) является кажущейся. На самом деле материал способен течь и при сколь угодно малых напряжениях, но при его увеличении до некоторой критической величины х . скорость течения начинает резко увеличиваться. Это напряжение называется динамическим предельным напряжением сдвига. В эксперименте не всегда легко определить характер предельного напряжения, т. е. является оно статическим (истинной прочностью) или динамическим (кажущейся прочностью). Дело здесь не в том, что точность (длительность) измерения деформации имеет предел, а в том, существуют ли объективные критерии, позволяющие отличить ползучесть от обычного течения. [c.674]

Картина распределения деформаций в суспензии в этом случае сложна, и поэтому численное значение скорости сдвига остается неопределенным. В связи с этим обычно стремятся к возможно малой скорости деформации, так чтобы она была близка к нулю и в формуле сопротивления сдвигу т = Х5 + 1 у вторым слагаемым можно было пренебречь. При этом х = х,. Такой метод измерения х неявно предполагает, что измеряемая величина х соответствует участку пластичного течения на реологической кривой, например точкам 1 или 2 (рис. 3.112). Прибор этой конструкции, как и прибор с массивным внутренним ротором, пригоден для исследования при низких и умеренных скоростях вращения ротора, так как при высоких скоростях в одном из зазоров (во внешнем, если ротором является тонкостенный цилиндр, и во внутреннем в обратном случае) возникает ячеистое радиальное течение суспензии под действием центробежных сил. Чтобы убедиться в справедливости такого предположения, следует провести измерения, по крайней мере, при двух различных скоростях деформации (опускания столика), например, отличающихся в два раза. Если при этом разность величин Х] и Х2 окажется незначительной, то действительно х = XI = Х2. Может, однако, оказаться, что измеренные величины X также будут отличаться примерно вдвое. Это будет означать, что течение отвечает участку ползучести, например точкам 3 и 4, которые далеко отстоят от х . В этом случае следует увеличивать скорость деформации у до такой величины, когда х почти не зависит от у. [c.722]

Развитие этого принципа измерения в нашей стране состоит в использовании изгибных и крутильных колебаний. В атомной энергетике метод контактного импеданса используют для измерений длительной твердости, ползучести, упругих постоянных и анизотропии при высоких температурах и радиации (см. разд. 7.18). [c.329]

Результаты работ опубликованы в монографиях и многочисленных статьях. В них рассмотрены методы и средства акустических измерений и контроля упругих постоянных, потерь (внутреннего трения), твердости, ползучести, анизотропии, малых изменений размеров, теплофизических и других свойств, в частности при высокой температуре и в сильных полях ионизирующих излучений. Многие из разработанных методов и средств могут найти применение в различных областях науки и промышленности. Ниже кратко изложены основные результаты этих работ. [c.816]

Общие сведения об измерении твердости материалов. Измерение статической твердости материалов основано на определении размеров отпечатка, возникающего на поверхности образца при вдавливании в него твердого наконечника. Наконечник (индентор) в форме шара, конуса или пирамиды из твердого материала вдавливают в исследуемую поверхность механическим нагружением. Под индентором возникает зона пластического течения материала и на контролируемой поверхности появляется отпечаток, площадь которого характеризует сопротивляемость материала пластическому деформированию. При проявлении ползучести материала отпечаток с течением времени увеличивается, и степень увеличения его площади во времени может служить характеристикой ползучести. Поскольку пластической деформации подвергается лишь малый объем, возможно многократное вдавливание индентора в различных точках и получение на одном образце набора данных о твер -дости или кривых, характеризующих ползучесть материала. В этом случае говорят о длительной твердости. Возможность автоматизации процессов изме -рения позволяет считать метод твердости одним из наиболее экономичных и эффективных методов исследования и контроля материалов и изделий. [c.203]

Наиболее простыми являются механические тензометры. При интенсивной ползучести вполне достаточно измерительной линейки или штангенциркуля. Они обеспечивают точность измерения от 0,5 до 0,05 мм. Однако стандартная погрешность не должна превышать 0,01 мм. Поэтому лри более точных периодических замерах деформации иопользуют обычный микрометр. Весьма удоб- [c.74]

Катетометр оригинальной конструкции использовал Тернер при исследовании ползучести полиэтилена низкой плотности и полипропилена [215]. Абсолютная погрешность измерения этого прибора составляет 0,01 мм. [c.75]

Для деталей оборудования (арматуры, насосов и т.п.) главными критериями допустимых формоизменений являются их соответствие чертежу и возможность выполнения своих функций На оборудовании и трубопроводах в зонах действия общих и местных мембранных и общих изгибных напряжений при скорости установившейся ползучести более 10 %/ч должно проводиться измерение наружных или внутренних размеров в местах, указанных в проектной (конструкторской) документации, в следующие сроки [c.98]

Книга представляет собой обобщение мирового и отечественного опыта в области создания научных основ и экспериментальной техники для измерения характеристик механических свойств полимеров, прежде всего жестких конструкционных пластмасс. Основное внимание уделяется методам измерения релаксации, ползучести и динамических характеристик полимерных материалов, имеющим строгое физическое обоснование. а также наиболее прогрессивным инженерным методам оценки механических свойств пластмасс. Особо обсуждаются сканирующие (неизотермические) методы. [c.2]

Исходя из сформулированного выше подхода к проблеме измерения механических свойств пластмасс, в книге рассматриваются три группы методов испытаний, которые непосредственно отвечают поставленной задаче. Это различные варианты долговременных испытаний, в том числе измерения релаксации и ползучести (первая часть книги, написанная А. А. Аскадским) динамические испытания пластмасс, в которых варьируемым параметром является частота нагружения (вторая часть книги, ее автор—А. Я. Малкин) наконец, наиболее часто встречающиеся в инженерной практике измерения механических свойств пластмасс на разрывных машинах, копрах, твердомерах и т. п. (третья часть книги, написанная В. В. Ковригой). Рассмотренные методы, хотя и не исчерпывают возможностей измерения механических свойств пластмасс, однако дают наиболее общий и физически обоснованный подход к оценке объективных характеристик полимерных материалов. [c.7]

ИЗМЕРЕНИЕ РЕЛАКСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОЛЗУЧЕСТИ И ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ПЛАСТМАСС [c.9]

Так, универсальный прибор для механических испытаний полимерных материалов разработан В. И. Павловым и М. Т. Стадниковым [6]. Этот прибор позволяет проводить измерения диаграмм растяжения и сжатия (зависимостей напряжения от деформации), кривых релаксации напряжения и ползучести (зависимостей напряжения или деформации от времени), термомеханических кривых (зависимостей деформации от температуры), диаграмм изометрического нагрева (зависимостей напряжения от температуры при постоянной деформации), а также ряд других измерений. Особенностью прибора помимо высокой чувствительности и жесткости динамометрической системы является возможность проведения на нем ряда последовательных испытаний на одном и том же образце. [c.25]

В приборе предусмотрена система автоматического регулирования усилия (или деформации) в процессе опытов на ползучесть (или релаксацию напряжения). Для этого блок управления БУП переключается на регулирующее устройство потенциометра СПУ или СПД, стрелка которого установлена в положение, соответствующее требуемому усилию (или деформации). Регулирующее устройство работает в следящем режиме, с помощью электродвигателя поддерживает заданное усилие (или деформацию). Шкалы измеряемых усилий составляют О—0,1 О—1 О—10 и О—100 Н. Скорость деформирования образца меняется в пределах от 0,01 до 2 мм/с. Зажимы прибора позволяют испытывать образцы (в том числе и микрообразцы) с длиной рабочей части от 5 до 50 мм и шириной до 7 мм (на растяжение), а также блочные образцы на сжатие. Погрешность измерения усилий не превышает 1 %, а деформаций 1,5%. [c.27]

Работа ван Холда и Уильямса [49] может служить удачным примером исследования ползучести. Измерения были выполнены с помощью эластометра с параллельными пластинами, схема которого приведена на рис. 2.28. В опыте оценивали горизонтальное смещение тон- [c.84]

Для проведения испытанпй пснолт.зуют установки и стенды, приспособленные для определения ползучести матерпала. Установки II стенды оборудуются термокриокамерой, обеспечивающей заданный температурный режим в том температурном интервале, в котором намечается проводить экснерлменты. В этом интервале измерительные приборы и устройства доля ны обеспечивать стабильное измерение деформаций. [c.71]

После предварительных испытагшй определяют кратковременную (до 3—5 ч) ползучесть материала при ыазиачеыпых температурах Ti и соответствующих пм значениях статических напряжений От - Опыт выполняют минимум три раза на образцах-близ-нецах, и измеренные величины е усредняют. По усредненным деформациям для каждого температурного режима испытаний рассчитывают вязкоупругие податливости по формуле [c.72]

В результате испытаний при Т = onst и а = onst получают кривую ползучести е = f t). Прибор для проведения этого эксперимента должен обеспечивать постоянную температуру образца, постоянные напряжения в нем и измерение деформации по времени. [c.42]

Степенной характер зависимости скорости ползучести от напряжения свидетельствует о том, что ползучесть обусловлена механическим отрывом дислокаций и их последующим перемещением в поле напряжений медленными вначале, при малых напряжениях из-за их релаксации, а затем более быстрь1м. При этом показатель степени т 3,7. Такая же степенная зависимость от приложенного напряжения (с показателем степени 3,8) была получена в одной из ранних работ по измерению деформации ползучести графитов марок ГМЗ и ПГГ при температурах 1800-2300 °С и растягивающих нагрузках 12—25 МПа. [c.83]

Вязкость. Свойство жидкостей (а также газообразных н твердых тел) оказывать сопротивление их течению—перемещению одного слоя относительно другого — под действием внешних сил называют вязкостью и обозначают т]. Таким образом, вязкость характеризует внутреннее трение, поэтому это свойство часто называют внутренним трением. Вязкость—понятие, обратное текучести (подвижности, ползучести). Количественно эту величину выражают силой, действующей на един щу площади соприкосновения двух слоев, которая достаточна для поддержания определенной скорости перемещения одного слоя относительно 1ругого. В системе измерения СГС вязкость измеряется в пуазах пуазы принято обозначать П 1 пуаз = 1 дина-секунда/сантиметр = 100 сантипуаз = 10 микропуаз или Ш = 1 дн-с/см = = 1 г/(см-с) = 10 сП = 10 мкП. В единицах измерения СИ вязкость выражается в паскаль-секунда (Па-с) Ш = 0,1 Па-с. [c.10]

В отсутствие данных измерения исходных диаметров оценка пригодности труб к дальнейшей эксплуатации проводится по скорости ползучести. При этом скорость ползучести прямых труб из стали 12ХШФ не должна превышать 1,5-10 " %1ч, для остальных сталей 1 10 %1ч, а прямых участков гиба 0,8 10 %/ч. Если скорость ползучести будет превышать указанные значения, через 7000 ч необходимо произвести повторное измерение, и если скорость ползучести превысит установленные пределы, следует произвести вырезку металла для определения предела длительной прочности. [c.121]

Совершенный прецизионный вискозиметр применен в лаборатории П. А. Ребиндера [34]. Диапазон скоростей его охватывает 10 порядков (от 7 -10 до 3,5-Ю с ). Крутильная головка обеспечивает измерения при постоянном градиенте скорости или при постоянном напряжении. Конечные интервалы, измеряемые каждым методом, перекрываются. Исследования могут производитья с через-вычайно малой скоростью внутреннего цилиндра. Высокую точность обеспечивает фиксация углов поворота с помош,ью кругового линейчатого растра со ступенчатым редуктором. Круговой растр используется также в качестве датчика угловых смеш ений внутреннего цилиндра, автоматически поддерживающего постоянство крутящего момента. Прибор снабжен фотоэлектронным умножителем с электронным усилителем и осциллографом или электронным самописцем. Специальные меры приняты для исключения вибраций. С помощью этого вискозиметра у бентонитовых суспензий были изучены область медленной ползучести (шведовская область) и переход от бингамовской текучести к ньютоновскому течению с минимальной вязкостью. [c.264]

Эксперим. измерение П. э. в твердых телах представляет собой трудную задачу нз-за медленного (по сравнению с жидкостью) протекания релаксац. процессов и большой диссипации энергии при разрушении и образовании новой пов-сти, что обычно затрудняет проведение этого процесса как изотермического обратимого. Существует неск. методов измерения П. э. твердых тел, из к-рых наиб, достоверные результаты дает метод нулевой ползучести (Таммана-Удина), основанный на наличии у тела вязкой ползучести, т. е. способности при достаточно высокой т-ре медленно течь под действием приложенной силы. Графич. интерполяция величины этой силы к значению, при к-ром вязкая ползучесть уравновешивается поверхностным натяжением ст, позволяет определить П. э. Для упругих тел с хрупким разрушением П. э. можно определить лишь в случаях совершенной спайности, напр, при обратимом расщеплении листочка слюлД , путем измерения работы образования пов-сти (метод Обреимова) последний применим также для определения. межфазной энергии на границе твердое тело-жидкость. [c.585]

Измерения времен Р. используют в хим. кинетике для изучения процессов, в к-рых быстро устанавливается равновесие (см. Релаксационные методы). Механическая Р. проявляется в уменьшении во времени напряжения, создавшего в теле деформацию. Механическая Р. связана с вязкоупругостью, она приводит к ползучести, гистерезисным явлениям при деформировании (см. Реология). Применительно к биол. системам термин Р. иногда используют для характеристики времени жизни системы, к-рая к моменту физиологической смерти приходит в состряние частичного равновесия (квазиравновесия) с окружающей средой. В прир. системах времена Р. разделены, сильными неравенствами расположение их в порядке возрастания или убывания позволяет рассматривать систему как последовательность иерархич. уровней с разл. степенью упорядоченности структуры (см. Термодинамика иерархических систем). [c.236]

Ясно, что для разрушения показанных трех типов ориентированных структур нужны разные интенсивности и длительности воздействия. Кроме того, прочность и модуль упругости должны расти с увеличением числа проходных цепей. Но, как выяснилось относительно недавно, только это и ясно. Правда, одно уточнение мы можем сделать сразу. В структурах типа б и е по мере деформации (удлинения), а для простоты мы будем считать, что микро- и макродеформация равны или линейно коррелируют, в дело будут вступать не все проходные цепи сразу, а лишь наиболее растянутые, т, е. держащие основную нагрузку. Если разрушение ориентированного полимера при растяжении является результатом последовательных разрывов таких цепей, то, в принципе, из серии опытов по определению долговечности (подробно см. [51]) или измерений ползучести можно оценить распределение проходных цепей по длинам. [c.370]

При измерении механических характеристик пластмасс возникает ряд вопросов, связанных как с теоретическим анализом получаемых результатов, так и с методиками экспериментов по измерению релаксации напряжения, ползучести и долговременной прочности. В связи с этим в каждой главе проводится теоретический анализ влияния режимов испытаний на характер получаемых кривых релаксации напряжений л ползучести. В первом случае наиболее важно учип дать влияние скорости деформирования на ход кривых релаксации напряжения в условиях поддержания постоянной деформации, а во втором — влияние скорости нагружения на ход кривых ползучести в условиях поддержания постоянного напряжения. [c.9]