Нормальные напряжения при сдвиге

Если для конкретного сыпучего материала при постоянных влажности и температуре получить эксперимента,тьно несколько пар значений п то можно построить графическую зависимость предельного сопротивления сдвигу от нормального напряжения в плоскости скольжения (рис. 5.3). Для сыпучих материалов, у которых аутогезионные силы взаимодействия между частицами практически отсутствуют (несвязные сыпучие материалы), изменение а не влияет на плотность упаковки частиц и прочность материала, поэтому все опытные точки ложатся на одну прямую. [c.152]

Исходя ИЗ простых соображений, можно предположить, что прочность образовавшейся в процессе смешения ПВХ с пластификатором структуры будет пропорциональна как числу агрегатов в единице объема, так и прочности связей между агрегатами. Рассмотрим типичную кривую текучести модельной системы (рис. 12.1). Из рисунка видно, что эффективная вязкость системы с повышением скорости сдвига вначале уменьшается, т.е. наблюдается аномальная вязкость, обусловленная разрушением структуры и ориентаций ее обломков вдоль направления потока [82]. С достижением определенной скорости сдвига вязкость системы начинает расти, т.е. наступает дилатансия. Согласно [68] можно предположить, что возникающие при течении нормальные напряжения сдвига будут в противовес касательным напряжениям стремиться ориентировать цепочечные агрегаты перпендикулярно направлению потока. Когда длинные оси агрегатов составляют с направлением потока угол в 45°, тогда силы натяжения и удлинения , действующие на агрегаты со стороны жидкости, достигнут максимума, что приведет к разрыву агрегатов. Очевидно, что действие нормальных напряжений сдвига, стремящихся ориентировать агрегаты перпендикулярно потоку, должно привести к повышению эффективной вязкости системы. [c.263]

Влияние возвратных сдвиговых смещений нагрузочного диска характеризуется графиком на рис. 38. Он построен в плоскости постоянного нормального напряжения, проходящей через точки В и на рис. 37. Линия СО (см. рис. 38) образована пересечением указанной плоскости с поверхностью прочности Хвор-слева, а точка С лежит на линии критической порозности. Если начальное состояние сыпучего тела соответствует точке В, то каждое смещение нагрузочного диска вызывает небольшое изменение порозности (BJ). Если возвратные смещения прекращаются в положении С и образец затем подвергается сдвиговой деформации, порозность слоя снижается (точка С — состояние разрушения). Дальнейшие сдвиги происходят при постоянных значениях касательного напряжения и порозности слоя. Величина 62 [c.62]

Деформация тел сводится к пяти основным типам растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и кручение. Из них элементарными являются растяжение и сдвиг. Сжатие может рассматриваться как отрицательное растяжение, а изгиб и кручение — как сочетание сдвигов и растяжений. Очевидно, что растяжение вызывается нормальным напряжением, сдвиг — тангенциальным напряжением. [c.247]

Wg — массовый расход газа Ws — массовый расход твердого материала X — расстояние (вдоль оси) от выхода из насадка (против движения струн) X — характеристическая длина насадка 6 — средняя порозность 8mf — порозность при скорости начала псевдоожижения 8ть — порозность при скорости, соответствующей возникновению пузырей Рр — объемная плотность зернистого материала Pg — плотность твердых частиц Pf — плотность ожижающего агента Pi — плотность жидкости а — нормальное напряжение Ос — предельное напряжение сдвига т — касательное напряжение Ф — угол внутреннего трения [c.589]

В связи с расширением областей применения парафинов, церезинов и разработкой на их основе восковых композиций большое значение приобретают физико-механические свойства этих продуктов, такие как твердость, прочность, пластичность, адгезия, усадка и др. Прочностные и пластичные свойства твердых углеводородов могут быть оценены по остаточному напряжению сдвига, температуре хрупкости и показателю пластичности. Результаты работ [16, 22] показали, что физико-механические свойства твердых углеводородов обусловлены их химическим составом, структурой молекул отдельных групп компонентов и связанной с ней плотностью упаковки кристаллов твердых углеводородов, а также фазовым состоянием вещества. Сопоставление физико-механических свойств со структурой твердых углеводородов проведено [16] на молекулярном уровне с использованием температурных зависимостей показателей преломления и ИК-спектров в области 700—1700 см-. На рис. 33 и 34 приведены результаты исследования грозненского парафина, состоящего из парафиновых углеводородов нормального строения, и углеводородов церезина 80 , не образующих комплекс с карбамидом и содержащих разветвленные и циклические структуры. [c.126]

Нормальные напряжения возникают в результате давления выше лежащих частиц и действия внешних нагрузок. Каждому значению (Т соответствует определенное значение х . Для идеально сыпучих материалов х = О при 0 = 0 для связных сыпучих материалов т О нри Оа = 0. Значение т = С, соответствующее Оа = О, называют начальным сопротивлением сдвигу и обозначают 1 . [c.152]

Определяемая при этом зависимость деформации от напряжения сдвига выражается одной из характерных кривых, показанных на рис. 26. Если консолидированный образец имеет рыхлую структуру, напряжение сдвига возрастает весь период деформации (кривая А). При испытании чрезмерно консолидированного образца напряжение сдвига быстро возрастает до максимума, а затем снижается до постоянного значения (кривая С). Образец с нормальной степенью консолидации показывает относительно быстрое возрастание нагрузки до постоянного значения, соответствующего условию его разрушения (кривая В). [c.44]

Если сопротивление на сдвиг определяют на срезных приборах, когда горизонтальна плоскость сдвига, а не плоскость максимальных нормальных напряжений, то при построении круга напряжений и нахождении полюса Р проводят горизонтальную линию МР, определяя направление 2 и 4 главных площадок и направление 1 площадки сдвига (рис. 33). [c.56]

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]

Данная методика может быть использована для определения огибающей предельных кругов Мора по результатам испытания образцов с нормальной степенью консолидации. Образец подвергается действию нормального напряжения о в точке N. (см. рис. 37) непосредственно под кривой 1. Затем напряжение снижается до а" и состояние образца соответствует точке Р, не лежащей под кривой 1. Следовательно, для новой нагрузки образец имеет завышенную степень консолидации и при сдвиге изменение его состояния характеризуется линией РЯ8 (в точке Н — максимальное сдвиговое напряжение). Если испытание проводят при другой нормальной нагрузке, сдвиг происходит в точке Т. Линия СТЯ на поверхности разрушения является линией прочности, а проекция этой линии на плоскость х—о — огибающая предельных кругов Мора. [c.64]

Зависимость первой разности нормальных напряжений от скорости сдвига для расплава полиэтилена низкой плотности представлена на рис. 6.11. Первая и вторая разности нормальных напряже--ного раствора полиакриламида приведены на рис. 6.12. [c.167]

Это подтверждается испытанием грунтов на обычном срезном приборе величина деформации сдвига и их скорость уменьшаются с возрастанием нормального напряжения. [c.75]

Можно показать, что в сдвиговом течении единственными отличными от нуля напряжениями являются напряжение сдвига Тух—т, и три нормальных напряжения [c.166]

На рис. 3 изображен первый коэффициент нормальных напряжений У, для тех же растворов, что и на рис. 2. При малых скоростях сдвига У, также стремится к постоянному значению а при больших — оказывается справедливым степенной закон. Обычно с возрастанием у коэффициент У] убывает быстрее, чем г]. В области действия степенного закона может уменьшиться в 10 раз. [c.167]

Механические свойства антифрикционных консистентных смазок объединяют совокупность характеристик, обусловливающих нормальную работоспособность их. Эта нормальная работоспособность включает понятие о предельном напряжении сдвига и внутреннем трении. [c.248]

В вискозиметре с коаксиальными цилиндрами вязкоэластичный материал может подниматься по внутреннему вращающемуся цилиндру благодаря тенденции течь в нанравлении, нормальном к направлению напряжения сдвига. Когда это происходит, объем образца в зазоре между двумя цилиндрами снижается ниже требуемого уровня и в вычисления вязкости вносятся ошибки. Возможно, основным преимуществом капиллярного прибора является то, что путем подбора капилляров с подходящими размерами может быть исследована более широкая область консистенций, чем в вискозиметре с коаксиальными цилиндрами. С последними можно изучать концентрированные эмульсии с густой консистенцией только тогда, когда имеется широкий зазор между двумя цилиндрами. Это нарушает постоянство условий сдвига. [c.214]

При чистом сдвиге деформируемый объем как бы растягивается, а диагональ АС (см. рис. 3.3, 6-2 ) перемещается параллельно самой себе, занимая положение ОБ. Это перемещение сопровождается удлинением диагонали ОВ на величину ВК. Поэтому вращения элементов среды при чистом сдвиге не происходит. Вместе с тем анализ трехмерной картины напряженного состояния полимерного тела при одномерном сдвиге приводит к необходимости учета возникновения нормальных напряжений aJ . [c.129]

Структурные изменения в пристенном слое существенно отличаются от тех, которые происходят в процессе течения в основной массе струи. Возникающие напряжения могут приводить к периодическому проскальзыванию пристенных слоев, что влечет за собой проявление нестабильности потока. В больщинстве случаев такая нестабильность проявляется по причине 5-6-кратной деформации, развивающейся в результате сдвига, и возникающих при этом нормальных напряжений. Необходимо отметить, что увеличение длины капилляра / ослабляет нестабильность процесса истечения концентрированных растворов и расплавов полимеров. Нарушение установившегося течения и профиля скоростей, которое выражается в искажении формы струи жидкости, вытекающей из капилляра, определяется как эффект эластической турбулентности . Область проявления эластической турбулентности соответствует увеличению эффективной скорости сдвига. Эта область смещается в сторону больших X и у при ослаблении входовых эффектов, при удлинении капилляра, при снижении г эф. [c.182]

Уже отмечалось, что ослабление полимерных материалов феноменологически может иметь различный вид — хрупкое разрушение при распространении трещин в образце, пластическое при пластическом деформировании, следующем за пределом вынужденной эластичности при сдвиге, или квазихрупкое разрушение, следующее за нормальным напряжением вынужденной эластичности (образование трещины серебра). Следует ожидать, что различные проявления ослабления материала вызваны различными значениями и видами напряжения. Это означает, что для различных явлений разрушения существуют свои поверхности ослабления, которые могут перекрывать и пронизывать друг друга. Подобные факты широко исследуются и обсуждаются в известной монографии Уорда [20] и в работах [21—34]. [c.67]

Как уже указывалось, в эксплуатационный период битумные покрытия могут претерпевать деформации сдвига и деформации растяжения (основные деформации). Специфика битумных мастик как материала покрытия состоит в том, что п11и определенных температурах (т. е. при различных вязкостях) разрушение может происходить как от касательных (вязкое разруше1[ие в результате скольжения молекулярных цепей друг по другу, их сдвига), так и от нормальных напряжений (хрупкое разрушение — в результате разрыва молекулярных цепей). Четкой границы перехода от одного вида деформации к другому нет. Можно считать, что при положительной температуре деформация имеет вязкопластичный характер. С понижением температуры все больше увеличивается значение упругоэластичной деформации, а при температуре, близкой к температуре хрупкости, покрытие разрушается с преобладающим значением упругих деформаций. [c.144]

Таким образом, для полного описания напряженного состояния в точке Р необходимо знать только шесть независимых компонент тензора напряжений. Компоненты вида п ц называют нормальными напряжениями, компоненты вида (г Ф /) — напряжениями сдвига. [c.104]

Из рис. 6.12 видно, что в логарифмических координатах зависимости разностей нормальных напряжений от скорости сдвига приблизительно линейны и могут быть описаны выражениями [c.168]

Это показывает, что коэффициенты разностей нормальных напряжений с увеличением скорости сдвига уменьшаются. [c.168]

Здесь / — коэффициент статического трения между частицами, а а относится к классу нормальных сил ( давлений ), которые могут быть приложены к сыпучему материалу до тех пор, пока величина напряжения сдвига г не достигнет значения, достаточного для того, чтобы началось скольжение одной частицы по другой. Поэтому, прежде чем сыпучий материал начнет двигаться, возможно существование ряда равновесных состояний, которому соответствует ряд значений насыпной плотности. [c.223]

Свойства сыпучих материалов сопротивляться сдвигу определяет их сыпучесть . Этот термин позволяет изучать условия перемещения ио критерию течет — не течет . Когда происходит внутреннее скольжение частиц или обвал, то говорят, что локальные напряжения сдвига достигают значения предела сдвиговой прочности. Предел прочности при сдвиге является функцией нормальных напряжений. Достижение этого состояния называют предельным нагружением (ПН). [c.227]

Очевидно, что для любой заданной силы Рд (которая должна быть больше нуля, исключая случай, когда трение отсутствует) можно получить силу большую, чем Рд, если коэффициент С]/, х будет иметь достаточно большое значение. Отношение сил, по-видимому, не зависит ни от скорости пластины, ни от скорости материала. Это условие выполняется лишь при наличии установившихся скоростей. Такой результат является следствием предположения о том, что силы трения зависят только от нормальных напряжений и не зависят от скорости это предположение, как было показано в гл. 4, вполне обоснованно. С другой стороны, скорость материала, умноженная на площадь поперечного сечения канала, определяет расход. Поэтому приведенные выше рассуждения приводят к выводу о том, что для подобного установившегося течения расход является величиной неопределенной. Как же можно использовать концепцию течения при принудительном сдвиге для того, чтобы получить геометрические соотношения, позволяющие рассчитать расход [c.246]

При значительных деформациях упругих тел простой сдвиг сопровождается возникновением нормальных напряжений (см. гл. 3). Движение растворов и расплавов полимеров в капиллярах (трубах) также приводит к проявлению нормальных напряжений как в радиальном, так и в аксиальном направлениях (эффект Вайссенберга). При выходе струи за пределы капилляра нормальные напряжения диссипируют, и наблюдается расширение струи. Это явление получило название эффекта Барруса оно характеризуется безразмерным параметром (рис. 4.10) [c.179]

По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой [15] предполагается два предельных состояния вязкое и ква-зихрупкое. Вязкое разрушение наступает, когда возрастающие в процессе разрушения касательные напряжения достигают на контактных плоскостях твердого и мягкого слоев прослойки соответствующих пределов текучести при чистом сдвиге Кз. Квазихрупкое разрушение реализуется, если еще до наступления предельно-вязкого состояния нормальное напряжение в какой-либо точке объема прослойки достигает уровня сопротивления отры- [c.223]

Учитывая, что течение впскозиметрическое, можно поменять обозначения осей. В случае течения в капилляре ось z соответствует 1, г — 2, а 0 — 3. Тогда выражения для напряжений сдвига Т]2, первой (Тц — Тоа) и второй (Таг — Х33) разностей нормальных напряжений примут вид [c.162]

Рис. 6.11. Зависимость вязкости т II первой разности нормальных напряжений Тц—Т22 от скорости сдвига, определенной на реометре Вайс-сенберга ( конус—плоскость ) для расплава ПЭНП тенайт 800 (плотность 0,918 г/см Щ = 25 800) при температуре

Рис. 6.12. Зависимость первой —(Тц—Т22) и второй (Т22—"Гза) разности нормальных напряжений, а также их отношения —( 22—%>) (Т П-Т22) от скорости сдвига у для 2,5 %-ного раствора полиакриламида, определенная на вискозиметре конус — плоскость . Кривые — теоретическая зависимость, рассчитанная с помощью модели Богью—Чена [25].

Рис. 6.13. Зависимость коэффициента первой разности нормальных напряжений от приведенной скорости сдвига для образца ПЭНП, исследованного Богью и Ченом (см. рис. 6.11). Точки — экспериментальные данные. Кривые — результаты расчета по уравнению (6.7-23).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология