Критическое напряжение сдвига

Пластичность, или пластическое течение, в отличие от двух предшествующих видов механического поведения является нелинейной при напряжениях, меньших (по модулю) некоторого т — предела текучести, или критического напряжения сдвига, деформация практически отсутствует, тогда как при достижении т = т начинается течение, и для последующего увеличения его скорости у не требуется существенного повышения т (рис. 3, в). Диссипация энергии составляет х у — это сухое (кулоновское) трение. В коагуляционных дисперсных системах — пастах, порошках — природа такого поведения связана с последовательными процессами разрыва и восстановления контактов между частицами, в системах же с фазовыми контактами их разрушение необратимо, и критическое значение приложенного напряжения соответствует прочности. [c.310]

Критическое напряжение сдвига зависит не только от нормального напряжения, но и от плотности зернистого слоя, его порозности. Сдвиговые деформации в слое, имеющем порозность больше критической (рис. 36, а), вызывают уплотнение среды до разновесного состояния, при котором порозность слоя становится равной критической. Если порозность слоя меньше некоторой критической величины (рис. 36, б), то при сдвиге происходит разупрочнение сыпучего тела (ДУ > 0). [c.61]

Таким образом, подготовка образца к испытанию в сдвиговом приборе сводится к достижению критической порозности и соответствующего критического напряжения сдвига (точки [c.63]

В начале зоны ДЕ между лиофобными частицами (карбенами и карбоидами) устанавливаются химические связи и образуется твердая фаза. В зависимости от степени упорядоченности ассоциатов и комплексов твердая фаза может быть в виде кристаллической (анизотропной) структуры (например, игольчатый кокс) или стеклоподобной (коагуляционной) структуры (например, изотропный кокс). По аналогии с ранее предложенными критериями оценки структурной прочности нефтяных дисперсных систем предельное напряжение сдвига в точке Д (переход в состояние твердой пены) нами названо критическим напряжением сдвига (Рд) необратимо твердеющей системы. [c.40]

Вальцы — это эффективный диспергирующий смеситель. Как отмечалось в разд. 11.5, при диспергирующем смешении разрушение агломератов происходит при достижении некоторого критического напряжения сдвига. Из гидродинамического анализа вальцевания, приведенного в разд. 10.5, следует, что частицы жидкости в зависимости от их радиального положения в зазоре между валками подвергаются различным максимальным напряжениям сдвига. Поэтому количественная оценка диспергирующего смешения требует описания функции распределения максимальных напряжений сдвига. Поясним это следующим примером. [c.400]

Прочность определяется критическим напряжением сдвига, при котором наступает резкий разрыв сплошности тела. Прочность реальных тел невелика вследствие наличия дефектов в структуре, развивающихся в процессе деформирования. Поэтому прочность реальных тел зависит от времени действия нагрузки. Для прочности характерна также зависимость от размеров тела чем меньше размер, тем выше прочность в связи с меньшей вероятностью развития опасных дефектов. Согласно статистической теории прочности, разрыв происходит не одновременно по всей поверхности разрушения, а постепенно. Разрыв начинается с самого опасного очага разрушения, где напряжение достигает значения, сравнимого с величиной теоретической прочности, а затем происходит в других дефектных местах. [c.70]

Растворы высокомолекулярных веществ, в которых межмолекулярные связи чрезвычайно непрочны, способны течь, т. е. реагируют даже на очень слабые сдвиговые усилия. Однако если время существования хотя бы части контактов между макромолекулами становится очень большим, образовавшийся студень уже способен противостоять течению вплоть до какого-то определенного значения напряжения сдвига и ведет себя при сдвиговых усилиях ниже этого критического значения, как эластическое твердое тело. Значение критического напряжения сдвига зависит от числа и прочности молекулярных контактов. [c.486]

Ниже приведены значения критического напряжения сдвига раствора различных концентраций типичного высокомолекулярного вещества—агара [c.487]

Критическое напряжение сдвига, гс/см2. ........... 0,004 0,036 0,32 1,23 27 525 [c.487]

Следовательно, условия равновесия жидкости, подверженной действию поверхностных сил, могут быть сняты только в результате перемещений составляющих атомов, и, чтобы получить остаточную деформацию, нужно приложить определенное критическое напряжение сдвига. В дополнение к этому следует указать, что [c.262]

Характерны изменения внешнего вида струи полимера, выходящего из канала. При приближении к критическому напряжению сдвига на поверхности струи появляются матовость, затем шероховатость, а потом и неровности разного вида, потому что струя при движении в канале то отрывается от его стенок, то прилипае 1 вновь. При достижении критического напряжения неровности могут быть настолько значительными, что форма струи совершенно искажается и даже происходит ее частичное разрушение с образованием отдельных кусков полимера неправильной формы. [c.164]

Свойства студней. Наиболее характерной особенностью студней является их эластичность. Растворы ВМС, обладающие слабыми межмолекулярными связями, характеризуются большой текучестью. Студень способен противостоять течению, и вплоть до определенного значения приложенного сдвига ведет себя как эластичное твердое тело. Степень эластичности связана с концентрацией студни, содержащие в единице объема малое число межмолекулярных связей, весьма эластичны, в то время как увеличение числа межмолекулярных связей увеличивает жесткость образованного студня. Так, например, увеличение концентрации раствора в 8 раз (от 0,05 до 0,4%) приводит к повышению критического напряжения сдвига более чем в 15 тысяч раз. [c.373]

Полную кривую консистентности можно разделить на три участка о—а , а—б и б—в . Характерными для границ участков являются критические напряжения сдвига, определяющие условные границы характерных состояний системы границу прочности для области практически разрушенной структура [2] и границу предельного разрушения структуры нефти т .. В связи с этим необходимо на графиках находить два напряжения сдвига критическое напряжение сдвига начала разрушения структуры — и критическое напряжение сдвига предельного разрушения структуры—-т. Оба этих параметра являются важными при проведении инженерных расчетов. [c.11]

Наибольшая вязкость — вязкость нефти с практически неразрушенной структурой (fio) —достигается при напряжениях, меньше критического напряжения сдвига практически неразрушенной структуры (т ). Практически это напряжение сдвига совпадает с предельным динамическим напряжением сдвига (0), принятым за один пз основных параметров, характеризующих реологические свойства структурированных жидкостей [11. [c.21]

Повышенные значения коэффициентов вариации у неньютоновских систем указывают на меньшую точность измерения предельного динамического напряжения сдвига, эффективной вязкости пластовых нефтей при напряжениях меньше критического напряжения сдвига, градиента динамического давления сдвига и коэффициента подвижности при фильтрации неньютоновской нефти в образцах пород при градиентах, меньше критического. Чтобы избежать этого, или по крайней мере, снизить погрешности определения этих параметров, опыты следует вести после предварительного разрушения структуры. [c.27]

В дальнейшем темп разрушения снижается и каждое приращение скорости сдвига вызывает и соответствующее ему увеличение напряжения сдвига. При полном разрушении структуры кривая консистентности, как и в первом случае, приобретает прямолинейный вид и фильтрация происходит по линейному закону. Как видим из рис. 1, кривая 2 в основном отличается от кривой / наличием неоднозначной зависимости между скоростью сдвига и напряжением сдвига в области движения структурированной нефти, а также существованием критического напряжения сдвига, которое характеризует начало разрушения структуры в нефти. Величина ткр зависит от времени, в течение которого нефть находилась в покое, и физико-химических свойств нефти. В табл. 1 приведены значения 1К для некоторых нефтей Манчаровского месторождения в зависимости от времени покоя. [c.40]

Зависимость критического напряжения сдвига х 102, дин/см2, некоторых нефтей от времени покоя [c.40]

Нами установлена корреляционная связь между предельным динамическим напряжением сдвига (6Я) и критическим напряжением сдвига (т р). Эта связь выражается уравнением регрессии [c.40]

Начиная с точки Г, в результате образования надмолекулярных структур и снижения удерживающей способности дисперсионной среды, раствор пересыщается и выделяются ассоциаты асфальтенов, а затем другие углеводороды. В итоге формируется аномальная жидкость с критическим напряжением сдвига (Рг). подчиняющаяся тем же закономерностям, которые описывает уравнение Освальда. [c.39]

Вязкость нефтяных остатков при высоких температурах изменяется по сложной зависимости по мере увеличения концентрации дисперсной фазы она непрерывно возрастает. Только при замедлении скорости перехода системы из аномального жидкого состояния в твердое до оптимального ее значения, когда вязкость обеспечит диффузию молекул к центрам кристаллизации, возможен рост крупных кристаллов. При одних и тех же условиях (получения нефтяного углерода соответствие между указанными скоростями и ростом кристаллов создается подбором сырья определенной молекулярной структуры (крекинг-остатки дистиллятного происхождения, ароматические концентраты). В температурном интервале перехода системы из состояния с критическим напряжением сдвига предельно разрушенной структуры Рг к состоянию с критическим напряжением сдвига необратимо твердеющей системы Рд возможен, интенсивный рост кристаллов углерода с анизотропными свойствами. Величина температурного интервала зависит от температуры процесса перехода. При высоких температурах этот интервал минимален, что существенно ограничивает рост кристаллов. Он минимален также при использовании сырья, со- [c.47]

Оценивая наступление хрупкого состояния битума по резкому уменьшению предельной относительной деформации и практически мгновенному разрушению образца битума при приложении критических напряжений сдвига, И. В. Филиппов показал, что для битумов II типа это происходит при более высоких температурах, чем для битумов I типа. Однако температура перехода в хрупкое состояние по данным автора в значительной мере обусловлена скоростью приложения напряжения и потому не является константой материала. [c.95]

Действительно, согласно закону критического напряжения сдвига для цилиндрического образца, подвергаемого одноосному растяжению, приведенное напряжение сдвига в направлении скольжения равно [c.172]

Метастабильные состояния могут возникать в системе и при повышении температуры. Пересыщение в этих случаях обусловлено появлением в результате термополиконденсационных процессов структурных единиц — кристаллитов. По достижении пороговой концентрации кристаллитов формируется аномальная жидкость с критическим напряжением сдвига (точка Г). [c.39]

Прочность пространственной структуры характеризуется критическим напряжением сдвига Рк. С ростом концентрации растворов полимеров взаимодействие между макромолекулами повышается и образуются более прочные структуры. Поэтому при увеличении концентрации растворов значения Рк и г) акс повышаются. Таким образом, концентрационная зависимость вязкости растворов полимеров дает ценную информацию о структурных особенностях исследуемых систем и те1У самым позволяет оценить влияние межмолекулярных взаимодействи на их реологические параметры. [c.196]

Дж. П. Торделла [39] исследовал нестабильное течение расплавов полимеров и назвал описанное выше явление дроблением экструдата . Впервые оно было изучено Спенсером и Диллоном [40], которые установили, что критическое напряжение сдвига на стенке не зависит от температуры расплава, но обратно пропорционально среднемассовой молекулярной массе. Эти выводы не потеряли своего значения и в настоящее время. Следует упомянуть также две работы статью Уайта [30] об искажениях формы экструдата и более позднюю обзорную работу Петри и Денна [41 ], посвященную нарушению стабильности в процессах переработки полимеров. Рассматривая дробление поверхности экструдата различных полимеров, можно обнаружить много сходного. При 0,1 МПа экструдат полистирола приобретает спиральную форму, а при более высоких напряжениях сдвига искажения значительно усиливаются. Визуальные [c.476]

Почти все опубликованные данные о дроблении поверхности экструдата получены на каналах круглого сечения. Между тем в процессах переработки полимеров приходится иметь дело с фильерами самой различной формы. Влахопулос и Чен [48], исследуя течение расплава полистирола в щелевых каналах, установили, что критическое напряжение сдвига на стенке щели выше, чем в капиллярах. Применяя критерий релаксирующей деформации сдвига, Влахопулос и др. [49, 50] разработали для монодисперсного ПС критерий разрушения экструдата 2,65 (М , Л1г+1/Му, величина которого для начала дробления поверхности экструдата может составлять от 1 до 10 (в зависимости от выражения, используемого для описания податливости расплава). В этих же работах показано, что отношение средней величины релаксирующей деформации сдвига в случае щели к деформации на стенке капилляра равно 1,4. [c.478]

Проблема шприцуемости подробно рассмотрена применительно к экструзии ПТФЭ в связи с достижением критического напряжения сдвига при экономически приемлемых значениях производитель, ности экструдера (разд. 13.2). Эмпирически определяемая формуемость зависит в основном от вязкости при установившемся течении, энергии активации вязкого течения, теплофизических характеристик полимера и динамической прочности (см. рис 6.5). [c.615]

Примером систем, довольно хорошо подчиняющихся уравнению Бингама, могут служить пасты из глины и консистентные смазки. Однако для большинства структурированных коллоидных систем зависимость йи с1х от Р выражается не прямой, а кривой (рис. X, 6). Причи1 а такого явления заключается в том, что при достижении предела текучести структура разрушается не сразу, а постепеннр по мере увеличения градиента скорости движения жидкости. Очевидно, можно различать три критических напряжения сдвига I) 9/ — первый, или минимальный, предел текучести, соответствующий началу течения (началу разрушения структуры) 2) 0Б — предел текучести по Бингаму, отвечающий отрезку на оси абсцисс, отсекаемому продолжением прямолинейного участка кривой 3) 0макс — максимальный предел текучести, соответствующий значению Р, прй котором кривая переходит в прямую линию. [c.329]

При температуре выше тех температур, при которых происходит плавление студня, ни разбавленные, ни концентрированные студни не обнаруживают критического напряжения сдвига. Незастудневающие растворы, например растворы нитрата целлюлозы в ацетоне, не обнаруживают критического напряжения сдвига ни при к ких концентрациях. Они текут при самых малых напряжениях сдвига, хотя это течение вследствие высокой вязкости растворов и происходит весьма медленно. [c.487]

Некоторые студни полимеров обладают явно выраженными тиксотропными свойствами. У таких студней прочность связей между макромолекулами должна быть достаточно малая, чтобы они могли легко разрушаться под действием приложенного усилия сдвига. Кроме того, у подобных студней должен быть достаточно узкий спектр молекулярных контактов. Студни, у которых этот спектр размыт, обычно не проявляют тиксотропии. В самом деле, когда связность структуры нарушается путем механического воздействия, при узком спектре молекулярных контактов больш11НСТво связей разрушается и затем восстанавливается при стоянии системы. Эт5 и составляет сущность явления тиксотропии. Если же спектр контактов широкий, разрушается только небольшое число связей, обладающих наименьшей прочностью. Система распадается на большие куски, которые не могут соединиться и образовать структуру с первоначальным значением критического напряжения сдвига. [c.487]

Дислокационная модель ползучести. При растяжении неде-формированного монокристал-лического образца в нем возникают сдвиговые напряжения <рис. 81). Если величина сдвигового напряжения (од, = ха) равна или превышает критическое напряжение сдвига, происходит скольжение по преимущественным кристаллографическим плоскостям и наряду с упругой деформацией сдвига у = [c.187]

Как упоминалось выше, нефти являются тиксотропно-обратимыми системами. При длительном покое структура в нефти становится более упорядоченной и прочной 3, 7, 8]. Если начать исследование течения нефти после длительного покоя и последовательно увеличивать расход жидкости, то зависимость эффективной вязкости от напряжения сдвига оказывается такой, как изображено на рис. 34 линией 2. В таких случаях эффективная вязкость при малых напряжениях сдвига оказывается примерно в 2 раза выше, чем при безостановочном течении нефти. Структура начинает разрушаться при критическом напряжении сдвига г р, значительно превышающем . Можно заметить, что на линии 2 есть участки, в пределах которых имеет место многозначность эффективной вязкости. Эю явление отмечалось ранее в некоторых дисперсных системах и получило название сверханомалии вязкости [1,2]. [c.86]