Изотерма долговечности

На рис. 8.1,6 показан графо-аналитический метод прогнозирования, который основан на использовании линии хрупкости. Он также проверен на трубах из полиэтилена высокой плотности [26]. Реализация метода возможна при наличии минимум двух изотерм долговечности, которые воспроизводятся экспериментально при достаточно высоких температурах. Спрямив эти изотермы в логарифмических координатах (см. рис. 8.1,6), проводят прямую (линию хрупкости) через точки пересечения их пологих и крутопадающих участков и экстраполируют ее в область низких температур. В дальнейшем используют экспериментально установленную температурную зависимость кратковременной прочности труб—правый график на рис. 8.1,6. С помощью этого графика находят прочность, например, для 35 °С, которую переносят на начальную ординату левого графика. Из полученной точки проводят параллельно двум экспериментальным графикам участок вязкого разрушения вплоть до пересечения с линией хрупкости. Из точки пересечения в том же порядке строят хрупкую ветвь. Таково графическое решение задачи. Возможно и аналитическое, когда с помощью формул (6.103) и (6.104) определяются координаты двух точек хрупкости. Затем находится уравнение прямой, соединяющей эти точки, т. е. уравнение линии хрупкости. Далее выводится управление прямой, проходящей через заданную точку (кратковременная прочность) с известным наклоном, т. е. определяется участок вязкого разрушения. Отыскивается точка его пересечения с линией хрупкости и выводится уравнение хрупкого участка. [c.280]

Таким образом, при Г = 7 о коэффициент ат=. Коэффициент UT определяет величину горизонтального смещения изотерм долговечности до совмещения с обобщенной кривой, а множитель роТо/рТ — величину вертикального смещения, учитывающего изменение плотности. На рис. 8.5,а и 8.5,6 изображены обобщенные кривые долговечности при различных напряженных состояниях, а на рис. 8.5, в — обобщенная поверхность текучести, относя- [c.292]

Скорость роста трещины в нагруженном полимере Уравнения долговечности Безопасное напряжение Критическое напряжение и атермический механизм разрушения Полная изотерма долговечности 176 [c.4]

При дальнейшем анализе будем исходить из уравнений долговечности внутри интервала СТо—Ок вида (6,19) для неориентированных полимеров (пластмасс) и вида (6.24) для ориентированных кристаллических полимеров (волокон), а также из уравнения полной изотермы долговечности (6.15) с учетом (6.16), где для полимерных волокон р следует заменить на н. Вначале будут рассмотрены границы полной изотермы долговечности — безопасное и критическое напряжения, а затем сделан расчет полной изотермы долговечности. [c.168]

Полная изотерма долговечности [c.176]

Чтобы количественно описать полную изотерму долговечности, сравним вклады Тф и Тк при разных напряжениях в интервале Сто—ст для образца-полоски с микротрещиной длиной Iq, которую можно считать малой по сравнению с шириной полоски L. Для больпшнства практических случаев k лежит в области коротких, а 1к — в области длинных трещин. Поэтому для приближенного расчета применим формулы для длинных трещин. Учитывая, что ст/стк=1 —/к/ , получим для Тк [c.176]

Рис. а.18. Полная изотерма долговечности ПММА в квазихрупком состоянии (образец-полоска шириной мм [c.177]

В интервале напряжений, включающем границы [ао, Ок], уравнение (6.15) при 7 == oпst в координатах lgт—о дает полную изотерму долговечности. [c.159]

Полная изотерма долговечности, соответствующая зависимости IgT от напряжения растяжения ст во всем интервале ст от О до оо (при 7 = onst), может быть получена из уравнения (6.15). Уже было выяснено, что теория в области малых ст дает следующие результаты. Полимер в условиях отсутствия воздействия химически и физически активных сред и в условиях стабильности структуры при значениях о от О до безопасного напряжения Сто характеризуется долговечностью т=ос. При ст>- СТо происходит резкий спад долговечности и выход на интерполяционное уравнение долговечности (6,19). При приближении ст к критическому напряжению Ок происходит переход к атермическому разрушению полимера. [c.176]

На рис. 6.16, где приведена полная изотерма долговечности ПММА при 20 °С, показано изменение с увеличение о вкладов Тф и Тк в долговечность т. Кривая 1 соответствует флуктуа-ционной части долговечности Тф ПММА в квазихрупком состоянии, рассчитанной из уравнения долговечности (6.15) с учетом (6.16) и (6.17) нри следующих значениях констант и параметров /о = 9,5-10 з =10 мм р = 22,5 г)л = 4,8-10 2° мм % = = 1,26-10 5 мм = 8,4-10 3 кДж/(моль-К) о = 3-10 с. Линейному участку кривой АВС в координатах 1 т—а соответствует расчетное значение Л = 7-10 с, что несколько отличается от значения Л = 2,5-10 2, полученного из экспериментальных данных Песчанской и Степанова. Кривая 2 соответствует атермической части долговечности Тк по формуле (6.45) при ак = 207 МПа. Это значение в температурных пределах квазихрупкого разрушения, как и значение с>о = 20 МПа, практически от температуры не зависит, поэтому изотермы при других температурах, имея другие наклоны линейного участка, сохраняют неизменными его границы. Но с понижением температуры при Гхр происходит скачкообразное изменение ряда параметров, которые затем в области низких температур остаются практически постоянными (ниже Тхр для ПММА оо = = 6 МПа, а 0к=125 МПа, т. е. оба показателя в хрупком состоянии существенно ниже). [c.177]

Интересно отметить, что полная изотерма долговечности, приведеппая иа рис. 6.21, соответствует Uq= 25 кДж/моль, значению, очень близкому к рассчитанному из данных Песчанской и Степанова (i/o=134 кДж/моль). По-прежнему а = = 3,9-10 Дж/см2, Х,/1 = 0,9-10 мм, ил ==4,8-10 мм , а р — рассчитывается по формуле (6.12) при Я, = 1,3-10 мм. В результате y=U38-10 мм и /о= 16,2-мм, что несколько больше /о = 9,5-10 мм для сгержснькои ПММА в опытах Пес-чаиской и Степанова. В обоих случаях предэкспонента Л = = 2,5-10..... 2 с. Экспериментальные точки па атермическом участке ВС взяты но данным Златина с сотр. [6.40]. [c.186]

Сравнение теории с экспериментом проводилось в этой главе в основном для ПММА (неориентировапный) и для капронового волокна (ориентированный полимер), для которых рассчитаны Оо, Оф и Ок и построена полная изотерма долговечности. Для сильно дефектных образцов с макротрещипами предложены соответствующие уравнения долговечности. [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология