Кривые нагрузка деформация

Цель работы. Получение кривых нагрузка — деформация кристаллических и аморфных полимеров при различных температурах и скоростях приложения нагрузки, определение напряжения рекристаллизации или предела вынужденной эластичности и их зависимости от температуры и скорости растяжения. [c.163]

При увеличении возрастает разность у — р , соответствующая точке максимума на кривой нагрузка—деформация, т. е. моменту наступления текучести материала и последующего его разрушения (рис. 2). При наиболее высоких значениях бокового давления сопротивление образцов разрушению значительно возрастает. На них нет видимых поверхностных трещин и лишь наблюдается скольжение одних зерен относительно других. [c.18]

Рис. 2 Типичные кривые нагрузка — деформация , иллюстрирующие разрушение 1 — прп малых деформациях без текучести, 2 — при малых деформациях с текучестью или максимальным напряжением, з — при больших деформациях с реализацией условного (смещенного) предела текучести, 4— при больших деформациях с реализацией текучести, а — точка, ограничивающая пропорциональность между усилием и деформацией, б, г — точки, соответствующие моменту разделения образца на части, в — точка, соответствующая максимальной нагрузке прн деформировании пли пределу текучести д — точка, соответствующая условному (смещенному) пределу текучести, е — точка, соответствующая пределу текучести, к — точка, отвечающая нагрузке при произвольно заданной деформации (кривые выполнены в различных масштабах).

Сопротивление удару хрупкого полимера (площадь под кривой нагрузка—деформация), по существу, определяется энергией We, необходимой для достижения стадии быстрого распространения трещины (максимума Р). Дополнительная энергия, требуемая для разделения материала на части во время фазы быстрого роста трещины, незначительна (рис. 8.24). Поэтому одними из наиболее существенных особенностей сопротивления удару хрупких полимеров являются ограниченные условия, при которых становится возможным быстрый рост трещины в материале. Данная проблема будет рассмотрена в гл. 9 с позиций механики разрушения. Абсолютные значения наибольшей изгибающей силы Fm или наибольших напряжений в растягиваемом волокне не являются мерой сопротивления удару. Действительно, термообработка (в течение 30 мин при 130°С) бруска полистирола, полученного инжекцией расплава, увеличивала сопротивление удару (за счет увеличения отклонения б) от 18 до 21 кДж/м при одновременном уменьшении fm от 235 до 215 Н [105]. [c.272]

При таких деформациях, когда кривая нагрузка — деформация начинает отклоняться от линейной зависимости [145]. [c.302]

По кривым нагрузка — деформация определяют напряжение рекристаллизации Стр для образцов кристаллических полимеров и пределы вынужденной эластичности Ов для образцов аморфных полимеров. Условия и результаты опытов вносят в таблицу. [c.164]

Приборы разрывная машина типа КС1-33 с записью кривых нагрузка —деформация, штанцевый вырубной нож, гидравлический пресс (школьный), планиметр. [c.166]

Работа Смита показывает, что при измерениях кривой нагрузка — деформация существенное значение имеет знание точной формы кривой в условиях постоянства скорости деформации. [c.200]

Существуют еще две разновидности кривых нагрузка— деформация. Первая — это кривая, отвечающая равновесным напряжениям для сетчатых полимеров, когда наблюдается пропорциональность между напряжением и деформацией (в высокоэластическом состоянии). Она снимается по точкам при ступенчатом нагружении, выдержке при заданной деформации в течение длительного времени, в ходе которой производится нагрев и охлаждение образца до температуры опыта таким образом, чтобы неравновесная часть напряжения могла полностью отрелаксировать и измеряемое напряжение практически не менялось при подходе к температуре измерения со стороны более высоких температур. [c.201]

Изохронные кривые нагрузка — деформация (рис. Х.З) весьма близки по смыслу к равновесным кривым. Их получают, используя данные испытаний на ползучесть и откладывая против заданных напряжений деформации, которые достигнуты за определенный интервал времени. При этом образуется семейство кривых, все точки которых соответствуют одному и тому же времени нагружения. В принципе такая кривая имеет своим пределом равновесную кривую напряжение — деформация. Однако поскольку равновесие не может быть до- [c.201]

V. Благодаря фиксированным скоростям подачи столика можно получать кривые нагрузка — деформация для материалов, испытывающих остаточные деформации (в тех диапазонах силоизмерителя, где жесткость системы достаточно высока) при необходимости синхронной регистрации усилий стрелочный индикатор нетрудно заменить электрическим датчиком. [c.30]

Третий вид проявления физических релаксационных процессов— это изменение соотношения между обратимой и необратимой частью деформации. Необрати.мая часть деформации появляется при сопоставлении кривых нагрузка — деформация при нагружении и разгружении [30—32]. Если деформирование ведется в условиях, когда при каждой деформации достигается равновесное значение напряжения а ,, кривые нагружения и разгружения совпадают. Если же релаксационные процессы не успевают пройти, то кривая нагружения отклоняется от равновесной, а на кривой разгружения тем же деформациям соответствуют меньшие напряжения (рис. 8.7). При этом не вся энергия деформирования возвращается при разгружении, и появляется петля гистерезиса. Возможны даже кривые разгружения, имеющие форму кривой 5 на рис. 8.7, где бн — кажущаяся необратимая деформация. Доля необратимой деформации измеряется площадью петли гистерезиса. Следует, однако, помнить, что характер необратимости деформации здесь совершенно иной, чем в случае пластического течения необратимость [c.311]

ВИДНО из рис. 11.7, импрегнирование американской липы полиметилметакрилатом приводит к некоторому увеличению модуля упругости и существенному возрастанию проч ности при растяжении, что находится в соответствии с исследованиями других авторов [390]. Наряду с прочностью возрастает также жесткость, на что указывает площадь под кривой нагрузка — деформация при испытаниях на сжатие и изгиб (см. разд. 11.2.3.1). На рис. 11.8 показано влияние на прочностные свойства строения мономера [529]. Наибольшее улучшение свойств обеспечивает сшитая эпоксидная смола и линейный полимер грег-бутилстирола, обладающего низкой летучестью и меньшей усадкой при полимеризации по сравнению с метилметакрилатом. [c.287]

Рис. П.22. Кривые нагрузка—деформация для исходного и усиленных строительных составов [281)

Рис. 24.10. Сравнение кривых нагрузка — деформация для хряща во время ограниченного (1) и неограниченного (2) сжатия. Скорость деформирования 13%/с. (Средние значения из 12 опытов стандартное отклонение.)

Рис. 24.11. Кривые нагрузка—деформация при трех значениях скорости деформирования для хряща при сжатии его в направлении пластины с пористостью 20% (Средние значения из 8— 10 опытов стандартное отклонение.)

На рис. 24.11—24.13 показаны зависимости нагрузка —деформация при проведении ограниченного сжатия в направлении пластин с пористостью (значениями Лл/Лс) 0,20, 0,35 и 0,45. Как и можно было ожидать, сжатие хряща в направлении пластин более низкой пористости происходит при значительно более высоких значениях отношения нагрузки к деформации (рис. 24.14) и соответственно более низких скоростях релаксации нагрузки. При использовании пластин более низкой пористости вид кривых нагрузка — деформация в большей степени зависит от скорости деформирования, чем в случае сжатия ткани в направлении наиболее пористых пластин (Л h/Л с=0,45). В последнем случае зависимость от скорости деформирования была очень слабой. Кривые нагрузка — деформация хряща при применении пластин одинаковой пористости (0,35), но имеющих различный размер отверстий, были идентичны (рис. 24.14). Таким образом, если отверстия достаточно велики, чтобы исключить проявления капиллярных эффектов, то размер отверстий не может быть критическим параметром. [c.404]

Рис. 24.13. Кривые нагрузка—деформация при трех значениях скорости деформирования для хряща при сжатии его в направлении пластины с пористостью 45%. Очень слабая зависимость от скорости деформирования. (Средние значения нз 10 опытов стандартное отклонение.)

Рис. 3.6. Типичная кривая нагрузка — деформация для термопластов в области перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние.

Рис. 24.14. Кривые нагрузка—деформация ткани при использовании различных пластин. Скорость деформирования 13%/с. (Средние значения из 9—15 опытов стандартное отклонение.)

Это утверждение согласуется со следующими фактами 1) уменьшение модуля (в диапазоне изученных деформаций) при сжатии ткани в направлении пластин с большей пористостью 2) крайне малая зависимость кривых нагрузка — деформация от скорости деформирования, особенно если сжатие производится в направлении пластин с пористостью 45% (рис. 24.13) 3) очевидная независимость деформационных кривых от размера отверстий (рис. 24.14)—вид этих кривых определяется только пористостью пластин 4) известная из литературы слабая зависимость коэффициентов проницаемости от величины деформации при фиксированном значении градиента давления, когда хрящ зажимается между пористыми дисками [19]. [c.407]

При сжатии нагрузка увеличивалась все в большей степени до прекращения сжатия. После этого наблюдалась быстрая релаксация нагрузки. Последняя уменьшалась с замедляющейся скоростью, пока не достигались не зависимые от времени значения, характерные для данной деформации, но не зависимые от скорости деформирования. Во время неограниченного сжатия нагрузки увеличивались в меньшей степени при одном и том же осевом перемещении, а релаксация протекала значительно более медленно. Для большинства использованных пористых пластин скорость деформирования мало или даже совсем не влияла на ход кривых нагрузка—деформация. Графики зависимости средних нагрузок для каждого значения деформации от пористости дают семейство прямых, которые при малых нагрузках экстраполируются приблизительно к одному и тому же значению пористости. [c.410]

Деформационные характеристики (модуль упругости и податливость), прочность и энергия разрушения могут быть получены из кривых нагрузка — деформация, снимаемых вплоть до разрушения образца (рис. 3.6). [c.58]

Изменение деформационных и прочностных свойств и, соответственно, типа кривой нагрузка—деформация [c.61]

Рис. 3.7. Кривые нагрузка — деформация для различных термопластов (энергия разрушения быстро возрастает по мере увеличения деформации)

По характеру кривых нагрузка — деформация растяжения, полученных при растяжении образца в трех направлениях в направлении больших осей частиц наполнителя, под углом к большим осям и перпендикулярно им. При испытании резин с анизотропными наполнителями эти кривые имеют различный характер. При растяжении в направлении больших осей кривая отклоняется к оси нагрузок при растяжении в направлении, перпендикулярном к большой оси, кривая отклоняется к оси деформаций, а при растяжении под углом к большой оси — занимает среднее положение. [c.46]

На рис. 2.9 приведены кривые нагрузка — деформация для различных эластичных ППУ и показано, как влияет их кажущаяся плотность на характер этих кривых (рис. 2.9). [c.90]

Рис. 2.9. Кривые нагрузка — деформация для эластичных ППУ

Рис. 57. Типичные кривые нагрузка—деформация для стали и резины (нагрузка для резины выражена в кгс, а для стали—в кгс-10 )

Из кривых нагрузка — деформация, представленных на рис. 57, ясно видно различие свойств резины и металла . Резина является более деформируемым материалом. Поэтому при всех расчетах деталей исходными данными должны быть на- [c.298]

Эффекты, наблюдавшиеся при растяжении хрупких композиционных материалов, столь же характерны для полностью ориентированных волокнистых полимерных материалов, растягиваемых вплоть до разрыва. Если прекратить растяжение незадолго до момента разрушения и убрать внешнюю нагрузку, то деформация почти полностью исчезнет, т. е. она почти обратима. При повторном нагружении деформационная кривая пройдет несколько ниже первичной кривой нагрузка — деформация. Некоторые авторы пытаются объяснить этот эффект механодеструкцией макромолекул. Действительно, при некоторых благоприятных условиях можно обнаружить сигнал ЭПР, свидетельствующий [c.28]

Образцы в форме лопаток вырубают штанцевым ножом на гидравлическом прессе и закрепляют в зажимах разрывной машины. При включении прямого, а затем обратного хода машины на диаграммной бумаге записывающего устройства воспроизводятся кривые нагрузка — деформация и разгрузка — деформация. [c.167]

Ряс. ИЯ. Кривые нагрузка — деформация для образцов американской липы, импрегнированных эпоксидной смолой (/), поли- грег-бутилстироюи (2) и полиметилмет-акрилатом (3) [529]. [c.287]

Эксперимент состоял в следующем. Перед началом каждого опыта пробки выдерживали в 0,03 М растворе фосфатного буфера (pH 7,4) при 4 °С в течение по крайней мере 2 ч. Установлено, что за это время величина набухания образцов хряща достигает равновесных значений. В дополнение к растворенным солям буфер содержал 1 моль/л фенилметилсульфонил-фторида (ФМСФ). Это соединение ингибирует протекание в ткани ферментативных реакций во время проведения эксперимента [17]. Все опыты проводили при комнатной температуре. Автор установил, что в этом узком температурном интервале (23—27 °С) кривые нагрузка — деформация ткани и скорости рассасывания нагрузки нечувствительны к изменениям температуры [18]. [c.391]

Зависимость средних нагрузок от пористости пластин при каждом значении деформации (получена из кривых нагрузка— деформация для каждой пластины, рис. 24.15) дает семейство прямых линий, которые эксраполируются примерно к одному и тому же значению пористости (65%)- Неопределенность, обусловленная разбросом экспериментальных данных, исключает очень точную экстраполяцию. Тем не менее полученные данные указывают на то, что ограниченное сжатие ткани в направлении пластин с пористостью по крайней мере 65% сопровождается очень низкими нагрузками при каждом значении деформации (возможно, приближающимися к значениям на кривой нагрузка— деформация, независимым от времени, рис. 24.16). Независимое от времени значение соотношения нагрузка — деформация (т. е. асимптотическая нагрузка при каждом значении деформации и последующая релаксация ткани после ее ограниченного сжатия) приведено на рис. 24.16. Кривая практически линейна вплоть до степени сжатия 30%, после которого наблюдается быстрый подъем. Было найдено, что это соотношение не зависит от пористости пластин, в направлении которых сжимается ткань, и от скорости деформирования, при которой осуществляется сжатие. [c.404]

Все нагрузки при каждом значении деформации, полученные из деформационных кривых для различных пластин, в координатах нагрузка — пористость экстраполируются примерно к одному и тому же значению пористости при малых нагрузках (рис. 24.15). Отсюда следует строгий вывод о том, что ограниченное сжатие ткани в направлении пластин с пористостью по крайней мере 65% до деформации 0,15 или даже больше происходит при очень малых значениях нагрузок. Это указывает на то, что экспериментальные кривые нагрузка — деформация являются прежде всего функцией сопротивления потоку ткани, обусловленного конечной пористостью пластин, а не высокоэластическими свойствами матрицы. Однако важнее то, что полученные результаты указывают на высокую проницаемость ткани по отношению к потоку жидкости, нормальному к ее поверхности (т. е. она обладает малым сопротивлечи-ем к потоку воды в этом направлении) при градиентах давления и скоростях потока, имеющих место при сжатии. Поэтому можно утверждать, что жидкость, содержащаяся в ткани со стороны, противоположной той, где находятся отверстия, при сжатии вытекает из ткани свободно. [c.407]

Кривые нагрузка — деформация углерод-углеродного пластика с трехмерной тканью характеризуются наличием области нсевдонластической деформации, что объясняется отрывом матрицы от волокна и ее микроразрушениями. Следовательно, в этом случае хрупкое разрушение исключается. Меньшая прочность композита при сжатии объясняется тем, что он разрушается путем смятия, а не сдвига, как блочный графит. [c.196]

Рассмотрим, например, способ определения ддарной вязкости по Шарпи. Он относится к методам испытании с высокой скоростью деформирования при трех- или четырехточечном изгибе. Если испытываются образцы без надреза, то определяется преимущественно упругая энергия, накопленная в бруске перед разрушением, а ее величина определяется размерами и формой образца, разрушающим напряжением, модулем упругости образца и развитием в нем каких-либо пластических деформаций. Если в материале практически не развиваются пластические деформации, он не чувствителен к скорости деформирования. Тогда показатель вязкости разрушения по Шарпи с хорошим приближением равен площади под суммарной кривой нагрузка — деформация при низкоскоростном изгибе. Однако очевидно, что если материал чувствителен к скорости деформирования, например, в случае нехрупких полимеров, уменьшение вязкоупругих деформаций при высокой скорости деформирования приведет к снижению энергии разрущения по сравнению с медленным изгибом. [c.64]

Рис. 2.29. Зависимость площади под кривой нагрузка — деформация при изгибе эпоксидной смолы, наполненной стеклосферами, от объемной доли стеклосфер (см. обозначения на рис. 28) [35].

Ударная вязкость. Ударная вязкость хрупких полимеров, наполненных дисперсными частицами, не коррелирует с данными относительно их поверхностной энергии разрушения. Так, на рис. 2.28 показана зависимость ударной вязкости по Изоду эпоксидной смолы, наполненной стеклосферами с различной поверхностной обработкой, от объемной доли наполнителя [35]. Аналогичная зависимость для поверхностной энергии разрушения этих композиций приведена на рис. 2.16. Значительное возрастание поверхностной энергии разрушения при введении наполнителя до 30% (об.) никак не коррелирует с ударной вязкостью, хотя тенденция к уменьшению ударной вязкости с увеличением доли наполнителя коррелирует с изменением площади под диаграммой напряжение-деформация при низкоскоростном изгибе (рис. 2.29). Аналогичная корреляция между зависимостями ударной вязкости и прочности при изгибе от содержания наполнителя приведена Ли и Невиллом [48]. Причины этого уже объяснялись ранее. Ударные испытания относятся к испытаниям при изгибе с высокой скоростью дефор-1Мирования и ударная вязкость отражает энергию, определяемую по площади под суммарной кривой нагрузка — деформация при высокой скорости деформирования. [c.84]

Оуэна с сотрудниками в большинстве случаев проводили испытания при растяжении на широких пластинах с надрезами. При сравнении результатов, полученных различными исследователями, возникают определенные трудности, обусловленные тем, что различные методы дают различные результаты и не известно, какой из них даст, так сказать абсолютные результаты . Например, в двух работах [109, 116] было установлено, что для материалов, содержащих 40% (об.) высокомодульных углеродных волокон, Кс примерно равен 40 МН/м г при растяжении пластин с надрезом, независимо от длины надреза. С другой стороны, при испытании аналогичных материалов при четырехточечном изгибе образцов с надрезом найденные значения Кс составляли величину около 16 МН/м 2 при отношении глубины надреза к толщине образца от 0,3 до 0,7 и значительно более низкие значения Кс при меньших отношениях глубины надреза к толщине. Эллис и Харрис [116] сравнивали параметры вязкости разрушения, определенные различными способами, для материалов на основе эпоксидной смолы и высокомодульных и высокопрочных углеродных волокон. Они определяли общую работу разрушения YF, работу инициирования трещины уг (площадь под кривой нагрузка — деформация до максимальной нагрузки, при которой начинается быстрый рост трещины), а также критическую скорость высвобождения упругой энергии Ос по методу определения податливости образца с трещиной. Все измерения проводились при низкоскоростном изгибе образцов с надрезом. По данным Кс, полученным при растяжении и изгибе, используя уравнение (2.27), они рассчитали эквивалентные значения Ос. Для того, чтобы сделать это, необходимо было использовать податливость С, учитывающую ортотропный характер волокнистых композиционных материалов. Зих, Пэрис и Ирвин вывели полную форму уравнения (2.27) [4], в котором С является функцией всех констант в тензоре податливости. Для ортотропных материалов с одной резко выраженной осью анизотропии, таких как однонаправленные композиционные материалы с непрерывными волокнами типа углеродных, их уравнение может быть записано в упрощенной форме [c.134]

Рис, 2.6. Кривые нагрузка — деформация для эластичных ППУ на ошове простого а) и сложного б) олигоэфира (р=32 кг/м ). [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология