Деформации эластические

Чисто эластическое деформирование механически полностью обратимо и не связано с разрывом цепи или ползучестью. Однако в реальном каучуке, как и в любом вязкоупругом твердом теле, энергетическое и энтропийное упругое деформирование представляет собой вязкое течение. Отсюда следуют релаксация напряжения при постоянной деформации, ползучесть при постоянной нагрузке и диссипация энергии при динамическом воздействии. Поэтому при моделировании макроскопических механических свойств вязкоупругих твердых тел даже в области деформации, где отсутствует сильная переориентация цепей, следует использовать упругие элементы с демпфированием, содержащие пружины (модуль G) и элементы, учитывающие потери в зависимости от скорости деформирования (демпфер, характеризующийся вязкостью ti). Простейшими моделями служат модель Максвелла с пружиной (G) и демпфером (ti), соединенными последовательно, и Фохта—Кельвина с пружиной (С) и демпфером, соединенными параллельно. В модели Максвелла время релаксации равно t = t]/G, а в модели Фохта—Кельвина то же самое время релаксации более точно называется временем запаздывания. В феноменологической теории вязкоупругости [55] механические свойства твердого тела описываются распределением основных вязко-упругих элементов, характеризуемых в основном временами релаксации т,-. Если известны спектры молекулярных времен релаксации Н(1пт), то с их помощью в принципе можно получить модули вязкоупругости [14Ь, 14d, 55]. Зависимый от времени релаксационный модуль сдвига G t) выражается [c.39]

Ползучестью полимерных материалов называют процесс малой непрерывной пластической или эластической деформации, протекающей в условиях длительного статического напряжения. Ползучесть (в особенности для металлов) обозначается иногда английским термином крип . [c.586]

Этому соответствует постепенно замедляющееся нарастание деформации (рис. XI—И) вплоть до предела Yma =тo/G, определяемого модулем упругости гуковского элемента. Такой процесс называется упругим последействием-, он обнаруживается в твердообразных системах с эластическим поведением. Эластическое поведение механически обратимо — снятие напряжения приводит за счет энергии, накопленной упругим элементом, к постепенному уменьшению деформации до нуля, т. е. к восстановлению исходной формы тела. Вместе с тем, в отличие от истинно упругого тела, процесс деформации эластического тела термодинамически необратим — в этом случае происходит диссипация энергии на вязком элементе. Такой модели отвечает, например, затухание механических колебаний в резине. [c.313]

Деформация течения определяется как разность общей и эластической деформации. Эластическая деформация определяется из последующей усадки. Следовательно, общая деформация равна [c.42]

Деформация в тангенциальном направлении зависит от коэффициента Пуассона и осевой деформации эластического восстановления струи [c.65]

Указанным выражениям удовлетворяет, иногда в нешироком интервале деформаций, эластическая деформация самых разнообразных веществ высокополимеров, в том числе каучуков , гелей сапонина -, алюминиевой проволоки , асфальта , кальциевых смазок . [c.270]

В советской технической литературе деформации волокон делят на упругие, эластические и пластические. Упругие деформации обычно невелики (не превышают 1 —1,5%) и исчезают мгновенно после снятия нагрузки. Эти деформации прямо пропорциональны прилагаемым нагрузкам. Эластические деформации исчезают после снятия нагрузки не мгновенно, и в зависимости от скорости возвращения волокна к исходному состоянию после снятия нагрузки делятся на быстрые и медленные эластические деформации. Эластические деформации возрастают с увеличением нагрузки сильнее самой нагрузки. Пластические деформации не исчезают после снятия нагрузки из-за того, что под действием ее макромолекулы в волокне сдвигаются и скользят. Часто очень медленные эластические деформации принимают за пластические. Автор не делает различий между упругими и быстрыми эластическими деформациями и между медленными эластическими и пластическими деформациями. В данном случае, описывая кривые на диаграмме Н-У, он имеет в виду не пластические, а эластические деформации. Прим. ред.) [c.19]

Необходимо подчеркнуть, что для характеристики деформационных свойств каучука и резиновых смесей важно знать соотношение обратимой и необратимой слагающих общей деформации. На практике измеряют либо остаточную, либо обратимую деформацию после разгрузки образца. Для восстановления формы образца и практически полного исчезновения обратимой деформации (эластическое восстановление) требуется иногда значительное время выдержки, называемое также отдыхом образца. [c.40]

В литературе описаны различные виды нестабильности течения в процессе вальцевания [18]. Основной причиной разрушения потока в данном случае является накопление эластической энергии в процессе деформации (переработки) полимера, а не только малая величина адгезии эластомера к материалу валков. Скорость накопления избыточной эластической энергии в сажекаучуковой системе определяется соотношением между максимальным временем релаксации соответствующих структурных элементов и скоростью внешнего воздействия (скоростью сдвига). [c.79]

Резиновые материалы. Общее название резины дают материалам, представляющим собой сложную смесь веществ, основным компонентом среди которых является каучук. Каучук без каких-либо добавок — сырой каучук—в промышленной практике используется очень редко. Обычно его смешивают с различными веществами, имеющими определенное назначение, — вулканизаторами, наполнителями, пластификаторами, противоокислителями в результате этого получается сырая резиновая смесь. Резиновая смесь подвергается вулканизации, которая проводится одновременно с приданием ей формы будущего изделия. Характерным свойством резни является их высокая эластичность, обусловленная содержанием в них каучука. Эластические свойства резин проявляются в том, что онп подвергаются большим деформациям под действием небольших нагрузок и быстро самопроизвольно возвращаются к первоначальной форме после снятия нагрузки. [c.382]

По графикам у==/(т) с помощью уравнений (УП. 17), (УП.22), (VII. 26) и (VII. 27) рассчитывают параметры, характеризующие структурно-механические свойства пленки модуль упругости ], модуль эластической деформации 2, равновесный модуль эластичности э и степень эластичности а. Результаты сводят в таблицу (см. табл. VII. 6) и анализируют изменение реологических параметров межфазной пленки во времени. [c.203]

Если принять за основу продолжительность действия колеса на испытуемое покрытие, то отношение количества оборотов тележки с колесом, которое вызовет разрушение этого покрытия на высокой скорости, к количеству оборотов на низкой скорости должно быть равно отношению чисел оборотов самого колеса. Практически при более высоком числе оборотов колеса (т. е. при более высокой скорости) продолжительность жизни дорожного покрытия оказывается несколько выше, чем этого можно ожидать. При небольшой скорости вращения продолжительность контакта колеса и дороги в каждом цикле достаточна, чтобы вызвать не только эластические, но и необратимые деформации битумно-минеральной смеси. С увеличением скорости время контакта и необратимые деформации уменьшаются, что способствует увеличению продолжительности жизни дороги. Таким образом, расслоение битума и минеральных частиц водой под действием движущегося транспорта обусловливается главным образом необратимыми деформациями. [c.83]

Трутон и Эндрюс были, вероятно, первыми исследователями, которые изучили неньютоновские характеристики твердых битумов и установили наличие эластических деформаций. [c.106]

Чтобы решить поставленную задачу, нужно располагать данными о начальных и граничных условиях, а также подобрать соответствующее уравнение состояния, связывающее напряжения с деформациями. При равновесных условиях и малых деформациях поведение несжимаемых эластомеров можно описать с помощью равновесного модуля упругости, который удается связать с молекулярной структурой. В случае больших эластических деформаций, когда зависимость напряжение — деформация становится нелинейной, задача существенно усложняется. Впервые более или менее корректное уравнение состояния для чисто упругого изотропного материала было предложено Фингером [26] [c.572]

Модификация битумных материалов эластомерами заключается в следуюш,ем повышается температура размягчения снижается хладотекучесть уменьшается зависимость пенетрации от температуры снижается температура хрупкости возникает способность к эластическим обратимым деформациям заметно повышается сопротивление деформации под действием напряжений в условиях различной окружающей температуры, что выражается в повышении жесткости и прочности битумной смеси повышается дуктильность (в частности, при низкой температуре). [c.218]

Высокоэластическая деформация полимера в стеклообразном состоянии получила название вынужденно-эластической (по Александрову). [c.135]

Структурные изменения в пристенном слое существенно отличаются от тех, которые происходят в процессе течения в основной массе струи. Возникающие напряжения могут приводить к периодическому проскальзыванию пристенных слоев, что влечет за собой проявление нестабильности потока. В больщинстве случаев такая нестабильность проявляется по причине 5-6-кратной деформации, развивающейся в результате сдвига, и возникающих при этом нормальных напряжений. Необходимо отметить, что увеличение длины капилляра / ослабляет нестабильность процесса истечения концентрированных растворов и расплавов полимеров. Нарушение установившегося течения и профиля скоростей, которое выражается в искажении формы струи жидкости, вытекающей из капилляра, определяется как эффект эластической турбулентности . Область проявления эластической турбулентности соответствует увеличению эффективной скорости сдвига. Эта область смещается в сторону больших X и у при ослаблении входовых эффектов, при удлинении капилляра, при снижении г эф. [c.182]

Температурный коэффициент вязкости (кажущаяся энергия активации вязкого течения) расплавов волокнообразующих полимеров существенно зависит от степени аномалии вязкостных свойств с уменьшением доли эластической деформации в процессе сдвигового течения снижаются значения Д . Так, для ПКА в области температур 543-553 К величина [c.191]

Пружина, показанная- на рисунке, представляет собой упругий компонент, а воздушный буфер — эластический. Пружина и воздушный буфер в совокупности — это пластическая деформация. Этот последний элемент в своем взаимодействии с упругим элемен- [c.224]

Такие сильно ориентированные структуры обладают следующими свойствами 1) резиноподобной высокоэластичностью, при обратимости деформации, достигающей 50—90% процесс восстановления после деформации протекает медленно 2) температурной зависимостью модуля, типичной для обычных эластических материалов, у которых модуль упругости с увеличением температуры уменьшается, а не увеличивается, как это имело бы место в случае обычной энтропийной каучукоподобной высокоэластичности 3) уменьшающейся при растяжении объемной плотностью 4) появлением в материале при растяжении сквозных пор, исчезающих после разгрузки. Количество пор очень велико, что делает такие материалы пригодными для использования в качестве мембран. [c.62]

Таким образом, при малых скоростях удлинения линейная вязкоэластическая жидкость, способная к эластическим деформациям, обладает свойствами ньютоновской жидкости. При высоких скоростях удлинения имеем [c.174]

В большинстве случаев целью уплотнения является получение агломерата, но иногда оно необходимо для повышения эффективности последующих процессов, например плавления. Уплотнение возникает при приложении внешнего усилия. Эти усилия передаются внутрь системы через контакты между частицами. Благодаря процессам эластической и пластической деформации (деформации сдвига и местных разрушений) число контактов возрастает, и появляются силы, удерживающие частицы вместе. Этот процесс уже рассматривался в разделе, посвященном агломерации. Силы, приложенные извне, приводят к появлению поля внутренних напряжений, которые в свою очередь определяют поведение уплотняемого материала. [c.237]

Второй прямолинейный участок характеризуется модулем 2 < 1- Этот участок при деформациях сжатия и двухосного растяжения, очевидно, может быть связан в первую очередь с деформациями эластически эффективных элементов аморфной части полимера и перемещением жестких структурных элементов типа кристаллитов относительно друг друга, т. е. с наличием заторможенной высокоэластической деформации. [c.69]

Остаточная деформация (permanent set) — деформация эластического материала, сохраняющаяся после снятия нагрузки и возвращения к первоначальной форме. [c.177]

На рис. 39 приведены кривые деформации гудрона мангыш-лакской нефти последовательное увеличение нагрузки вызывает мгновенную упругую деформацию, за которой развивается деформация упругого последействия. До критического значения нагрузки кривые однотипны (кривые 1—6). При достижении критического напряжения характер кривой резко меняется (кривая 7), что обусловлено развитием деформации по времени. На основании кинетических данных рассчитываются различные параметры деформации (предельное напряжение сдвига, быстрая, медленная и максимальная эластические деформации, эластичность, пластичность и т. д.). [c.136]

Уравнение (111-47) дает общую величину смещения (деформации). Эта величина смещения конца цепи складывается из величины необратимой и эластической обратимой деформации. Сопоставляя (111-47) и (111-52), видим, что первый член в уравнении (111-47) и представляет собой величину этой необратимой деформации. Эластическое смещение конца цепи определяется вторым членом уравнения и полностью обратимо относительно центра тяжести цепи, когда действие силы/прекращается, (п+1)-йшар смещается влево как раз на величину эластической деформации. [c.127]

Кроме того, опыт показывает, что нестабильность течения меньше у полимеров, макромолекулы которых имеют небольшое число длинноцепочечных разветвлений. Это, видимо, объясняется их склонностью к пластикации и меньшей долей эластически эффективных узлов в структурах, содержащих разветвленные макромолекулы, что способствует рассеянию энергии при деформации. Наличие в каучуках сильно структурированных (плотных) частиц также повышает стабильность течения смесей (но может ухудшать другие показатели), так как частицы нарушают регулярность сетки физических зацеплений и понижают ее способность к накоплению энергии внешней деформации. Например, при изучении вязко-упругих свойств акрилатных каучуков было показано, что разрушение структуры расплавов, усадка в формах и разбухание экструдатов резко уменьшается при введении в каучуки сильно сшитых частиц размером 50—300 нм [23]. При этом эластические эффекты определяются степенью структурирования частиц и мало зависят от их размеров. Аналогичные изменения, выразившиеся в уменьшении усадки и улучшении поверхности каландрованных изделий, наблюдали при введении частиц плотного геля в бутадиен-нитрильные каучуки [24]. На этом же принципе основано получение специального сорта НК с улучшенными технологическими свойствами [25]. [c.80]

Механические свойства резин можно разделить на равновесные и зависящие от величины и скорости деформации. Хотя теоретическому рассмотрению и детальному экспериментальному исследованию подвергались в основном равновесные свойства (определяющие зависимость напряжение — деформация), практически наибольший интерес представляют неравновесные — динамические свойства резин. Из теории следует, что равновесные эластические свойства сеток зависят только от концентрации эластически эффективных узлов и не зависят от природы и строения эластомеров. Значение равновесного модуля при растяжении сеток выражается простым соотношением [см. уравнение (4), гл. 2]. [c.83]

В настоящее время большое значение приобрели микроячеис-тые эластомеры. Уступая в прочности монолитным литьевым эластомерам (не выше 4,0—6,0 МПа), они обладают хорошим эластическим восстановлением и низкой остаточной деформацией сжатия, что и определило применение их в качестве амортизаторов. Особенно широко эти полиуретаны используются для изготовления низа обуви. Из литьевых материалов готовят одно- и двухкомпонентные композиции с целью получения из них маслоизносостойких покрытий. [c.548]

На рис. VII. 6,б,й представлена зависимость деформации у модели Кельвина — Фойгта от времени с постоянной нагрузкой р = Pq и изменение деформации после снятия нагрузки. Снятие нагрузки приводит к возвращению тела в первоначальное состояние. В отличие от упругости, характеризуемой. мгновенными деформациями (равновесное состояние достигается со скоростью, близкой к скорости звука в данном теле), эластичность, или упругое [юследействис, проявляется во времени. Чем больше время релаксации деформации, тем больше эластичность тела. В качестве характеристики эластичности часто используют модул11 медленной эластической деформации Ei = Pjy. Как правило, гуковские деформации твердых тел не превышают 0,1%, эластические деформации могут достигать нескольких сот процентов. Такими свойствами обладают, например, полимеры. Эластические деформации имеют энтропийный характер. Растяжение полимеров приводит к статистически менее вероятному распределению конформаций макромолекул, т. е. к уменьшению эитропии. После снятия нагрузки образец полимера самопроизвольно сокращается, возвращаясь к наиболее вероятному распределению конформаций, т. е. энтропия возрастает. [c.363]

Если течение не является типичным свойством твердообразных систем, что особенно характерно для конденсационно-кристаллизационных структур, то реологические зависимости строят по отношению к деформации, а не к ее скорости. Типичная кривая зависимости деформации от напряжения для твердых тел показана на рис. VII. 15. Прямолинейный участок кривой ОА отвечает пропорциональности деформации напряжению сдвига в соответствии с законом Гука (VII. 3). До напряжения Ри отвечающего точке А, размер и форма тела восстанавливаются после снятия нагрузки. Важными параметрами такой системы являются модуль упругости (модуль Юнга) и модуль эластической деформации. Считают, что в суспензиях с коагуляционной структурой модуль упругости (модуль быстрой эластической деформации) характеризует твердую фазу дисперсий, а модуль медленной эластической деформации — пространственную сетку с прослойками дисперсионной среды (возможно скольжение частиц относительно друг друга без разрыва связей). Напряжение Р соответствует пределу текучести (правильнее — пределу упругости). С увеличением напряжения проявляется пластичность, а после его снятия — остаточные деформации. При напряжении Рг (точка ) происходит течение твердообразной системы. При дальнейшем увеличении напряжения до величины Рз (точка В), соответствующей пределу прочности, обычно наблюдается нег<оторое упрочнение тела, затем наступает разрушение системы. [c.380]

Макк [35] изучал механизм деформации битумных дорожных смесей под действием псстоянных нагрузок. Он пришел к заключению, что механические характеристики зависят от характера нагрузок, действующих на дорожное покрытие. Он указывает, что деформация битумных дорожных покрытий состоит из мгновенной и обратимой эластической деформации, за которой следует пластическая деформация, сопровождающаяся твердением. Процесс твердения зависит от вязкости и ускоряется с возрастанием сжимающего давления и продолжительности приложения нагрузок до их определенной величины. Макк считает, что дорожное покрытие в. состоянии отдыха обладает мшшмальжтй потенциальной энергией. Под действием нагрузок частицы, находящиеся в упорядоченном состоянии, редко покидают свое место, в то время как другие частицы перемещаются из состояния неупорядоченного в упорядоченное.. При максимальном значении коэффициента пластического сдвига число частиц в неупорядоченном состоянии приближается к нулю. Изменение свободной энергии активации перехода из неупорядочен-, ного в упорядоченное состояние и масса частиц также максимальны в этой точке. Процесс твердения битумного покрытия можно сравнить со слиянием неупорядоченных частиц в частицы большей, массы. [c.149]

Однако многие проблемы остаются все же нерешенными. Так, необходима улучшенная конструкция вискозиметра для быстрого и точного определения вязкости битумов в широком интервале температур. Следует разработать метдды для определения вязкой и эластической деформации при различных условиях эксплуатации- [c.150]

В момент Tl приложения нагрузки происходит деформация еь которой соответствует условно-мгновенный модуль упругости ) = Я/е . В дальнейшем под действием неиз.менного наиряжсиия развивается деформация, называемая ползучестью, В результате ползучести деформация цементного камня нод постоянной нагрузкой продолжается в течение нескольких лет. Если нагрузку снять в момент времени тг, то упругая деформация ei исчезает со скоростью звука. Затем относительно медленно снимается деформация б2, которой соответствует модуль медленной эластической деформации Ег=Р г2- Процесс снятия деформации еа называется упругим носледействнем. Остаточная деформация йз остается как результат ползучести. Эта необратимая деформация является следствием нарушения части контактов в структуре. Пластическая (необратимая) деформация появляется мгновенно, если приложенное напряжение превышает предел истинной упругости цементного камня. Чем моложе структура цементного камня, тем меньше Ei и тем больше способность цементного камня к пластической деформация ползучести. [c.134]

Нестабильность струи вызвана развитием в потоке больших эластических деформаций в результате периодических (пульсирующих) изменений в объемном расходе полимерной жидкости Q или ориентации структурных элементов текущего пол-ймера в пристенных слоях, вследствие чего происходят уменьшение кинетической подвижности макромолекул и локальное проявление эффекта механического стеклования. [c.182]

Вынужденная высокоэластичность (квазиэластичность) - свойство твердых полимерных материалов испытывать при приложении внешних напряжений большие обратимые деформации, имеющие тот же механизм, что и высоког эластические деформации (см,). После снятия приложенных напряжений происходит постепенное восстановление первоначальной формы, ускоряющееся при нагревании или набухании, [c.397]

Гвсрдос стекловидное состс яние гюлимера сохраняется до О . Выше этой температуры полимер постепенно переходит в .частичное состояние, причем эластические деформации увеличиваются с повышением температуры. Одновременно в полимере появляется пластичность, возрастающая с повышением температуры. При 145—155 полистирол можно перерабатывать в изделия прессованием, а при 180—220°—литьем под давлением. Выше 200° начинается термическая и окислительная десч рук-ция по, 1имера, ускоряющаяся с повышением температуры (рис. 93). При температуре около 300° полистирол разрушается, основным продуктом деструкции является мономер. В атмосфере азота деструкция иолимера происходит при значительно более высокой температуре при 300° полистирол де-пол имер изуется в азоте крайне медленно (рис. 94) и только при 375—400 скорость деполимеризации начинает приближаться к скорости деполимеризации полистирола на воздухе при 200 (рис. 95). [c.362]