Деформации и частота воздействия

Понять причину механических потерь можно, обратившись к рис. II. 2. При больщих частотах воздействия деформация (связанная с молекулярными перестройками) не успевает произойти и расходуется лишь упругая энергия (вещественная часть модуля велика). При очень малых частотах воздействия (говоря о больших и малых частотах все время надо помнить о принципе ТВЭ) происходят лишь жидкоподобные — высокоэластические или вязкие (необратимые) — деформации, причем фазы деформаций и напряжений совпадают, и расход энергии снова невелик, как невелика и вещественная часть модуля. [c.97]

Электростатические силы, возникающие л ежду диполями, постоянными и индуцированными, характеризуются двумя основными параметрами — постоянным дипольным моментом д и поляризуемостью а (способностью электронных оболочек к деформации при воздействии электрического поля). Характерным параметром дисперсионных сил является основная (характеристическая) частота дисперсионного спектра колебаний атома vo hvo /, где /г — постоянная Планка / — ионизационный потенциал. [c.123]

Характер релаксационных процессов должен учитываться и при эксплуатации полимерных материалов в различных условиях. Особенно важно предусмотреть возможность мгновенных деформаций (ударные напряжения) и многократных деформаций большой частоты. Для более полной оценки релаксационных свойств полимеров изучают зависимость деформации от температуры при воздействии переменных напряжений. Оказалось, что повышение частоты воздействия на деформацию эквивалентно понижению температуры. Эта зависимость должна учитываться при оценке, например, морозостойкости каучуков и резиновых деталей в различных режимах эксплуатации в случае динамических воздействий на материал его хрупкость может проявиться при более высокой температуре, чем она обнаруживается при статическом воздействии. [c.498]

Рис. 67, Зависимость деформации полимеров от температуры при различных частотах воздействия (оз, < < з).

Рис, 68. Зависимость деформации сжатия от температуры для натурального каучука. Цифры па кривых — частота воздействия в гц- [c.172]

Таким образом, в студнях наблюдаются высокоэластические обратимые деформации. Только при плавлении разбавленного студня величины деформации начинают зависеть от частоты воздействия (рис. 189). Это указывает на появление возможности перемещения цепей как единого целого вследствие разрушения сравнительно непрочных поперечных связей. Наличие больших [c.430]

Рис. 189- Зависимость деформации сжатия от температуры для разбавленных студней желатина. Цифры на кривых— логарифмы частоты воздействия силы.

На рис. III. 48 представлены отношения D1/D2 для разных температур, причем в качестве основы для сравнения были взяты размеры частиц с поверхностным слоем при 90 °С. На построенной зависимости в области, в которой наблюдается максимум механических потерь, также обнаруживается максимум. Такое совпадение связано с тем, что при этой температуре время проведения эксперимента сопоставимо со средним временем релаксации полимерной матрицы. (Выше уже отмечалось, что толщина поверхностного слоя зависит от частоты воздействия.) При температуре, соответствующей максимуму механических потерь, времена релаксации в поверхностном слое больше характерного времени экспериментальной шкалы, поэтому этот слой не может существенно деформироваться. В то же время на больших удалениях от границы раздела фаз времена релаксации полимера сопоставимы с временем воздействия, и поэтому общая деформация материала определяется деформацией этих более удаленных слоев. [c.148]

Коэффициент у зависит только от соотношения частоты ф вынужденных колебаний и собственной частоты Уд. Эта зависимость представлена на рис. 3,13. В области значений а>1 со , близких к единице, деформации пружины и ее воздействие на опоры многократно превышают величины, характерные для статической нагрузки а при значениях Сй = 60 система вступает в резонанс, когда деформации и воздействие на опоры стремятся к бесконечности. Резонансная частота колебаний представляет серьезную опасность для машины, поэтому работа в режиме резонанса считается недопустимой. Зависимость коэффициента динамического усиления от соотношения со показывает, что для конструкции опасны режимы работы в зоне частот, близких к резонансной (она называется критической зоной вращения вала). Работа машины в зоне этих частот крайне нежелательна. Проведем анализ критических явлений в быстровращающихся роторах, [c.125]

На рис. 2, а представлена зависимость деформации полимера I (см. табл. 1) от температуры при различных частотах воздействия силы. [c.250]

Из развитых представлений вытекают возможные пути борьбы с разрушением полимерных изделий при длительных статических или многократных деформациях. Необходимо всеми средствами предотвращать возникновение свободных радикалов и инициирование ими окислительных процессов. Ясно, что всякое смягчение режима деформации (уменьшение величин заданных деформаций или напряжений, понижение частоты воздействия, в случае преобладания структурирования — переход к эксплуатационным режимам с заданными напряжениями и т. п.) повысит долговечность изделия. Кроме того, с целью предотвращения окисления в полимер следует вводить соответствующие ингибиторы. Необходимо особенно подчеркнуть недопустимость применения в качестве антиокислителей веществ, химически поглощающих кислород. Такие вещества, окисляясь по цепному механизму, сами являются дополнительным источником свободных радикалов, что лишь усугубляет процесс окисления полимера. [c.311]

По кривой кинетики структурообразования конец I стадии — 3 мин. Эти предположения подтверждались дополнительными исследованиями прочности образцов на сжатие после вибрации, приложенной в различные сроки от начала затворения по сравнению с контрольными (не вибрированными) образцами. В нужные промежутки времени часть суспензии отбирали и подвергали вибрации 60 сек с частотой 200 гц, затем формовали образцы (кубики 2 X 2 X 2 слг) для испытания на сжатие. Результаты опытов приведены на рис. 2 (кр. 3). Приложение вибрации через 2 мин дает увеличение прочности на 15% по сравнению с контрольным образцом вибрация Через 4 мин вызывает незначительное ее повышение. Это говорит о том, что до 4 мин в суспензии имеется коагуляционная структура из частиц полуводного гипса и появившихся зародышей новой фазы — дигидрата, но еще нет сплошного кристаллизационного каркаса. Его возникновение и развитие связано с резким нарастанием модуля быстрой эластической деформации. Вибрационные воздействия, приложенные в конце I стадии, разрушают дефектную тиксотропно-обратимую коагуляционную структуру и сообщают дополнительные импульсы для создания новых контактов. Вновь возникающая упорядоченная коагуляционная сетка служит основой для развития более прочной кристаллизационной структуры (в нашем случае увеличение прочности на 15%). [c.176]

Релаксационный характер реакции тела на механич. воздействие, т. е. зависимость деформаций и напряжений от длительности (частоты) воздействия. Эта зависимость обусловлена отставанием деформации от напряжения (см., наир., Гистерезисные явления) и может проявляться в чрезвычайно широком временном диапазоне (от долей секунды до многих лет — см. Релаксационные явления). [c.115]

В переменных механич. полях, напр, прп циклич. испытаниях материалов, измельчении полимеров в вибрационной мельнице, самой медленной стадией, определяющей скорость всего процесса, может оказаться перераспределение упругих напряжений в системе. Тогда константа скорости механохимич. процесса к будет пропорциональна скорости перераспределения А в сек (величина постоянной А определяется релаксационными свойствами материала и частотой воздействия) и вероятности накопления на данной связи нек-рой критич. энергии деформации U, достаточной для инициирования реакции [c.120]

Из рис. 54 видно, что экспериментальные величины равновесных высокоэластических деформаций при разных частотах воздействия не вполне совпадают. Это объясняется наличие.м не двух времен релаксации, а широкого набора времен релаксации реального полимера, соответствующих перегруппировкам звеньев и участков цепей, состоящих из различного числа звеньев. Для релаксационных процессов, происходящих в полимерах, характерно одновременное протекание, множества процессов с различными скоростями, т. е. с разными временами релаксации. [c.170]

Метод, позволяющий измерять величины деформаций при различных частотах воздействия силы, имеет очень большое практическое значение. В условиях эксплуатации очень многие. материалы претерпевают мгновенную деформацию (ударные нагрузки) или многократные деформации с очень большими частота.ми воздействия. Результаты статических испытаний, полученные на обычных динамометрах, не отражают в этих случаях изменений эксплуатационных свойств изделий. Такие материалы должны испытываться в условиях, близких к эксплуатационным, т. е. при больших частотах воздействия. [c.170]

Многократные циклические деформации. Как видно из рис. 9.11, после некоторого онределевнюго числа циклов деформации устанавливается стационарный режим деформирования, характеризующийся возникновением стабильной для данных условий надмолекулярной структуры. Для исследования релаксационных свойств полимеров представляет инте])ес измерение способности их к релаксации именно в этом режиме. При этом желательно, чтобы величина предельной деформации за цикл была минимальной, чтобы проводить исследования с практически недеформированным полимером в линейной области упругости. Это позволит легче установить количественную в.заимосвязь свойств со структурой полимера, которая, конечно, изменяется при большой деформации (десятки и сотни процентов). Желательно также в процессе испытания варьировать время цикла в возможно более широких пределах, т. е. иметь возможность значительно изменять частоту воздействия силы на образец. [c.129]

Рнс, 68, Зависимость деформации сжатия от температуры дла натурального каучука. Цифры из крнвык — частота воздействия в гч. [c.172]

Рис. 188. Зависимость деформации сжатия от частоты воздействиа силы для студней желатина. Цифры на кривых — концентрация студией в %.

Другой, не менее важной особенностью является место разрыва, по которому происходит механокрекинг. В настоящее время имеются некоторые доказательства локализации механокрекинга для немногих полимеров. Но, ло всей вероятности, эта локализация и не может быть единственной для данного полимера, а зависит от многих факторов, связанных не только с химическим строением полимера, но и конкретными условиями механодеструкции (среда, температура, частота воздействия и т. д.). Локализация механокрекинга определяется концентрацией напряжений на отдельных узлах полимерной цепи. Наиболее вероятными точками концентрации напряжений при деформациях полимеров являются места стыка ответвлений с основной цепью в разветвленных полимерах [76], поперечные связи в сетках, острые изломы главной ц пи в месте включения гетероатомов или жесткие узлы у четвертичных у Гле,родных атомов [55] и т. д. Оиецифическим местам [c.22]

СУПЕРПОЗИЦИИ ПРИНЦИП 1) различные независимые факторы по своему влияншо на измеряемые характеристики системы м. б. взаимозаменяемыми. Так, одни и те же значения мех. св-в полимерных материалов (модуля упругости, податливости, вязкости и др.) м. б. получены при изменении либо длительности наблюдения (частоты воздействия), либо т-ры, конц. данного в-ва в системе и т. д. С. п. позволяет обобщать результаты измерений, полученные при разл. условиях, и прогнозировать поведе-виа материала экстраполяцией результатов измерений на широкий временной интервал 2) результат неск. воздействий на систему не зависит от последовательности этих воздействий, т. е. отсутствует их взаимное влияние. Выполняется в т. н. линейных средах. В механике, напр., С. п. означает, что дефстмация среды может рассматриваться как линейная комбинация деформаций, вызванных разл. напряжениями, каждое из к-рых оказывает влияние независимо от всех остальных и определяется длительностью действия данной нагрузки (принцип Больцмана — Вольтерры) [c.554]

Изучение зависимости деформаций полиизобутилепов различных молекулярных весов от температуры и частоты воздействия силы производилось при помощи прибора Александрова—Гаева. Подробное описание этого прибора дано в работе Лазуркина [3]. [c.248]

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]

Р. я. при акустич. и ультраакустич. воздействиях, ЯВЛЯЮПЦ1ХСЯ циклич. изменениями напряжения сдвига или давления, аналогичны Р. я. при низкочастотных (инфразвуковых) механич. воздействиях. Зависимость амплитуды деформации и угла сдвига фаз от частоты воздействия и темп-ры проявляется в соответствующей температурно-частотной зависимости скорости звука или ультразвука и в диссипации звуковой энергии. [c.165]

Козлов и сотр. исследовали влияние механических воздействий на ускорение структурных превращений в поликарбонате диана. Были сняты термомеханические кривые зависимости деформации от температуры при вибрационной деформации сжатия в интервале температур 20—230° С и в интервале частот 1400—0,14 колебаний в минуту. Оказалось, что при частоте 140 колебаний в минуту образец остается практически неде-формируемым вплоть до перехода в вязкотекучее состояние. При уменьшении частоты воздействия силы поликарбонат диана обнаруживает свойства, типичные высокомолекулярным аморфным полимерам появляется область высокоэластичного состояния. При частоте 0,14 колебаний в минуту в области температур 160° С наблюдается кристаллизация полимера. Проведено электрономикроскопическое исследование пленок поликарбоната диана, полученных при различных режимах, и установлено наличие в них морфологических структур, сферолитов, фибрилл и ламеллей. При медленном испарении 1 % раствора поликарбоната в метиленхлориде образуются сферолиты диаметром до 100 мк. При охлаждении растворов поликарбонатов в бензоле, толуоле или п-ксилоле сначала образуются бесструктурные волокна, а затем жгуты . С увеличением молекулярного веса поликарбоната от 11000 до 175000 возрастает [c.254]

При периодическом приложении нагрузки, т. е. в условиях динамического воздействия, деформация, развивающаяся за один цикл нагружения, соответствует некоторому заданному времени наблюдения. Чем выше частота воздействия V, тем меньше время развития деформации за один цикл нагружения и амплитудное значение деформации. Такие эксперименты для натурального каучука впервые были проведены А. П. Александровым и Ю. С. Ла-зуркиным [29]. Чем выше температура Т, а следовательно, и сегментная подвижность макромолекул, тем выше скорость развития высокоэластической деформации V. И наоборот, при понижении температуры и уменьшается. Температурную зависимость V можно представить в следующем виде [c.309]

Кривые температурной зависимости деформации при заданной частоте воздействия имеют тот же вид, что и термомеханическая кривая (см. рис. 8.5). Обычно увеличение v на порядок смещает Гс примерно на 10 °С [26, 28]. Уменьшение деформации при понижении температуры или уменьшении вре.мени воздействия соответствует повышению динамического модуля. [c.310]

На рис. 53 показаны теоретические кривые зависимости е=/(Г) при разных частотах воздействия, а на рис. 54 — экспериментальные кривые, полученные на приборе Александрова и Гаева . Из этих рисунков следует, что при 7 = onst при мед-ленно.м деформировании образца (.малые частоты) величина деформаций значительно больше, чем при быстром деформ1 ро-вании. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология