Растяжение в нелинейной области

Увеличение предела текучести при возрастании скорости растяжения приводит к удлинению участка пропорциональности между напряжением и деформацией и, как правило, к уменьшению разрывной деформации и нелинейной области упругих деформаций. [c.99]

Растяжение вязкоупругой жидкости в нелинейной области [c.8]

Растяжение вязкоупругой жидкости в нелинейной области. Для того, чтобы количественно описать зависимость продольной [c.408]

Модуль упругости, рассчитанный по линейному участку, составляет около 700 МПа. В диапазоне деформаций от 30 до 40% зависимость напряжения от растяжения нелинейная. Это указывает на то, что в этом диапазоне в поведении тканого текстиля из ПП доминирует пластическая деформация. Предельная прочность при растяжении достигала почти 200 МПа. За пределами этой области напряжение падает и образец разрывается. Многоступенчатое разрушение наблюдалось из-за механического взаимодействия в тканом полотне. Предельная деформация этого материала была 63%. [c.95]

В наполненных полимерах область линейной вязкоупругости сужается до 30—50% растяжения, при больших деформациях <р-процесс характеризуется сильно выраженной нелинейной вязкоупругостью и зависимостью энергии активации от напряжения. [c.132]

Существует несколько причин, вызывающих увеличение напряжений сдвига в пределах участка формирования профиля скоростей. Прежде всего, это ограничение области деформации потока тонким кольцевым слоем, в котором градиент скорости во много раз превышает значение градиента скорости, соответствующей участку установившегося течения. Следующей причиной является способность расплавов полимеров к одновременному развитию пластической и высокоэластической деформации. Третьей причиной является деформация растяжения, которая возникает на входовом участке вследствие перестройки профиля скоростей и также требует дополнительных затрат энергии. Эти причины приводят к тому, что истинная форма эпюры давления имеет на входе ярко выраженный нелинейный участок, соответствующий области не-установившегося течения (см. рис. П1.6). [c.97]

Кривая растяжения для образца РР1, экструдированного из чистого ПП и прошедшего водяную ванну, показана на рис. 3.16, а. Предельная прочность при растяжении этого образца была около 37 МПа. Предельная деформация составила около 500%. Соотношение напряжение от деформации показывает высоко нелинейное поведение за пределами области упругости. Деформацию и разрыв этого материала можно разделить на пять стадий. Первая стадия — это упругая деформация в пределах растяжения на 10%. Рассчитанный модуль упругости образца РР составил около 320 МПа. Вторая стадия — нелинейная деформация, при ко- [c.98]

Для нелинейной функции дипольного момента (рис. 1, б) изотопный эффект наблюдался бы также и в том случае, если бы функция потенциальной энергии имела бы гармонический характер. Это связано с тем, что величина среднеквадратичной амплитуды всегда больще для НХ, находящейся в менее глубокой потенциальной яме, чем DX. Поскольку для данного вида функции (d ii/dx )e и Ах отрицательны, оказывается положительной величиной. Другими словами, НХ оказалась бы менее полярной, чем DX, поскольку при сжатии в процессе колебания молекула НХ за счет большей амплитуды попала бы в область более низких дипольных моментов, чем DX. На следующей же стадии растяжения связи такое уменьщение дипольного момента НХ по сравнению с DX полностью не компенсируется, поскольку в области более высокого дипольного момента кривая дипольного момента почти параллельна оси абсцисс. [c.101]

Модуль растяжения Е — оценивают обычно по начальной области зависимости а — (е), поскольку эта функция нелинейная. [c.508]

Кинетические явления наблюдаются и при деформации полимеров в газообразных средах в области низких температур (77 К) [210]. На примере деформации поликарбоната, полиметилметакрилата и полисульфона в жидком азоте показано, что при увеличении скорости деформации предел текучести материалов нелинейно возрастает. При высоких скоростях деформации предел текучести, как правило, не достигается, и прочность при растяжении перестает зависеть от скорости деформации и [c.121]

Нелинейность вязкоупругого поведения эластомеров в переходной области наблюдается как при деформации, так и в процессе восстановления их размеров после деформирования при растяжении и сжатии [66]. Для объяснения наблюдаемых в переходной области эффектов могут быть привлечены представления об изменении свободного объема полимеров [67]. [c.227]

Однако химики-исследователи изучают механические свойства отдельных полимерных материалов в зависимости от их молекулярных параметров, как, например, строения, молекулярного веса, формы, молекулярной и надмолекулярной структуры и т. д., поскольку указанные свойства определяются именно этими факторами. В качестве предварительной характеристики изменения полимера под действием механических сил служит определение изменения деформации во времени — определения линейной, нелинейной деформаций и процесса разрушения. Линейная деформация наблюдается в области малых напряжений и деформаций она характеризуется зависящим от времени модулем эластичности и коэффициентом Пуансона или модулем Юнга и модулем сдвига. Методами определения линейной деформации являются опыты на растяжение, изгиб, кручение, измерение твердости и т. д. Все измерения этого типа основаны на определении модуля эластичности. Нелинейные деформации полимеров до сих пор не были установлены в чистом виде обычно их надо учитывать как фактор, искажающий результаты при определении линейной деформации или при явлениях разрушения. Физическое описание процессов разрушения наиболее сложно, так как, например, хрупкое разрушение объясняется в основном наличием неоднородностей и слабых мест, которые и определяют характер разрушения. Любое тело, кажущееся однородным, в действительности обладает большим числом мелких дефектов, в которых начинается всякое хрупкое разрушение (трещина) и через которые оно разрастается. Поэтому по разрывной прочности никогда нельзя делать выводы о теоретически ожидаемой прочности связи. В соответствии с этим исследование процессов разрушения не может быть использовано для изучения зависимости свойств полимеров от их строения, молекулярного веса и т. д., так как разрушение поли- [c.199]

Строго говоря, и для некоторых металлов кривые растяжения даже в упругой области имеют нелинейный характер. Однако, у металлов эти кривые обращены выпуклостью в сторону оси напряжений, в то время как у резины выпуклость направлена в сторону оси удлинений. Таким образом, в первом случае при растяжении степень сопротивления деформации уменьшается и про- [c.54]

При растяжении для пенопластов характерна Нелинейная зависимость деформации от напряжения. Отклонения от линейности проявляются уже в области малых деформаций, причем кривизна постоянно увеличивается с ростом напряжений. Наклон кривой на начальном участке, где напряжение более или менее пропорционально деформации, определяется жесткостью полимерной композиции, составляющей основу пенопласта. На предел прочности при растяжении пенопластов влияет устойчивость полимерных пленок, образующих стенки ячеек. Необратимые деформации пенопластов обусловлены разрушением элементов макроструктуры материала, что приводит к развитию гистерезисных явлений и возникновению остаточных деформаций. Остаточные деформации зависят от величины нагрузки (рис. IV. 16). [c.108]

При определении коэффициента Пуассона л для пенополистирола при растяжении и сжатии установлено 5, что он при растяжении больше, чем при сжатии. При сжатии коэффициент Пуассона нелинейно зависит от деформации в области упругих деформаций л больше, чем в области неупругих деформаций, где его значение приближается к нулю. Для пенополистирола с кажущейся плотностью 0,05—0,1 г/см значение 11 при растяжении равно 0,33 и при сжатии 0,25 в области упругих деформаций. При больших деформациях (в неупругой области) коэффициент Пуассона для пенополистирола составляет 0,03—0,07. [c.129]

Переход к нелинейным режимам установившегося течения наступает существенно по-разному для сдвига и растяжения в первом случае эффективная вязкость уменьшается, во втором — возрастает. При этом линейная область, отвечающая течению с постоянной вязкостью в поле продольного градиента скорости, продолжайся до значительно более высоких значений скорости деформации, чем при сдвиге . В нелинейной области, когда вязкость т] уменьшается, а Я воэрастает, при увеличении скорости деформации отношение (К/ц) существенно возрастает. [c.423]

Напряжение ав, отделяющее область линейного от области нелинейного поведения, мало вблизи Гс, но при низких температурах это величина одного порядка с прочностью полимера при растяжении. Практически область линейной вязкоупругости ограничена напряжениями меньшими 0,5 Ов, что позволяет производить расчет застекло-ванных конструкционных полимерных материалов, с использованием методов линейной вязкоупругости. [c.214]

Для описания М.с. идеальных моделей (см. Реология) справедливы линейные законы для деформац. св-ь-Гука закон (напряжения пропорциональны деформациям), для фрикционньк св-в-закон Кулона (сила трения пропорциональна нормальной нагрузке), для вязкостных св-в-закон Ньютона (касательные напряжения пропорциональны скорости сдвига) и т.п. Однако поведение реальных тел гораздо сложнее и требует для своего описания разл. нелинейных соотношений. Определение М.с. материала является основой при выборе области его применения, условий формирования из него изделий, их эксплуатации. Для осн. классов твердых техн. материалов характерны след, значения предела прочности а (на растяжение) и модуля Юнга Е [c.77]

Как видно из рис, 7.25, в области напряжений, больших 8 МПа, энергия активации снижается. Такая тенденция к снижению может быть объяснена влиянием относительно больших напряжений. Действительно, согласно и.чвестпой теории Эйринга, эффективная энергия активации подвижности кинетических единиц в ноле механических сил равна U—аа, где а — объем кинетической единицы, а — наиряжение растяжения. В нашем случае кииетической единицей является сегмент макромолекулы, для которого aAilO см . Для напряжений (Т< 8 МПа величина аа мала по сравнению с энергией активации U. При сг>10- - 15 МПа величина аа 4 5 кДж/моль и больше, что уже заметно снижает энергию активации (константа т нри этом уменьшается от 4,4 до 4,2 для СКС-30). Этот вывод следует и из теории нелинейных релаксационных процессов, предложенной автором и Сидоровой и описывающей влияние на U растягивающих напряжений [7.124]. [c.234]

Типичные кривые растяжения пленок РР4 показаны на рис. 3.19, с. Можно видеть, что три образца — без добавок, с УФ-стабилизатором и с белым наполнителем — имеют одинаковое соотношение между напряжением и деформацией, тогда как образец с Атосо показал уменьшение как прочности, так и модуля упругости. Однако предельная деформация этого образца достигала 68%, что больше, чем у трех других пленок. Все кривые растяжения четырех образцов РР4 показывают значительную нелинейность в области деформаций до 30%. За пределами этой области зависимость напряжения от деформации еще более нелинейная. Это указывает на то, что в поведении образцов РРА доминирует пластическая деформация. Предельная прочность при растяжении РРА лежит в интервале от 275 до 375 МПа. Резкий спад на кривой растяжения соответствует конечному разрыву образцов. [c.103]

В переходной области в определенном интервале времен и частот воздействия позволяет суперпозиции принцип температурно-временной (температурно-частотный), устанавливающий количественно жвивалентность влияния роста темп-ры и уменьшения времени воздействия (увеличения частоты, см. также Александрова — Ла-зуркииа частотно-температурный метод). С ростом темп-ры происходит уменьшение внутреннего трения, приводящее к уменьшению времени релаксации, и при достаточно высоких темп-рах развитие высокоэластич. деформации происходит за доли секунды. Эту область называют иногда плато высокоэластичности. Растяжение полимера в высокоэластич. состоянии носит существенно нелинейный характер и при больших деформациях сопровождается ориентацией макромолекул, к-рая может приводить к ооратимой кристаллизации. При больших деформациях проявляется существенное различие в поведении линейных и пространственных (сшитых) полимеров. Если деформация сшитых полимеров обратима, то у линейных полимеров развитие высокоэластич. деформации сопровождается также развитием необратимых деформаций. [c.116]

На рис. 5.10 показаны зависимости предела вынужденной эластичности от логарифма скорости растяжения для ПВХ и МПВХ на воздухе и в четырех различных жидких адсорбционно-активных средах. Как видно из рисунка, пределы вынужденной эластичности ПВХ (а) и МПВХ (б) при деформации их на воздухе линейно зависят от логарифма скорости растяжения, как это обычно наблюдается для стеклообразных полимеров. В то же время при деформации в жидких средах наблюдается значительное снижение Овэ обоих полимеров, особенно сильное в области малых скоростей растяжения. По мере увеличения скорости растяжения эффективность действия ААС уменьшается, что выражается в нелинейном росте Ствэ- Постепенно присутствие [c.122]

Как указывалось в гл. 3, принципиально нелинейными являются процессы структурной релаксации, а также релаксационные процессы при больших деформациях (растяжение на 100% и больше) нелинейность последних связана с нелинейным законом деформации сшитых эластомеров [5—13]. Уорд 15], отмечая, что в настоящее время не существует достаточно ясного понимания эффектов нелинейной вязкоупругости, среди трех направлений исследований в этой области (инженерный чисто опытный подход, молекулярный подход и формально-математический подход) рассматривает успехи третьего подхода, изложенного главным образом в работах Смита [6—8]. Нелинейные эффекты рассматриваются как некоторое расширение круга линейных вязкоупругих явлений, в связи с чем пытаются сформулировать обобщенный принцип суперпозиции [10, 14, 15]. Смитом показано, что у эластомеров до растяжений 100% между истинным напряжением и деформацией растяжения наблюдается пропорциональность, т. е. a=Es, где Е (в режиме релаксации напряжения) может быть релакси-рующим модулем E t) или модулем, зависящим от скорости деформации E(v) (при постоянной скорости деформации). Этот вопрос подробно уже обсуждался в гл. 3 и в книге [16]. [c.202]

Косвенное отношение к закономерностям структурного разрыхления полимерных пленок под действием растягивающих напряжений и жидкости имеют данные о кинетике роста крейзов в полимерах при вытяжке с различными скоростями. На примере полизтилентерефтала-та установлено, что линейная скорость роста крейзов и их число нелинейно возрастают с увеличением скорости вытяжки пленок [47,48]. Статической обработкой многочисленных экспериментов [25] получены кривые распределения крейзов по скоростям роста при различных скоростях вытяжки (рис. 1.16). Увеличение скорости растяжения пленок приводит че только к смещению средней скорости роста крейзов в область больших значений, но и к значительному увеличению числа опасных быстро растущих первичных трещин, из которых наиболее вероятно образование магистральной трещины, разрушающей пленку. [c.29]

Чувствительность двойного лучепреломления к напряжениям в полимерном блоке используется для моделирования напряжений, образующихся в технических конструкциях (метод фотоупругости см. гл. IV). Фотоупругость, т. е. проявление оптической анизотропии у первоначально изотропного материала под действием напряжений, отражает характер деформаций, возникающих при нагрузках. При малых нагрузках (в области упругости деформации) полностью-обратимы и следуют практически безынерционно за изменением нагрузки. При больших нагрузках, когда вознхшают неупругие деформации, зависимость деформации от нагрузки становится нелинейной и имеет вид петли гистерезиса. Как видно из рис. 30 [72], двойное лучепреломление меняется с нагрузкой аналогично деформации, так как оно связано с изменением поляризуемости молекул при деформации. Между тем зависимость двойного лучепреломления от деформации обратима и линейна, даже когда деформации заведомо неупругие (рис. 31). При значительных растяжениях зависимость двойного лучепреломления от деформации становится нелинейной, проявляя признаки насыщения (рис. 32) [73]. Это можно объяснить тем, что в этой области растяжений происходит скольжение макромолекул или их агрегатов относительно друг друга, которое уже не сопровождается дальнейшей их ориентацией. Если полимер частично закристаллизован, то двойное лучепреломление при деформации обусловлено двумя факторами ориентацией молекулярных цепей в аморфных областях и ориентацией кристаллитов. Добавочный вклад, так называемый эффект формы, возникает из-за разности показателей преломления кристаллических и аморфных областей. На рис. 32 изображена зависимость двойного лучепреломления от растяжения для полиэтилена, а также вклад в двойное лучепреломление кристаллических ббластей, доля которых определена е помощью рентгеновских данных. Данные по двойному лз чепреломле-нию в полимерах как аморфных, так и содержащих кристаллические области приведены в [74, 75]. [c.57]

Вторая главная трудность связана с распределением расстояний между концами цепи в деформированном состоянии. В теории гауссовской сетки (см. гл. IV) было допущено Куном и доказано Джемсом и Гутом, что деформация расстояний между концами цепей пропорциональна деформации соответствующих размеров каучука в целом или, формулируя иначе, что узлы сетки сдвигаются подобно частицам, находящимся в упругой среде. Из этого допущения нельзя исходить в негауссовской области, потому что зависимость между силой и растяжением для отдельной цепи нелинейна и длина цепи не может превышать ее максимальную гидродинамическую длину 1. [c.103]