Критические явления при деформировании

Критические явления нри деформировании полимеров 346 [c.170]

Критические явления при деформировании полимеров [c.173]

Изложенные экспериментальные результаты дают картину основных закономерностей стационарного режима образования шейки при больших деформациях кристаллических полимеров и приводят к выводу о том, что характер влияния основных параметров на критические условия деформирования позволяет рассматривать это явление как релаксационный переход из неориентированного состояния полимера в ориентированное. [c.190]

Установившееся течение в каналах круглого и прямоугольного сечений может быть реализовано только до напряжений сдвига, численно равных Стах- При достижении этого критического значения напряжения сдвига наблюдается явление срыва — объемный расход возрастает скачкообразно. Скачок расхода тем больший, чем длиннее канал. Это объясняется просто. При достижении критического режима деформирования резко падает адгезия полимера к стенке канала, и он выбрасывается из него с тем большей скоростью, чем больше давление, действующее на входе в канал. [c.161]

Рис. 5. Принципиальная схема явлений, наблюдаемых при движении линейных высокомолекулярных полимеров узкого МВР в каналах, и критические параметры деформирования

Процесс образования новых поверхностей в новом теле под нагрузкой связывают с явлением разрушения. Если тело изолировано от внешней среды, разрушение происходит без потери массы. В противном случае разрушение сопровождается с той или иной степенью потери массы в зависимости от активности внешней среды. В некоторых случаях для возникновения разрушения необязательно приложение внешней нагрузки, например, при коррозионном воздействии, хотя в ряде случаев существенно ускоряет его. Разрушение рассматривается не как элементарный акт, а как процесс постепенного образования новых поверхностей в микро- и макромасштабах. В связи с этим механизм разрушения изучают в двух аспектах физика разрушения, базирующаяся на атомных, дислокационных и других моделях и механика разрушения, в основу которой положены модели и реальные конструкции с макроскопическими дефектами (трещинами). В процессе нагружения твердого тела совершается работа и в материале возникают силы сопротивления деформированию, оцениваемые компонентами тензора напряжений и деформаций. В определенный момент времени какой-либо механический фактор Q (движущая сила разрушения) достигает некоторого критического значения К (рис.2.7), после чего конструкция переходит в новое состояние (текучесть, разрушение, изменение первоначаль- [c.75]

При малых напряжениях в высокоэластическом состоянии проявляется процесс, напоминающий явление вынужденной эластичности, так как при некотором критическом напряжении происходит разрушение вторичных узлов пространственной сетки и изменяется сопротивление эластомера деформированию. Этот релаксационный процесс объясняется существованием микрообластей, образующих со свободными цепями пространственной сетки дополнительные вторичные узлы нехимического происхождения, которые распадаются при достижении критического напряжения. [c.141]

Реальное распределение Оу (х) отличается от такового, полученного методом линий скольжения. В непосредственной области кончика трещины должно реализоваться объемное напряженное состояние, повышающее сопротивление деформированию. Иначе трудно объяснить явление до критического роста трещины. [c.40]

Образование шейки при деформациях полимеров представляет собой специфическое явление, заключающееся в том, что при некоторых критических условиях в образце появляется местное сужение с резким переходом от исходного к суженому сечению и последующее деформирование осуществляется преимущественно путем перехода от широкого сечения к узкому со скоростью, отвечающей заданным условиям деформации. В отличие от пластичных металлов, у которых при деформации также может появляться сужение шейка в полимерах однородна. Образование шейки наблюдалось 124-128 3 кристаллических, так и в аморфных полимерах, причем в обоих случаях оно происходит практически одинаково. [c.185]

Предположение о влиянии условий деформации на скорость релаксационного процесса как об определяющем условии образования шейки может излагаться также в терминах теории свободного объема 1 195-197. Этот подход основан на основном предположении широко распространенной (см., например, обзоры 1 1 ) теории релаксационных явлений в полимерах, согласно которой времена релаксации экспоненциально зависят от относительного свободного объема. Деформирование полимеров, поскольку оно приводит к возрастанию объема полимера (коэффициент Пуассона для кристаллических полимеров и аморфных полимеров при Т <Т, меньше 0,5), способствует увеличению свободного объема и, следовательно, ускорению релаксации. На основании этого предположения могут быть установлены критические условия образования шейки. Несмотря на общность некоторых положений теории свободного объема и предположения о зависимости времени релаксации от напряжения, между ними имеется существенное отличие, заключающееся в том, что в то время как размягчение материала происходит только в направлении действующих напряжений (согласно 195-197 изменение объема при деформировании до момента образования шейки приводит к возрастанию объемной сегментальной [c.192]

На рис. 288 приведены примеры включения элементов разрушения в известные реологические модели. Качественное рассмотрение показывает, что свойства моделей существенно изменяются при включении в них элементов разрушения. Легко видеть, например, как изменяются свойства максвелловской модели (рис. 288) при включении в нее элемента разрушения параллельно вязкому элементу ). При наличии элемента разрушения максвелловская модель может описывать такое явление, как упрочнение, а также позволяет объяснить появление пределов текучести . При этом, если прочностные свойства нитей элемента разрушения характеризуются критическим напряжением, то зависимость предела текучести от скорости деформирования будет существенно отличаться от случая, когда для нитей учитывается временная зависимость прочности. [c.523]

Бартеневым и Кучерским [196] в интервале между температурой стеклования Тс и некоторой температурой Ткр, лежащей выше температуры стеклования, было обнаружено явление, которое напоминает вынужденную эластичность (рис. 1.28). Это явление связано с тем, что в процессе растяжения при некотором малом критическом напряжении Окр происходит разрушение вторичных узлов пространственной сетки и изменяется сопротивление эластомера деформированию. Критическое напряжение зависит от температуры и для каучукоподобных полимеров обращается в нуль при температурах 40—60 °С (рис. 1.29). Это означает, что в низкотемпературной подобласти интервала высокоэластичности наблюдается новый релаксационный процесс, связанный с изменением упругости эластомеров при малых растяжениях. Процесс характеризуется уравнением, аналогичным уравнению (I. 26) [c.78]

Явление понижения прочности металлических монокристаллов под действием жидких легкоплавких покрытий в ряде случаев вполне обратимо при удалении легкоплавкого металла прочность основного металла восстанавливается. Обратимый характер действия жидких металлических покрытий проявляется также в исчезновении этого действия нри повышении температуры или понижении скорости деформирования, с переходом через некоторые критические значения этих параметров при обратных переходах эффект вновь обнаруживается. [c.246]

Гибку листового проката осуществляют на листогибочных машинах (вальцах) для получения цилиндрических и конических обечаек. При гибке участок заготовки между опорными валками прогибается, пластически деформируясь под действием усилия, возникающего при перемещении нажимных валков. При вращении валков благодаря наличию сил трения между ними и изгибаемой заготовкой последняя перемещается, вводя тем самым новые участки заготовки в зону деформирования. Заготовки подвергают гибке главным образом в холодном состоянии, реже в горячем. Минимальный радиус гибки в холодном состоянии определяют из условия недопустимости критической деформации, наличие которой приводит к явлению наклепа и росту зерна в результате рекристаллизации. При гибке-заготовки относительное удлинение [c.19]

Влияние скорости деформирования на индукционный период при отверждении олигомеров. Способность композиции сохранять текучесть в течение определенного времени при заданной температуре является важной технологической характеристикой. Время, по истечении которого вязкость резко возрастает, может быть названо индукционным периодом t, или живучестью . Величина t может измеряться в экспериментах двух типов. Во-первых, t можно найти по изменению динамических характеристик, появлению упругих свойств в материале при испытаниях образца в условиях малоамплитудных гармонических колебаний. Это — типичные деструктивные испытания, и получаемая таким образом величина to отражает статические свойства материала. Во-вторых, измерение t можно проводить вискозиметрическим методом на ротационном приборе, наблюдая за изменением вязкости (или напряжения сдвига т при задании постоянной скорости сдвига 7 = onst) во времени. Если измерения проводят при низких скоростях сдвига, то можно считать, что также получается статическое значение to, не зависящее от скорости сдвига. Опыты, однако, показывают, что если скорость сдвига достаточно высока, то происходит снижение f с ростом Y вплоть до полного вырождения индукционного периода [125]. Наблюдаемая при этом картина схематически показана на рис. 2.31. Здесь следует отметить два обстоятельства. Во-первых, практическое постоянство т вплоть до окончания индукционного периода и затем резкое возрастание этой величины, так что переход в твердое состояние носит характер критического явления. Во-вторых, относительно сла- [c.72]

Образование макроразрыва связано с двумя явлениями — деформированием упругой среды, вследствие чего в ней запасается потенциальная энергия С/, и образованием новой свободной поверхности, энергия единицы площади которой равна у. Для полистирола, как и для других стеклообразных полимеров, у по порядку величины близко к 5 10 Н см/см. Еще в 1921 г. Гриффит высказал предположение, что причиной раскрытия трещины является накопление критической энергии. Такая термодинамическая трактовка сводит причину разрушения к энергетической выгодности образования новой поверхности условие равновесного распространения трещины [c.233]

Зависимости предела прочности при растяжении от состава композиции, приведенные на рис. 13, не имеют теоретического обоснования. Действительно, существующие теории для металлов и термопластов предсказывают непрерывное увеличение предела прочности при растяжении с ростом содержания волокна. Интересно, однако, заметить, что прочность, измеренная в поперечном направлении, изменяется с составом композиции, например, для полиметилметакрилата, наполненного стеклянным волокном, в соответствии с формулой Лиса [71, так же как прочность композиций с эластомерным связующим, а именно наблюдается то же самое резкое нача.иьное падение пречности с последующим ее возрастанием и достижением значения, соответствующего прочности исходной матрицы. Лис объясняет это либо чувствительностью матрицы к образованию трещин, либо существованием некоторого критического объема цри деформировании в поперечном направлении. Вполне вероятно, что поведение композиций на основе каучука может быть обусловлено теми же явлениями, поскольку значительная часть волокон ориентируется в поперечном направлении. [c.298]

А Тепловыделения при деформировании, обусловленные гистерезисными потерями, могут привести к неконтролируемому повышению температуры, снижению несущей способности материала и вследствие этого к разрушению изделия. Это явление было подробно изучено С. Б. Ратнером, который показал, что для каждого полимера существует критическая величина разогрева Д Тк, практически не зависящая от внешних параметров (нагрузки, частоты, условий теплоотдачи), но зависящая от внутренних свойств материала (модуля упругости и угла механических потерь) и режима нагружения. Верхняя предельно допустимая температура экстраполяции Тэ, обеспечивающая безопасные условия работы изделия, должна определяться из условия Гд температура размягчения (теплостойкость) полимера, по достижении которой наблюдается резкое падение модуля упругости и потеря деформационной стабильности изделия. Проблема теплостойкости кратко рассмотрена в последнем разделе. настоящей главы. Ниже приводятся значения АТкВ С (по С. Б. Ратнеру) для ряда полимеров (температура испытаний 20 °С) [c.188]

При вытеснительной ионообменной хроматографий прн переходе через критическую концентрацию [уравнения (II, 36) и (II, 44)] происходит изменение условий деформирования границы зон ионов от обострения к размыванию или, наоборот, от размывания к обострению [31]. В соответствнп с этим при переходе через критическую концентрацию должен меняться порядок следования компонентов нри вытеснительной ионообменной хроматографии, т. е. при значительном заполнении колонки всеми обменивающимися ионами. Наиболее удобно наблюдать это явление в трехкомпонентной обменивающейся системе при введении в колонку с ионитом, на котором сорбирован один тип ионов, раствора, содержащего два других типа обменивающихся ионов [32—35]. При такой постановке опыта под концентрацией с в уравнениях (II, 34—35) и (II, 42—43) следует понимать суммарную концентрацию вводимых в колонку обменивающихся ионов. При переходе от условия с<,>скр. к с < Сцр, порядок вытеснения ионов меняется на обратный. Подобное явление представлено на. рис. 31 и 32, где продемонстрировано изменение порядка следования ионов кальция и триметилбензиламмония при их сорбции на сульфокатионите СНФ в натриевой форме в динамических условиях. При суммарной концентрации вводимых в колонку ионов мень- [c.82]

Возможность существования деформированных водородных связей, высказанная Поплом [26], была впоследствии принята многими авторами, и в настоящее время этому явлению [16, 60, 62] уделяется большое внимание при создании моделей. По мнению Айвса [20], интересно с привлечением представлений о деформации водородных связей и о возрастании этой деформации в зависимости от температуры попытаться объяснить тот факт, что вплоть до критической точки вода сохраняет высокое значение удельной теплоемкости. [c.20]

Уместно также указать, что можно видеть аналогию между положением Гх на температурной оси и областью р-перехода в полистироле. Эта аналогия связана с физическим смыслом сопоставляемых явлений появление молекулярной подвижности в области р-рела-ксации обусловливает принципиальную возможность увеличения свободного объема при деформировании, а достижение критической величины свободного объема — развитие вынужденно-эластических деформаций. [c.226]

Смотреть страницы где упоминается термин Критические явления при деформировании: [c.164] [c.119] [c.24] [c.4] [c.343] [c.365] [c.29] [c.188] [c.156]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.0 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.0 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Деформирование

Справочник химика 21

Химия и химическая технология