Линейная вязкоупругость экспериментальные исследования

В большинстве случаев при экспериментальном исследовании свойств линейного вязкоупругого тела ограничиваются каким-либо одним способом деформирования, измеряя модуль Юнга или модуль сдвига. Поэтому вначале рассмотрим случай одномерного деформирования, помня о том, что полное описание вязкоупругих явлений значительно сложнее. В простейшем случае изотропного полимера для получения полной характеристики вязкоупругого поведения должны быть проанализированы по крайней мере два вида деформированного состояния, характеризуемые упругими параметрами Е, О или К. [c.78]

Настоящее издание призвано в известной степени ликвидировать указанный пробел в переводной литературе. В него вошли доклады конференции Американского химического общества, на которой рассматривались три группы вопросов — теоретические аспекты линейной вязкоупругости, экспериментальное изучение релаксационных свойств ряда твердых полимеров и исследование вязкостных и вязкоупругих свойств полимерных систем, находящихся в текучем состоянии. Перечисленным не исчерпывается вся проблематика вязкоупругой релаксации в полимерах, но названные вопросы представляют важнейшие ее стороны, к тому же наиболее близкие к задачам практического применения полимерных материалов. [c.6]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ [c.125]

Введение в обширную область экспериментальных исследований линейных вязкоупругих свойств полимеров обычно складывается из трех частей, а именно особенности свойств аморфных полимеров, температурная зависимость вязкоупругих свойств и особенности поведения кристаллических полимеров. [c.125]

Поскольку в настоящее время отсутствует общее описание нелинейных вязкоупругих свойств сплошной среды, удовлетворяющее разноречивым требованиям экспериментаторов и теоретиков, сложились три относительно самостоятельные линии исследований в этой области. Во-первых, существует чисто инженерный аспект проблемы, когда требуется предсказать поведение конкретного изделия в специфической ситуации, основываясь-на результатах минимально возможного объема экспериментальной работы в этом случае вполне удовлетворительно могут использоваться эмпирические формулы и нет никакой необходимости искать их физический смысл. Во-вторых, нелинейность зависимости напряжений от деформаций может рассматриваться как следствие молекулярного механизма, ответственного за вязкоупругость материала. Наконец, в-третьих, нелинейные эффекты рассматриваются с формальных позиций как некоторое расширение круга линейных вязкоупругих явлений, вследствие чего оказывается необходимым искать какие-либо обобщения принципа суперпозиции Больцмана. [c.183]

Функция Н (т) = t G (О, т ) называется спектром времен релаксации. Дальнейшее описание величин G (i) — см. Вязкоупругие свойства полимеров ,. А. Тобольский. Вид функции G t) G ф), получаемой из уравнений (38) и (39), в общем одинаков, но основная часть уменьшения напряжения в более реалистичной модели обычно занимает время на несколько десятичных порядков больше. Так как функция G t) известна только для экспериментально исследованного интервала времени, интеграл уравнения (40) вычислить нелегко. Применяют несколько видов аппроксимации этого уравнения, в простейших из которых исходят из линейности величины Я (г). Например, пусть ехр (—Их ) аппроксимируется ступенчатой функцией и равна единице для < т и нулю для Тогда уравнение (40) принимает вид [c.71]

Экспериментальное исследование растворов и расплавов высокополи-меров показало, что наилучшие результаты дает применение соотношений, вытекающих из работ Фрид-риксона 2. При этом в области линейной вязкоупругости величина первой разности нормальных напряжений определяется зависимостью [c.57]

Необходимость такого обобщения будет ниже проиллюстрирована на примере результатов исследования поведения волокон из полипропилена, для которых методология обработки экспериментальных данных, предложенная Лидерманом, оказывается недостаточной. На рис. 9.12 представлены серии кривых ползучести и упругого восстановления при различных уровнях нагрузки. Из рисунка видно, что кривые ползучести и упругого восстановления совпадают только в области наименьших напряжений, т. е., хотя при низких напряжениях и-сохраняется линейность вязкоупругого поведения, при больших напряжениях возникают отчетливо выраженные нелинейные эффекты. Кроме того, мгновенная , или, точнее, коротковременная, составляющая упругого восстановления всегда больше, чем ползучести. [c.199]

Любое из выражений (1.19) —(1.22) представляет собой формулировку принципа суперпозиции Больцмана [3, 14] и характеризует линейное вязкоупругое тело ). Справедливость принципа суперпозиции для большиигтня полимерны.х систем в области малых напряжений обычно настолько очевидна, что для -экспери.ментальной проверки его не предпринимались специальные подробные исследования. Однако большое количество экспериментальных данных показывает, что этот принцип справедлив по крайней мере с высокой степенью приближения. Одни.м из многих п тей такой проверки н, возможно, наиболее подходящим является сравнение результатов, полученных при исследовании ползучести и упругого последействия [3]. [c.30]

Экспериментальные результаты, полученные для различных полимеров — полидиметилсилокеана, полибутадиена, полистирола и др., — показывают, что в целом все они ведут себя как частично проницаемые клубки, так что при соответствующем выборе параметра взаимодействия к обеспечивается удовлетворительное соответствие теории с экспериментом, и химическая природа гибкой полимерной цепи не играет здесь никакой роли. Пример результатов сопоставления теории с экспериментальными данными, относящимися к предельно разбавленным растворам, представлен на рис. 3.10 для растворов полистирола в двух различных тета-растворителях. Согласие теории с экспериментом сохраняется и для растворов в хороших растворителях. Дальнейшие исследования показали также, что рассмотрение частотных зависимостей [( ] и [0" позволяет подтвердить существующие теоретические представления о вязкоупругих свойствах не только линейных, по и разветвленных макромолекул, поведение растворов которых может трактоваться в терминах модели Зимма при учете частичной проницаемости макромолекулярного клубка. При этом, однако, значение к для разветвленных полимеров оказывается несколько меньшим, чем для линейных макромолекул того же химического строения. [c.257]

Экспериментальному изучению вязкоупругих свойств линейных полимеров был посвящен ряд работ [1—6]. При теоретическом анализе результатов этих работ использовали модели Рауза [7] и Бики [8], а также модифицированную модель, предложенную Вильямсом, Лэнделом и Ферри [9], с учетом зацеплений полимерных цепей. В ряде случаев было получено очень хорошее соответствие между экспериментальными результатами и теоретическими предсказаниями, в других случаях, напротив, результаты экспериментов резко противоречили теоретическим выводам. Поэтому в настоящее время крайне желательно продолжить исследования в этом направлении с использованием различных полимеров. Настоящую работу проводили на при.мере поли-а-ме-тилстирола, который является особенно удобным объектом для указанных целей, поскольку этот полимер может быть получен в виде образцов с очень узким распределением по молекулярным весам ). [c.266]

При приложении достаточно больших растягивающих усилий стеклообразные полимеры могут разрушаться хрупко, что определяется экспериментальными условиями, в том числе длитель ностью воздействия и температурой. Для характеристики процесса разрушения был предложен ряд критериев из них наиболее часто используются те, которые учитывают зависимость силы От деформации (см. рис. 21, стр. 183). Исходя из этих, главным образом технических, критериев, хрупкое разрушение характеризуется однородностью деформации вплоть до разрушения, которое происходит путем быстрого) прорастания трещины поперек образца, т. е. в плоскости, нормальной к приложенной растягивающей силе. Исследование разрушенного образца показывает, что отсут ствует как существенное уменьшение площади поперечного сечения в плоскости разрушения, так и остаточная продольная деформация обеих половин разрушенного образца. До деформации, отвечающей моменту разрушения, которая обычно меньше 5%, зависимость силы от де рмацин остается линейной. В общем случае природа процесса разрушения зависит от условий эксперимента. Хрупкое разрушение вязкоупругих материалов наблюдают при достаточно низких температурах и малых временах воздействия (или при высоких-скоростях деформации). [c.155]