Деформация упругого и линейного вязкоупругого тел

Приведенные выше механические модели называются линейными, поскольку они описывают только начальный прямолинейный участок кривой растяжения. Упругость эластомера в этой линейной области называют линейной вязкоупругостью. Надмолекулярная структура полимера в этой области меняется незначительно (малые деформации) и ее практически можно считать неизменной. [c.126]

Большинство полимеров применяют в технике в интервале таких напряжений и деформаций, при которых наблюдается линейная вязкоупругость [115, 137, 138]. Неорганические полимеры (силикатные стекла) также являются линейными вязко-упругими материалами [139]. [c.207]

При малых деформациях (е 1) эластомеры как в стеклообразном, так и в высокоэластическом состоянии ведут себя как линейные вязкоупругие тела. В стеклообразном состоянии ниже так называемого предела вынужденной высокоэластичности 0в [12—16] между напряжением и деформацией при растяжении наблюдается линейная зависимость о=Ег, где В — модуль упругости эластомеров в стеклообразном состоянии . При напряжениях, близких к Ств и выше, наблюдаются нелинейные вязкоупругие процессы (подробнее см. гл. 7). [c.58]

Экстремальное изменение напряжений — нелинейное вязкоупругое явление, поэтому оно не предсказывается в рамках теорий линейной вязкоупругости. Заметим, что в процессах переработки полимеров напряжения экстремально возрастают в периоды, соответствующие заполнению формы при литье под давлением и при получении заготовки в периодических процессах формования с раздувом. Полагают поэтому, что эта особенность реологического поведения оказывает влияние на ход этих процессов. Более того, особенности вязкоупругого поведения полимеров, в частности их способность к релаксации напряжений и упругому восстановлению, играют важную роль в процессах переработки полимеров (особенно сильно они влияют на структурообразование и формуемость). Как было показано в гл. 3, остаточные напряжения и деформации, существующие в изделии после формования, в значительной степени определяют его конечные морфологию и свойства. [c.139]

При выводе уравнений состояния упругого тела предполагали, что деформации малы и что выполняются линейные соотношения между напряжением и деформацией. Теперь посмотрим, как принцип линейности может быть распространен на материалы, деформации которых зависят от времени. Основой такого обсуждения является принцип суперпозиции Больцмана [1]. Он гласит, что в линейной вязкоупругости все воздействия просто аддитивны, [c.78]

Рис. 5.2. Деформация упругого (а) и линейного вязкоупругого (6)

Подытожим изложенное в последних разделах. Феноменологическое описание свойств реальных материалов — полимерных систем основано на представлении о трех идеализированных средах вязких, при деформации которых вся внешняя работа диссипирует, упругих, у которых вся произведенная над ними работа внешних сил запасается, линейных вязкоупругих, когда работа внешних сил частично диссипирует и частично запасается в зависимости от конкретных особенностей релаксационных свойств линейных вязкоупругих сред соотношения между диссипирующей и запасаемой работой могут быть различными, но соотношение между напряжениями и деформациями или скоростями деформации должно оставаться линейным. [c.103]

К. м., как и Максвелла модель, используют для построения обобщенной теории линейной вязкоупругости, в к-рой вязкоупругие свойства тела описываются не одним, а набором (спектром) времен запаздывания. Зависящие от времени характеристики К. м., за редким исключением, слишком упрощенно воспроизводят вязкоупругие свойства реальных полимерных материалов, однако анализ реологич. ур-ния состояния К. м. позволяет понять нек-рые особенности деформации полимерных твердых тел по сравнению с простейшими чисто упругими телами при различных режимах нагружения. [c.505]

Справедливость рассмотренной теории высокоэластичности подтверждена многочисленными экспериментами. Сравнение результатов кинетической теории высокоэластичности полимерных цепей и сеток показывает, что модули упругости для цепей и для сеток определяются одинаковыми выражениями. В связи с этим возникло представление о том, что и у линейных аморфных полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, имеется пространственная сетка, образованная не химическими связями, а переплетениями цепей. Существование пространственной сетки зацеплений у линейных аморфных полимеров приводит к тому, что в высокоэластическом состоянии у ннх проявляется равновесная высокоэластическая деформация (при не слишком высоких напряжениях и температурах). Эта аналогия в вязкоупругом поведении сшитых (сетчатых) и линейных полимеров особенно ярко проявляется в случае не очень большой продолжительности эксперимента, так как иначе возни- [c.88]

Если полимерная система имеет достаточно низкую вязкость, так что ее можно отнести к вязкоупругим жидкостям, то обычно можно легко достичь установившегося течения, так что для получения 1] и /е может быть использована кривая ползучести [см. уравнение (1.25) и фиг. 11]. Однако легко впасть в заблуждение, преждевременно поверив, что достигнут линейный участок кривой в обшем случае нельзя рассчитывать на линейность кривой до тех пор, пока величина ц не станет по крайней мере равной Всегда желательно для проверки провести опыт по восстановлению деформации (упругое последействие), показанный на фиг. 11. [c.108]

В то время как для ненаполненных полимеров, структурированных или неструктурированных, динамические деформации порядка 1% обычно лежат в области линейности вязко-упругих свойств (и экспериментальные методы, описанные в гл, 6. позволяют проверить эту линейность), вязкоупругие свойства вулканизатов каучука, наполненных сажей, зависят от амплитуды даже при значительно меньших деформациях. Так, например [72,73], С существенно уменьшается с увеличением амплитуды, в то время как О" проходит через слабо выраженный мини.мум при очень малых амплитудах, а затем медленно возрастает вследствие этого увеличение амплитуды приводит к заметному увеличению tg 5. [c.396]

Вулканизат СКС-ЗОА с равновесным модулем = = 1,2 МПа имеет дискретный спектр Я-процессов, который характеризуется тремя временами релаксации с коэффициентами В1=3,7-10-8 с, В.г=2,3-10- с, 6з=3,0-10- с и одинаковой для этих процессов энергией активации 55 кДж/моль [4, 61. При 20 °С Т1=1,2-10 с, Т2=0,7-10 с, Тз=1,Ы0 с. Спектры времен релаксации СКС-ЗОА были получены при различных растяжениях от 20 до 150%. Оказалось, что времена релаксации Т1, и з не зависят в этих пределах от деформации (рис. 5.13), что свидетельствует о применимости в этом случае теории линейной вязкоупругости. Вклады каждого релаксационного процесса, которые определяются парциальными значениями модулей упругости 1, 2 н - 3 модели (см. рис. 5.1), также практически не зависят от деформации и для СКС-ЗОА при 20°С составляют 1=0,15 МПа, 2=0,12 МПа, 3=0,05 МПа. [c.171]

Бесконечно малую деформацию макроскопически изотропного и непрерывного линейно-вязкоупругого тела можно охарактеризовать с помощью зависящих от времени модулей упругости при растяжении Е (() и сдвиге О ( ) и податливостей О ( ) к J (1) соответственно. Результаты изучения релаксации напряжений при постоянной деформации часто выражают с помощью модулей. Ползучесть описывают с помощью податливостей. Например, релаксационный модуль при одноосном растяжении можно представить следующим образом [c.62]

Если бы поведение исследуемого образца следовало линейной теории вязкоупругости, то гистерезисная петля имела бы форму эллипса, больщая ось которого совпадает с зависимостью напряжения рт деформации для линейного упругого тела (пунктирная прямая на рис. 4.3). Однако экспериментально наблюдаемая гистерезисная петля заметно прогнута вниз. Степень этого прогиба такова, что даже верхняя часть петли, соответствующая фазе растяжения, иногда оказывается ниже пунктирной прямой. [c.50]

Надмолекулярные структуры и кристаллические образования, которые могут присутствовать в блочных полимерах в довольно больших количествах (70—90% у ПЭ, 95—98% у политетрафторэтилена и даже до 100% у полимерных монокристаллов), влияют на характер релаксационных процессов. Главной особенностью деформационных свойств полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, является их сильная зависимость от величины прилагаемой нагрузки. Причем, если при малых напряжениях характер изменения физических свойств объясняется линейной теорией вязкоупругости, то при высоких напряжениях необходимо использовать нелинейную теорию [4]. С учетом основных процессов молекулярной релаксации деформацию стеклообразных полимеров можно описать, используя пятиэлементную модель (рис. II. 14), отдельным элементам которой соответствует конкретный физический смысл. Так, пружина с модулем Ео описывает идеально упругую составляющую деформации, связанную с деформацией валентных углов и изменением межатомных расстояний. Элементу Кельвина Ех — т] приписывается молекулярный процесс, связанный с подвижностью боковых привесков основной полимерной цепи. Если полимерный материал подвергается внешнему воздействию в температурном интервале, где реализуется такой релаксационный процесс, то это может привести к ориентации [c.169]

Для получения количественной однозначной оценки свойств материала недостаточно измерения условных показателей его жесткости , податливости или вязкости , а необходимо воспользоваться какой-либо достаточно общей моделью механического поведения полимера как сплошной среды, измерить константы, входя щие в эту модель как основные количественные характеристики материала, и установить их взаимосвязь с его строением и составом. Такими общими простейшими моделями поведения среды может быть упругое (гуковское) тело, свойства которого определяются модулями упругости, вязкая (ньютоновская) жидкость, показателем поведения которой служит ее вязкость, и линейное вязкоупругое тело, характеризуемое набором значений времен релаксации и отвечающих им величин модулей (релаксационным спектром) или различными вязко-упругими функциями. Последняя модель наиболее важна для полимерных материалов, однако ее применимость ограничена областью малых деформаций и напряжений, в которой эти величины пропорциональны друг другу (т. е. связаны между собой линейно). [c.142]

Вязкое течение линейных полимеров является одним из важных случаев проявления их вязкоупругих свойств. Наряду с упругой и высокоэластической составляющими деформации при определенных условиях в полимерах может развиваться также необратимая пластическая деформация (текучесть). Для линейных некристаллических полимеров она проявляется при Т>Тс, а для кристаллических —при 7 >Гпл- [c.161]

Возникновение колебаний в мышце может определяться не линейностью нестационарных кинетических уравнений, не содержащих упругости в явном виде. Возможность колебаний обусловлена в этом случае кинетикой замыкания и размыкания мостиков. С другой стороны, сам мостик является вязкоупругой системой. Напряжение, генерируемое замкнутым мостиком, может изменяться шаг за шагом, в зависимости от угла, под которым головка ТММ S-1 располагается относительно актина,, а также от степени растяжения S-2. Переходы между этими шагами влияют на быстрый нестационарный ответ мышцы. Таким образом, причина колебаний при быстром отпуске состоит в упругой деформации самого мостика. Это наиболее правдоподобное,, но еще не доказанное предположение. [c.410]

Объективная оценка механического поведения асфальтовых и кироминеральных бетонов в покрытии под нагрузками, воздействующими с различной частотой в широком диапазоне температур, может быть осуществлена на основе точного значения закономерностей изменения их модулей, определяемых в линейной области. Линейная область вязкоупругого поведения указанных материалов отвечает направлениям и деформациям, при которых значения модулей упругости являются постоянными. Модули упругости, определяемые в линейной [c.269]

Для полимерных материалов не изучен вопрос, какое, собственно, напряжение определяет наступление предела текучести — максимальное касательное напряжение или октаэдрическое. Каких-либо оснований для априорного выбора того или иного напряжения нет. Очевидно, к полимерным материалам не может применяться обычная энергетическая теория прочности. Полимерные материалы являются вязкоупругими телами, следовательно, часть работы деформации расходуется на преодоление вязкого сопротивления, и затраченная работа не равна потенциальной энергии деформации. Подробно этот вопрос рассмотрен в книге . Следует также иметь в виду, что вследствие зависимости модуля упругости от среднего напряжения для расчета энергии изменения формы непригодны уравнения линейной теории упругости. [c.162]

При температуре, не превышающей температуру начала деструкции связующего, стеклянные волокна ведут себя как линейно-упругие материалы. Синтетические смолы, используемые в качестве связующих, обладают вязкоупругими свойствами, поэтому деформации стеклопластиков в общем случае заметно зависят от продолжительности и температуры эксплуатации. [c.206]

Первое слагаемое является соответствующей упругой деформацией, которая часто принимается линейной ij) (а) = аа. Зависимость (1.211) представляет собой частный случай главной теории вязкоупругости [c.123]

Рассмотрим эксперименты подобного рода. При этом важное значение имеет возможность определения границ линейной области деформирования. В согласии с линейной теорией вязкоупругости под линейной областью деформирования следует понимать те режимы деформирования, при которых компоненты комплексного динамического модуля О — модуль упругости О и потерь О" — не зависят от амплитуды деформации уо- Для материала с нелинейными вязкоупругими свойствами компоненты комплексного динамического модуля сдвига не всегда могут быть определены так же, как и для материала в линейной области деформирования. Дело в том, что напряжение и деформация на нелинейных режимах деформирования могут не быть одновременно строго синусоидальными функциями. В этих случаях возможно определение только абсолютного значения комплексного модуля как отношения максимального напряжения к максимальной деформации, а следовательно, и комплексной динамической вязкости. Однако возможны такие нелинейные режимы периодического деформирования, при которых допустимо пользоваться методами линейной теории вязкоупругости, так как вид нелинейной функции, описывающей вязкоупругие свойства полимера, оказывается с достаточным приближением подобным линейной функции [271]. [c.114]

Изложенные выше представления об упругих телах, вязких жидкостях и линейных вязкоупругих средах являются теоретическим фундаментом современных концепций реологических свойств-полимеров. Они основаны па модельном описании поведения полимеров как сплошных сред в простейших условиях деформирования. -Так, модель упругого тела описывает совокупность равновесных состояний среды, модель вязкой жидкости — поведение материала в установившемся сдвиговом течении, модель вязкоупругого тела с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями — различные режимы деформирования при малых (стрем ящихся к пулю) напряжениях, деформациях и скоростях деформаций. Все эти случаи являются крайними из многообразия возможных процессов деформирования, но вместе с тем они являются важнейшими, так как любые сложные теории реологических свойств полимерных систем должны удовлетворять закономерностям их поведения в заказанных простейших условиях. [c.103]

Полимеры можно назвать вязкоупругими материалами , подчеркивая этим их промежуточное положение между вязкими жидкостями и упругими твердыми телами [9, с. 23]. Прочность полимеров сильно зависит от условий испытания, температуры, скорости приложения нагрузки и природы агрессивной среды. На рис. УП1.1 показано влияние температуры на вид зависимости нагрузка — деформация. При температурах значительно ниже температуры стеклования (кривая /) нагрузка линейно возрастает с увеличением деформации и разрыв происходит при малых удлинениях образца. При высоких температурах (кривая 4) полимер каучукоподобен и нагрузка изменяется с деформацией по 5-образной зависимости,, [c.227]

Расплавы полимеров ведут себя как ньютоновские жидкости только при очень малых скоростях сдвига. Более того, как указывалось в разд. 6.3, уравнения ЛВУ ограничиваются очень малыми деформациями. При более высоких скоростях деформаций и при больших деформациях применяются нелинейные определяющие уравнения вязкоупругости типа рассмотренных в разд. 6.3 уравнений ЗФД, Уайта—Метцнера, ГМ, БКЗ, Лоджа или Богью. Только с помощью более сложных уравнений удается полуколичественно описать реологическое поведение расплавов полимеров, остальные согласуются с экспериментом лишь качественно. Тем не менее теория линейной вязкоупругости полезна по следующим соображениям 1) она дает возможность понять, почему полимеры проявляют вязко-упругое поведение, а также качественно показывает тенденции зависимости их механических свойств от времени 2) она объясняет наблюдаемую экспериментально температурно-временную эквива- [c.151]

Действительная часть модуля упругости Ке = получила название динамического модуля упругости, а мнимая часть 1тЕ =Е" называется модулем потерь. Выражение (7.3) имеет важнейшее значение для описания поведения полимерных материалов при периодическом воздействии. Пусть к телу приложено синусоидально изменяющееся напряжение сг = сгоС05со где I — время, и = 2л — круговая частота ([ — число колебаний в 1 с), Сто — амплитудное значение напряжения. В этом случае, если тело обнаруживает линейное вязкоупругое поведение, то деформация будет также изменяться синусоидально, но будет отличаться по фазе от напряжения 5 = = 5оС08(и —б), где 5о — амплитудное значение деформации, а б — сдвиг фаз между напряжением и деформацией. [c.233]

Реологическое уравнение состояния (1.108) представляет собой аналог уравнения вязкой жидкости Ривлина [см. формулу (1.71)] я соотношения между компонентами тензоров напряжений и деформации упругого тела Рейнера [см. формулу (1.61)]. Таким образом, это уравнение состояния представляет собой обобщение для вязкоупругой среды потенциалов Рейнера и диссипативной функции Ривлина. Поэтому при малых временах воздействия поведение среды, реологические свойства которой описываются уравнением (1.108), такое же, ак упругого тела Рейнера, а при больших — как вязкой жидкости Ривлина. Характер изменений напряжений во времени определяется видом релаксационных функций — линейной ф и бинарной фа. [c.106]

Процесс деформирования тела предполагается квазистатиче-ским, материал — линейным вязкоупругим, объемная деформация — идеально упругой. Предполагается выполнение условий Т—/-аналогии. [c.87]

Внутреннее т р е п и е — свойство твердого иолимерпого тела, характеризующее рассеяние б нем )пергии при упругих и высокоэластич. деформациях. Это сво11ство обусловливает релаксационный характер развития этих деформаций. Если упругое твердое тело имеет внутреннее трение, оно наз. в я з к о у и р у-г и м. При линейном вязкоупругом поведении соблюдается проиорцтюнальиость деформации напряжению в каждый момент времени. Полимерные жидкости, проявляющие наряду с текучестью упругость формы, наз. у и р у г о в я 3 к и м и (см. Реология). [c.117]

Различают Д. с. полимеров ири больших скоростях однократного нагружения (удар) и при периодич. воздействиях с различными частотами. Паиболее просто Д. с. определяются при синусоидальном воздействии с малой ами [итудой, когда выполняется прямая пропорциональность между напряжением и деформацией, т. е. верны соотношения теории. линейной вязкоупругости (см. Кельвина модель). В этом случае для характеристики Д. с. используют понятия о комплексных модуле Юнга либо модуле сдвига G (см. Модуль) или об операторных модулях упругости (см. Больцмана — Вольтерры уравнения). При периодических механич. воздействиях часть подводимой извне )нергии вследствие релаксационных явлений необратимо рассеивается, чем обусловлены механич. потери, приводящие [c.361]

Даже в линейной области отклик на механические напряжения следует рассматривать как вязкоупругий, а не упругий. Большинство полимеров, обладающих линейными вязкоупругими свойствами при малых деформациях (<1%), ведут себя нелинейно при деформациях порядка 1% или более. Однако в композиции с волокном полимер способен проявлять совершенно иные качества, чем в блоке. Концентрации напряжений и деформаций в локальных областях могут превосходить предельные значения для линейной области, поэтому композиции могут проявлять нелинейные свойства [40, 938], как это наблюдается в случае полимеров, наполненных порошками (см. разд. 12.1.2). Хотя уже при низких деформациях наблюдается нелинейность, Халпин и Пагано [356] предсказали существование общих соотношений для изотропных линейных вязкоупругих систем и проверили свои расчеты на кау чуках, усиленных волокнами. [c.364]

Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]

В зависимости от степени образования вязкоупругих деформаций результаты опытов при постоянной скорости нагруженпя могут существенно отличаться от результатов, полученных при постоянной скорости деформации. В области Гуковской упругости деформационные кривые совпадают, в линейной зоне вязкоупругого деформирования имеют одинаковую форму, но по мере увеличения о или е и выхода в нелинейную зону искривление кривых зависимостей о от i и гЕ от t уменьшается, и кривые расходятся так, как это показано на рис. 2.19. [c.83]

Следует еще раз подчеркнуть, что линейные соотношения в законах Гука и Ньютона приближенно справедливы лишь при малых деформациях или скоростях деформаций соответственно. Кроме того, реальные реологические среды, и прежде всего эластомеры, обладают и вязкими, и упругими свойствами в различных сочетаниях. Поэтому для описания деформационного поведения эластомеров необходимо рассмотреть основные положения линейной и нелинейной теории вязкоупругости. [c.17]

Формула (4.13) является новым результатом, не следующим непосредственно из теории механических свойств линейного вязко-упругого тела, поскольку здесь нормальные напряжения возникают только как следствие перемещения деформируемого элемента среды в пространстве. Это обусловливает появление диагональных компонент тензора напряжений при простом сдвиговом течении. Согласно формуле (4.13) нормальные напряжения пропорциональны квадрату скорости сдвига, как это имело место и при применении оператора Олдройда к реологическому уравнению состояния с дискретным распределением времен релаксации. Поэтому эффект нормальных напряжений в вязкоупругой жидкости оказывается квадратичным (или эффектом второго порядка) по отношению к скорости деформации. [c.337]

Эта формула (формула Лоджа), как было показано, представляет собой геометрическое следствие больпшх деформаций сплопшой упругой среды. Здесь эта формула получена, как следствие теории больпшх деформаций вязкоупругих жидкостей. Поэтому можно полагать, что она справедлива всегда, когда выполняется линейное соотношение между касательными и квадратичное соотношение ме-жду нормальными напряжениями и скоростью сдвига. Первое из этих соотношений справедливо для жидкости, не проявляющей аномалии вязкости, и для любой жидкости в области малых скоростей деформации, по крайней мере, как предельный случай при -> 0. Можно полагать, что второе из этих соотношений, а именно а — выполняется как предельный случай при у когда нормаль- [c.338]

Таким образом, в рамках линейной теории вязкоупругости для вязкоупругой жидкости продольная вязкость равна утроенной вязкости, измеренной при сдвиге (к = Зт ), и модуль высокоэластичности при растяжении равен утроенному модулю сдвига (Е = 3G). В предстационарном режиме деформации вязкость остается постоянной и равной Я. Поэтому линейная теория вязкоупругости не предсказывает никаких новых результатов (по сравнению с теорией вязкой ньютоновской жидкости и упругого гуковского тела) по отношению к установивпшмся режимам деформации. [c.407]

Сжатый упругий стержень в условиях ограниченной ползучести. Решение задачи об устойчивости стержня из вязкоупругого полимерного материала с ограниченной ползучестью было выполнено впервые А. Р. Ржаницыным. Полагаем, что ползучесть полимерного материала при вязкоупругих деформациях описывается дифференциально линейным законом Кельвина [c.211]

Двумя крайними по своему деформационному поведению типами сред являются идеально-упругое тело, при деформировании к-рого не происходит диссипации (рассеяния) энергии, и т. наз. ньютоновская жидкость, не способная запасать энергию деформирования. Предельными реологич. ур-ниями состояния являются соответственно закон Гука а=Ее (о — растягивающее одноосное напряжение, е — относительная деформация, Е — модуль упругости, или модуль Юнга) и закон Ньютона t=iiy (т — касательное напряжение, у — скорость деформации сдвига, т — вязкость). Все полимерные материалы в той или иной мере обладают как упругими, так и диссипативными свойствами, вследствие чего они являются вязкоупругими (т. е. упругими телами, при деформации к-рых возможны диссипативные эффекты) или упруговязкими (т. е. вязкими средами, способными к проявлению эффектов, обусловленных их упругостью). Р. п. в значительной мере основывается на представлениях линейной теории вязкоупругости, описывающей деформационное поведение материалов обоих типов. [c.170]

Теперь мы должны перейти к реальному линейному полимеру, состоящему из множества молекул, взаимодействующих между собой. Что же изменится в описанной абстрагированной картине Прежде всего, изменение коснется природы тепловых пружин , т. е. суммарной высокоэластической деформации. Тепловые движения взаимодействующих между собой сегментов могут совершаться не произвольно, а в зависимости от поведения своих соседей. Практически полимер будет обладать не одним значением времени запаздывания 02, а целым рядом значений (от малых до больших). С другой стороны, в полимере пластическое течение в чистом виде осуществляться не может ввиду того, что наряду с мгновенноупругими деформациями развиваются высокоэластические. Весьма интересная но физическому обобщению точка зрения на пластическое течение полимеров Г. И. Гуревича основана, например, на изучении модели вязкоупругого тела Максвелла. В данном случае происходит постепенное нарастание неупругих деформаций, обусловленное упругой деформацией, величина которой поддерживается постоянной. [c.105]

Согласно Алфрею и Гарни , грубое, качественное представление о молекулярном механизме, ответственном за вязкоупругое поведение линейных аморфных высокополимеров дается механической моделью, показанной на рис. 13. Эта модель состоит из элемента Фойгта, соединенного последовательно с элементом Максвелла. Общая деформация модели складывается из мгновенной упругой деформации необратимого вязкого течения и запаздывающей упругой деформации. [c.58]

Изложенные выше теоретические соображения приводят к следующим заключениям, на которых базируется рассмотрение поведения полимера в различных областях его релаксационного состояния. Наиболее простая и однозначно трактуемая характеристика свойств материала при различных режимах нагружения отвечает линейной области его механического поведения, когда деформации достаточно малы, чтобы соблюдалась пропорциональность между деформациями и напряжениями. В этой области значения вязко-упругих функций, характеризующих поведение материала, зависят от температуры и временного фактора / Т, 1). Поэтому области релаксационных состояний, для которых характерны те или иные значения функции /, т. е. жесткости или податливости полимера, разграничиваются как по Т, так и по 1. Аргументы Т ъ I для термореологически простых материалов взаимосвязаны принципом температурновременной аналогии. Это позволяет в огромном масштабе расширить временные диапазоны определения изотермических вязкоупругих функций на основании экспериментов, проводимых при различных температурах ( метод суперпозиции ) характеризовать весь комплекс вязкоупругих свойств материала с помощью двух фукнций — любой изотермической зависимости вязкоупругих свойств и температурной зависимости фактора приведения устанавливать взаимное соответствие между результатами термомеханических испытаний, проводимых в неизотермических условиях нагружения, и изотермическими вязкоупругими функциями. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология