Деформация волокон упругая

Рис. 9-32. Связь прочности и модуля упругости прн растяжении с деформацией волокна [9-25]. Обозначения те же, что на рис. 9-31

Величины остаточных напряжений в крайних волокнах не превышают предел текучести примененных марок сталей, как видно из табл. 24, т.е. деформации являются упруго-пластическими, но не чисто пластическими, поскольку величины остаточных деформаций не превышают 0,6 %. Такие остаточные деформации не являются опасными с точки зрения надежности резервуаров, что и подтверждает многолетний опыт их эксплуатации. [c.166]

В основе вывода этого соотношения заложено предположение о равенстве деформаций волокна и матрицы при любом приложенном к системе напряжении. Это предположение справедливо для системы металл — металл, но оно становится невероятным для термопластов или эластомеров, у которых модуль упругости существенно меньше, чем у армирующих их волокон. Для учета указанной особенности поведения полимерных систем, армированных волокнами, Лис [6] предложил следующим образом изменить выражение для модуля упругости композиции [c.297]

Оценка возможности упрочнения композиционных материалов короткими волокнами основана на предположении о том, что 1) матрица служит средой (упругой или упруго-пластической), передающей на волокно приложенное к композиции напряжение за счет касательных сил, действующих на поверхности раздела волокно — матрица, и 2) средняя деформация матрицы равна средней деформации волокна (бж = е,вол). Считается также, что основная доля приложенной к композиции нагрузки воспринимается волокнами. Однако, если волокна упакованы достаточно плотно, то области концентрации деформации вблизи волокон будут перекрываться и приводить к деформационному упрочнению матрицы, которое, в свою очередь, способствует общему упрочнению композиции. [c.333]

Работа, связанная с деформацией волокна Хрупкое разрушение волокна Изгиб волокна в процессе вытаскивания Пластическое разрушение волокна Запасенная упругая энергия Пластическое течение в процессе изгибания Пластическое течение и образование шейки [c.368]

Растрескивание связующего еще не приводит к потере несущей способности наполнителя, так как критические перенапряжения в вершине трещины поглощаются дополнительной упругой деформацией волокна. Приложенную растягивающую нагрузку можно увеличивать, что приведет к очередному акту возникновения и предотвращения распространения трещины на другом участке материала. Медленный прерывистый рост трещин при растяжении органоволокнитов на основе эластичных волокон определяет высокое значение предельной работы разрушения этих материалов. [c.280]

Деформация волокна под действием постоянной нагрузки включает мгновенное упругое удлинение, удлинение, уменьшение которого во времени выражается степенной зависимостью, и некоторое пластическое течение. Та часть удлинения, которая зависит от времени действия нагрузки, обусловлена релаксацией межмолекулярных связей. Большая часть обшей деформации приходится именно на этот вид удлинения. Под действием повторных нагрузок происходит механическое кондиционирование волокна (рис. 8, 9). [c.111]

Если бы в середине волокна была цилиндрическая полость, то уменьшение объема могло бы происходить за счет уменьшения объема этой полости, при этом степень сжатия материала волокна значительно снизилась бы. Однако и в случае деформации полых волокон, вероятно, возникают другие силы, хотя и меньшие, при этом фактор (1—2 с1 0) представляет собой величину деформации волокна, а влияние пустот можно рассматривать как причину, которая вызывает уменьшение эффективной величины К, в которую входит объемный модуль упругости. [c.93]

Упругость волокна. Упругость волокна противодействует необратимым деформациям одежды и обеспечивает постоянство формы одежды и ее несминаемость. Быстрая и полная обратимость деформаций волокна является желательным свойством. В табл. 22 приведены данные об обратимости деформаций (во времени) для различных волокон при растяжении их на 2%. [c.265]

Высокомодульные волокна. Такие волокна необходимы, когда под действием механических воздействий волокнистое изделие должно обладать минимальной деформацией. Модуль упругости подобных волокон должен быть большим, а кривая деформаций должна круто подниматься с ростом деформирующего усилия. [c.27]

Отрезок ОА характеризует упругие (мгновенно исчезающие) деформации, не превышающие 1,5—2,0%, количественно оцениваемые модулем упругости Му = Н 1У (где Я] и У1 — соответственно нагрузка и деформация в упругой области). Модуль упругости постоянен для данного вида волокна и характеризует упругие деформации в аморфных областях волокна, зависящие от энергии связи между звеньями макромолекул в этих областях. Он растет с увеличением энергии связей и уплотнением аморфных областей и достигает максимальных значений для полимерных кристаллов. [c.102]

Максимально допустимые деформации связующего выще деформаций волокна. Использование подходящего связующего, модуль упругости которого значительно ниже модуля упругости стекловолокна, гарантирует, что произойдет разрушение стекловолокна, а не связующего, и тем самым будет обеспечена максимальная эффективность. [c.189]

Длительная адгезионная прочность соединения подчас меньше длительной когезионной прочности адгезива. При одинаковой природе адгезионных и когезионных связей причиной этого могут быть концентрирующиеся на границе раздела напряжения, возникающие из-за усадки клея при отверждении, разности модулей упругости и -коэффициентов линейного расширения клея и склеиваемых материалов, действия внешней нагрузки и т. д. Коэффициент длительной прочности адгезионных связей между стекловолокном и связующим сильно колеблется и составляет 0,2—0,65. В то же время коэффициент длительной когезионной прочности связующих равен 0,8. Меньшая долговечность адгезионных связей обусловлена тем, что даже без приложения внешней нагрузки в стеклопластиках, так же как и в клеевых соединениях, под влиянием усадки связующего, технологических и эксплуатационных факторов остаточные напряжения на границе смола — стекловолокно могут достигать 35% прочности связующего в зависимости от природы полимера. Разница в деформациях волокна и полимера мешает им работать согласованно. [c.208]

Приведенная на рис. 8.1 диаграмма дает возможность представить изменение кар< общей деформации волокна в ходе процесса формования (кривая Ъ Ъ" — //"), так и необратимой части ее (кривая с — с" — — с "). Соответственпо можно провести и кривую для истинно упругой деформации, но она ire имеет определяющего значения для рассмотрения особенностей формования волокна и поэтому на диаграмме не отмечена. [c.159]

Если во всех точках поперечного сечения балки (см. рис. 2) будет достигнуто напряжение текучести, то наступит так называемое предельное состояние, при котором образуется шарнир пластичности. Предельный изгибающий момент, который может выдержать балка в этом случае, определяют как произведение предела текучести на пластический момент сопротивления Значение для прямоугольного сечения высотой к и шириной Ь Ь/1 4 момент сопротивления при упругих деформациях, когда напряжения изменяются линейно от нейтральной оси к крайним волокнам в сечении образца, W = Ьк 16. [c.7]

При упруго-пластическом изгибе линейные деформации по толщине заготовки изменяются пропорционально расстоянию от нейтральной линии до рассматриваемого волокна г и обратно пропорционально радиусу кривизны [c.163]

В то же время при (большой) концентрации (0,6-Ю ) разрывов связей на 1 м (т. е. 0,83 мол/м ) рассеивающаяся в виде тепла Qь полная энергия, накопленная втягивающимися концами цепей, в среднем равна 722 кДж/м . Химическая энергия Уь данного числа разорванных связей равна 156 кДж/м . Значение средней энергии следует также сравнить с плотностью накопленной энергии упругой деформации, т. е. с о /2 . Эта величина равна 125 МДж/м для сверхвысокопрочного волокна ПА-6 и в свою очередь составляет лишь шестую часть плотности энергии когезии данного материала. Поэтому рассеяние энергии, обусловленное разрывом связей, немного меньше, чем чисто гистерезисные потери при нагружении и раз-гружении волокна полиамида (для ПА-6 1 б 5-10 при частоте 10—30 Гц). [c.259]

Пластическая деформация, которая происходит под действием внедрения и разложения соединения, приводит к образованию внутренних и внешних пустот в волокне. Очевидно, что снижение модуля упругости связано не с изменением его абсолютных значений, а с увеличением сечения волокна. [c.319]

Для полимеров особенно необходимо строгое разделение в уксиерименте полной деформации на необратимую деформацию течения и обратимую (высоколласти-ческую) деформацию, определяющую упругие свойства текучего полимера. Значение т] определяется скоростью только необратимой деформации. Большинство работ по измерению т] полимерных систем выполнено в условиях сдвиговой деформации. Однако для полимеров важное зиачение имеет также метод измерения В. при растяжении т]р. Этот метод моделирует условия переработки полимеров в волокна и пленки и в нек-рых случаях (особенно при очень высоких значениях В. вблизи темп-ры стеклования) измерение с его помощью выполняется проще, чем при сдвиговых деформациях. В простейшем случае — в области, где механич. свойства несжимаемой жидкости описываются линейными ф-циями, г)р = 3т) (закон Трутона), но при повышенных скоростях деформации наблюдаются отклонения от этого простейшего соотнотення, связанные с возрастанием т)р и убыванием т] при высоких напряжениях. [c.284]

Используют как простые, так и сложные полиэфиры (или сополиэфиры). Содержание полиэфирных звеньев в макромолекуле эластомера составляет 60—80% (по массе). В случае синтеза сложного полиэфира берется избыток гликоля по отношению к к-те с тем, чтобы в готовом продукте макромолекулы имели только гидроксильные концевые группы. Полиэфиры должны иметь кислотное число не более 0,5 и содержать не выше 0,05% (по массе) влаги. Мол. масса полиэфира в значительной мере определяет механич. свойства П. в. Из низкомолекулярных полиэфиров (мол. масса ниже 2000) получают волокна с повышенной прочностью и меньшим удлинением, высоким модулем упругости и большой остаточной деформацией. Так, при использовании сложных полиэфиров (типа полигликольадипинатов) с мол. массой ниже 1600 остаточная деформация волокна превышает 80%. Для синтеза макродиизоцианатов чаще всего используют полиэфиры с низкой темп-рой плавления (50—90°С). [c.27]

В воде и водных р-рах поверхностно-активных веществ прочность С. снижается до 50—60%, но полностью восстанавливается после высушивания (бесщелочное стекло). При длительном действии деформирующего усилия, особенно во влажной среде, у С, появляется усталость, исчезающая после его гидрофобизации, папр, кремнийорганич. соединениями. После разгрузки волокон прочность их восстанавливается. С. может выдерживать многократное приложение растягивающей нагрузки при условии, если эта нагрузка периодически снимается, и деформация волокна происходит в неполярной углеводородной среде или в воздухе с низкой относительной влажностью. При обычной темп-ре и не очень длительном нагружепии С. ведет себя практически, как идеальное упруго хрупкое тело, подчиняясь закону Гука вплоть до разрыва. [c.522]

Структурные исследования в сочетании с данными по деформационнопрочностным характеристикам приводят к вьшоду о том, что волокна состоят из кристаллических пластин, объединенных в пачки, подобные тем, которые наблюдаются при кристаллизации ПЭ под давлением. Эти пластины способны упруго деформироваться (вероятно, изгибаться), поэтому их агрегаты могут подвергаться большим обратимым упругим деформациям, предопределяя деформацию волокна в целом. [c.59]

Эластические деформации характеризуются модулем эластичности Мэ=Н21У2, который в отличие от модуля упругости уменьшается с увеличением деформации волокна. [c.102]

Были определены [34] температурные зависимости механического и акустического модуля упругости для И типов волокон. На рис. 8.11 представлены эти зависимости. Механический модуль упругости определяется из диаграммы ст—е, полученной на разрывной машине при растяжении волокна на 1%- Акустический модуль упругости определяется по скорости измерения звука при частоте импульсов 10 кГц. Ка видно из рис. 8.11, отношение величины акустического модуля к динамическому изменяется в зависимости от температуры испытания и типа волокна. В зависимости от хода кривой В—Т волокна М0Ж1Н0 разбить на две группы. Для тех волокон, у которых Tg ниже или близка к комнатной, уменьшение модуля упругости при комнатной температуре является заметным, кривые сливаются при приближении температуры к Гпл, когда кристалличность резко снижается. Для тех волокон, у кото-торых Tg выше комнатной, кривые Е—Т не зависят от температуры в широком диапазоне и расположены параллельно друг другу, они заметно снижаются только в области температур, близких к температуре плавления. В этой области отмечается резкое снижение модуля упругости с температурой и слияние обеих кривых. Разница между акустическим и механическим модулем становится понятной, если общую деформацию волокна рассматривать как состоящую из трех частей уп- [c.240]

Волокно Напряжение, кгс/мм Деформация, % Угоп упругого восстановления, град. [c.160]

Однако все волокна при растяжении даюттакже остаточное удлинение, по крайней мере часть которого обратима во времени (высокоэластическая деформация). Волокно, имеющее полностью обратимое во времени остаточное удлинение, является высокоэластичным, но не абсолютно упругим. Полиамидные волокна обладают почти полной обратимостью деформации даже после очень больших нагрузок. Необратимая деформация у них очень невелика, за исключением случаев весьма больших нагрузок и высоких температур обычно принимается, что эта пластическая деформация собственно является эластической, [c.386]

Вискозные волокна в процессе формирования подвергаются ориентационной вытяжке, которая протекает в режиме смешанной вязкоупругой деформации [12]. Упругая и высокоэластические доли деформации составляют 45—55 %. Частично они восстанавливаются (на 12—16 %) после вытяжки, во время отделки и сушки. Остальная часть деформации вследствие стеклования и кристаллизации целлюлозы становится практически необратимой. Она восстанавливает ся только частично при многократных термовлажностны обработках (стирках) или набухании в растворах NaOH. При этом происходит усадка волокна на 8-12 %, что крайне нежелательно. [c.108]

Для стали предел текучести яри изгибе иревышает предел текучести ири растяжении и составляет ири а,,200- 500 МПа для образцов прямоугольного сечения соответственно =< (1,44- --1,35) а,,. Это об ьясняется иеоднородностыо напряженного состояния в условиях пластических деформаций при изгибе, когда эпюра напряжений характеризуется кривой (см. рис. 2), а не прямой, как в условиях упругих деформаций. Если для определения действительных напряжений в крайнем волокне при изгибе применять формулы, соответствующие распределению напряжений по кривой, то при этом велич1ша напряжений в край- [c.7]

Обширный обзор экспериментальных установок, необходимых для исследования напряженных волокон в ЭПР-резонаторе, содержится в работе Рэнби и др. [2]. Эти установки значительно более сложные, чем аппаратура для исследования порошков, хотя требования по регулированию температуры и атмосферы, окружающей образец в резонаторе, почти те же самые. Известны рычажные и гидравлические системы нагружения с сервомеханизмами [29, 37, 44, 60], с помощью которых запрограммированная по определенному закону нагрузка и деформация могут быть приложены к пучкам волокон (или другим растягиваемым образцам) непосредственно в резонаторе. Необходимо, чтобы растяжение упругих образцов проводилось в таком температурном режиме, при котором можно легко наблюдать спектры свободных радикалов. Для термопластичных волокон этот режим соответствует температура.м 200—320 К предварительно ориентированные волокна каучуков необходимо испытывать при температурах 93—123 К- При этих температурах первичные свободные радикалы достаточно подвижны, чтобы быстро вступать в реакции с атомными группами своей или других цепных молекул, с абсорбированными газами, примесями или включениями, действующими в качестве лову- [c.182]

Сопротивление полимера удару снижается под действием всех факторов, вызывающих общее или локальное увеличение накопленной энергии упругой деформации при данном виде деформации, но не сопровождается непропорциональным ростом прочности. Таким образом, эффект концентрации напряжений с помощью надрезов, дефектов или включений в остальном неизменного полимера значительно снижает его сопротивление удару. Увеличение степени сшивки выше такого ее значения, при котором обеспечивается распределение нагрузки по всем цепям, лишь вызывает образование коротких, хорошо закрепленных сегментов цепей. Подобные сегменты в первую очередь должны перегружаться и разрываться при деформировании. Невысокое сопротивление удару полностью отвержденных ре-актопластов подтверждает сказанное. Усиление термопластов короткими волокнами, имеющими случайное распределение по длинам, более эффективно увеличивает их твердость, чем прочность, что приводит в итоге к уменьшению сопротивления удару. [c.276]

Чен [14], а также Уайт и Айди [10] представили экспериментальные и теоретические результаты (изотермический анализ устойчивости по Ляпунову), из которых следует 1) полимерные расплавы ведут себя при формовании волокна так же, как при однородном продольном течении 2) для полимеров, у которых продольная вязкость т]+ t, ) возрастает с увеличением времени или деформации (см. рис. 6.16), характерно устойчивое формование волокна без проявления резонанса прп вытяжке, и при высоких степенях вытяжки они разрушаются по когезионному механизму (примером полимера, демонстрирующим такое поведение, может служить ПЭНП) 3) для полимерных расплавов с уменьшающейся продольной вязкостью характерно проявление резонанса уже при малых степенях вытяжки и упругое разрушение (после образования шейки ) при высоких степенях вытяжки (типичными полимерами, которые можно отнести к этой категории, являются ПЭВП и ПП). [c.566]

Эта характеристика определяется как потеря прочности при его постоянном или циклическом нагружении растяжением, сжатием, кручением. Указанный показатель определяется величиной обратимой деформации или вязкостью КМУП. При постоянстве контактной поверхности между волокном и связующим и модуля упругости под нагрузкой сохраняемость увеличивается. Эти условия достигаются понижением внутренних напряжений при усадке в процессе отверждения [9-40]. Снижение усадочных напряжений в композитах уменьшает скорость накопления повреждений. В результате уменьшение модуля упругости во времени при постоянной температуре становится незначительным. В зависимости от вида нагружения (статического или /синами-ческого) сохраняемость изменяется. [c.536]

Из рис. 10-14, 15 видно, что КМУУ с высокомодульными и высокопрочными волокнами имеют максимальную прочность при 1000 С. Однако при применении КМУУ с высокомодульными волокнами выше этой температуры прочность падает, а с высокопрочными волокнами — остается постоянной. Выше 1400 С у ЙМУУ с высокопрочными волокнами продолжает увеличиваться предельная деформация и снижаться модуль упругости. [c.656]

Немонотонное изменение предела прочности на растяжение с температурой обработки может быть объяснено действием нескольких факторов. Упрочнение до температуры обработки 1500°С связано с наличием поверхностных дефектов, поскольку травление волокон, термообработанных в интервале 1000—1500 °С, повышает их прочность. Последу ющее разупрочнение может быть объяснено увеличением диаметра кри сталлитов в соответствии с рассмотренной в,гл. 3 теорией Гриффитса Другой причиной снижения прочности и деформации при термообработ ке углеродных волокон в интервале 1500-3000 °С считают [135] увели чение ширины трещин и увеличение степени кристалличности располо женного вблизи них углерода. Создавая при высокотемпературной обра ботке волокна растягивающие напряжения, можно изменять степень совершенства гексагональных слоев и их ориентацию относительно оси волокна. Последнее дает возможность регулировать величину модуля упругости. Полученная при этом связь модуля упругости с ориентационным параметром q, представляющим количественный показатель предпочтительной ориентации углеродных слоев относительно оси волокна, представлена на рис. 96 [133]. В этом случае величина относительной деформации определяется степенью совершенства гексагональных слоев в пределах областей когерентного рассеяния и может быть охарактеризована средним межслоевым расстоянием (рис. 97) [133]. [c.236]

Для сравнительных лабораторных исследований коррозионной усталости сварных соединений труб и основного металла вырезали образцы размером 180Х38Х 10 мм из прямошовных (сталь 17ГС) и спирально-шовных (сталь 17Г2СФ) сварных труб диаметром 820 мм. Механические свойства и химический состав соответствовали ГОСТам и техническим условиям. Учитывая, что в реальных условиях эксплуатации концентраторы напряжений испытывают упруго-пластические деформации, тогда как остальное тело трубы деформируется упруго, т. е. в концентраторах имеет место жесткая схема нагружения, усталостные испытания проводили на машине с задаваемой амплитудой деформации (максимальная тангенциальная деформация 0,22 и 0,3% или интенсивность деформации 0,25 и 0,34% в наружных волокнах) чистым изгибом с частотой 50 циклов в минуту. Коррозионную среду подавали с помощью капельницы (для обогащения кислородом) или влажного тампона. [c.230]