Модуль упругости теоретический предел

Свойства СУ. Теоретический предел прочности при растяжении равен 1/10 значения модуля Юнга, т. е. примерно 310 Н/м [8-38]. Зависимость предела прочности при изгибе <т и модуля упругости Е от температуры получения СУ показаны на рис. 8-19. Изменения этих показателей находятся в соответствии с микротвердостью Яд СУ (рис. 8-19, а). [c.498]

Измерение механических характеристик пластмасс, их растворов и расплавов по методу вынужденных гармонических колебаний широко распространено в практике лабораторных исследований. Это обусловлено ясным теоретическим обоснованием метода, что позволяет находить достоверные значения модуля упругости и механичеоких потерь возможностью варьирования частоты в широких пределах, что особенно важно для физических состояний полимеров и областей переходов, в которых механические характеристики материала резко зависят от частоты пригодностью метода для измерений в очень широком диапазоне измеряемых параметров. Метод вынужденных колебаний применяют в области частот от Ы0- примерно до Ю Гц для материалов с модулями упругости от 1 до 10 Па и значений б от [c.129]

По какому бы закону ни действовали силы сцепления, во всяком случае, теоретически надо ожидать, что предел прочности отвечает максимуму на кривой напряжение—деформация, т. е. точке, где модуль упругости становится [c.197]

Длинноцепочечные молекулы, например, линейного ПЭ [1, 2], содержащие в цепи очень малого поперечного сечения многие тысячи прочных ковалентных связей, должны обеспечивать сверхвысокие значения модулей упругости материала. Согласно квантово-механическим расчетам [3], теоретическое значение предела прочности таких цепей должно достигать 19 ГПа и удлинения при разрыве 33 %. [c.90]

Положение с ПЭ, использованным в качестве модельного материала, иллюстрируется с помощью шкалы упругости (рис. XI. 1). Теоретический предел для модуля упругости достигает 250 ГПа, тогда как в обычном случае на практике у вытянутых волокон зна- [c.241]

Конечным итогом ряда теорий является вывод уравнений, позволяющих описывать температурные зависимости предела вынужденной эластичности, модуля упругости и т, д. Например, теория Робертсона дает возможность вывести уравнения для описания зависимости предела вынужденной эластичности стеклообразных полимеров от температуры и скорости деформации. Теоретическое вычисление модуля упругости стеклообразных полимеров можно проделать, воспользовавшись соответствующей моделью . [c.171]

Как было показано в предыдущем разделе, продольный модуль упругости высокоориентированного частично кристаллического полимера Е определяется относительным содержанием несущих нагрузку проходных молекул ф/ = Е/Е . Отсюда следует, что принципиальная возможность повышения модуля упругости блочного образца до значений, близких теоретическому пределу Е , делает необходимым подбор условий, при которых ф< 1 за счет перевода в развернутую конформацию основной части макромолекул, кристаллизующихся в обычных условиях в складчатой конформации [269]. В настоящее время разворачивание макромолекул достигается с помощью следующих приемов [c.179]

Для использованных волокон этот предел, рассчитанный теоретически, составляет — 90 объемн. %. Поэтому в настоящей работе для изучения предела прочности и модуля упругости использовались образцы с высоким содержанием стекловолокна. [c.252]

Одним из интересных фактов, связанных с процессом кристаллизации при упругой деформации, является влияние кристаллизации на коэ( ициент Пуассона (г. Можно доказать, что для однородного материала, в котором при деформации не происходит фазовых переходов, максимально возможное значение ц равно 0,5. Эта величина соответствует постоянству объема при деформации. Коэффициент Пуассона почти точно равен 0,5 при деформировании жидкостей, модуль сдвига которых невелик, а модуль сжатия несравненно больше, чем модуль сдвига. При деформировании каучука до удлинений не более 300—400% объем остается практически постоянным, и коэффициент Пуассона равен 0,49. Если же в деформируемом каучуке происходит кристаллизация, объем материала уменьшается, в результате ц принимает значения, превосходящие теоретический предел, равный 0,5. [c.202]

При определенных условиях это уравнение приблизительно эквивалентно соотношению Кернера [473] для нижнего предела. Во всяком случае константа А эмпирически учитывает тот факт, что верхнее предельное значение модуля в таких системах не найдено. Хотя часто наблюдаются несоответствия между экспериментальными результатами и теоретическим предсказанием на основе некоторых уравнений, в определенных случаях существует и вполне удовлетворительное согласие. Например, в работе [974] было показано, что значения модуля Юнга для полифениленоксида, наполненного стеклянными шариками, приблизительно подчиняются уравнению Ван дер Пола [956]. По крайней мере в области исследованных концентраций (вплоть до объемной доли наполнителя 0,25), уравнение Ван дер Пола примерно эквивалентно уравнению Кернера [938]. Подобное согласие наблюдали ранее Шварцль и др. [810] для наполненного полипропиленоксида в стеклообразном состоянии. Интересно отметить [119, 938], что обработка стекла силановым аппретом , улучшающим адгезию, не оказывает существенного влияния на модуль. Было предположено, что остаточные напряжения сжатия могут маскировать недостаточную адгезию в системе с необработанным наполнителем. В противоположность этому было сообщено о положительном влиянии силанов на модуль упругости при изгибе сложных материалов на основе эпоксидной смолы, содержащих малые стеклянные сферы [984], и эпоксидных смол, наполненных стеклянными шариками или порошками [984]. Расхождения такого типа часто встречаются при исследовании наполненных систем однако дать им точное объяснение затруднительно [677]. [c.312]

В этот класс, очевидно, попадают и высокоориентиробанные кристалличе- ские полимеры ( молекулярные композиции ) [545, /45, 353. 446]. Эти материалы лредставляют значительный интерес, так как они могут обладать высокими прочностями и модулями упругости, часто достигающими теоретических пределов. [c.360]

С увеличением содержания волокон возрастают плотность пластика, его прочность вдоль волокон, модуль упругости вдоль и поперек волокон, модуль сдвига и др. (рис. IV.13, .14, IV.22), подчиняясь (с- достаточной для инженерной практики точностью) закону аддитивности [62]. При этом показатели механических свойств пластика возрастают с увеличением степени наполнения до определенного предела, обусловленного плотностью упаковки волокон в композиции с сохранением монолитности связующего. Теоретически рассчитано, что наибольшая степень наполнения составляет при тетрагональной укладке волокон 78,5 объемн.%, а при гексагональной — 90,7 объемн. % [63, с. 305]. В реальных пластиках наибольшая степень наполнения значительно меньше и зависит от формы наполнителя и технологии изготовления пластика. В табл. IV.9 и на рис. .14 приведены данные о прочности при растяжении однонаправленных эпоксидных стекловолокнитов в зависимости от степени наполнения. Образцы изготовлены методом жидкофазной ( мокрой ) намотки на плоскую форму. Заготовку разрезали по концам оправки, слои собирали в пакет и прессовали в плиту при давлении 2 кгс/см . [c.143]

Если число фаз в гетерогенной композиции больше двух, характеристика ее морфологии и выбор метода расчета упругих и вязкоупругих свойств значительно усложняется, В качестве примера рассмотрена тройная ко.мпозиция, представляющая собой смесь двух типов гомогенных частиц наполнителя с различными упругими константами матрицы. Расчеты верхнего и нижнего пределов по уравнениям (3.4) и (3.5) можно производить прямым путем, однако при использовании уравнений (3.11) и (3.12) возникает некоторая неопределенность. Эти уравнения, в принципе, можно использовать непосредственно для расчета модулей многокомпонентных систем, однако лучшие результаты дает двухступенчатое применение уравнений [17]—сначала для расчета модуля композиции с одним типом частиц, а затем для расчета модуля композиции в целом на основе полученных данных о модуле матрицы с учетом свойств другого типа частиц дисперсной фазы. По-видимому, не существует теоретического обоснования порядка такого двухступенчатого расчета. Было показано [46], что результаты, полученные для модуля упругости при сдвиге при ступенчатом использовании уравнения (3.14), зависят от порядка чередования типа частиц наполнителя при расчете и не эквивалентны результатам расчета при использовании трехкомпонентной формы уравнения (3.12). Определенную роль при этом играет относительный размер частиц наполнителей разных типов. Кажется естественным, что если размер частиц наполнителя одного типа в среднем значительно больше второго, то меньшие частицы и матрица совместно образуют более эффективную матрицу для более крупных частиц. Экспериментальные данные по [c.168]

Содержание наполнителя также является важнейшим фактором, влияющим на прочность и модуль упругости композита. Исходя из того, что основную нагрузку несет арматура, а ее упругопрочностные характеристики почти на полтора порядка выше, чем у матрицы, можно было бы пр едположить, что увеличение содержания наполнителя вплоть до теоретического предела (90%- объемных) будет цриводить к росту прочности и жесткости стеклопластика. Однако это не всегда наблюдается на практике. Сущест- [c.124]

В ряде работ [20—22] отмечалось, что максимально достижимое содержание волокон для однонаправленного стеклопластика составляет 75% (об.). Между тем на примере стеклопластика однонаправленной структуры с диаметром волокна 9— 11 мкм было показано [23], что с увеличением содержания волокна упругопрочностные характеристики композита при растяжении непрерывно растут и какого-либо максимума, после которого прочность начала бы падать, не наблюдается (рис. 3.9). При этом было достигнуто содержание наполнителя, близкое к теоретическому пределу. В исследованном диапазоне прочность и модуль упругости стеклопластика при растяжении подчинялись закону смеси [c.125]

Теоретически зависимость напряжение — деформация резины для ее высокоэластического состояния основана на положении, что равновесное деформированное состояние определяется высокоэластической составляющей и что величиной упругой энергетической составляющей деформации можно пренебречь. Выражая величину деформации через составляющие ее компоненты, соответствующие главным нормальным напряжением, можно подобрать координаты, в которых изменение напряжения от величины деформации носит линейный характер. В таких координатах, константа материала не зависит от деформации. В первом приближении в качестве такой константы можно принять равновесный высокоэластический модуль продольной упругости резины. Показано [16], что пропорциональность между напряжением и деформацией в соответствующих координатах и в ограниченных, но практически достаточных пределах деформации с достаточным приближением может быть принята для статической и динамической деформаций, но с разным в каждом конкретном случае модулем упругости материала, который зависит от режима деформации и температуры. В частности, для статической деформации каждому моменту времени и величине напряжения в режиме е = onst будет соответствовать свое значение модуля упругости, изменяющееся от величины Ео — мгновенного модуля, определяющего, упругие свойства резины в начальный период деформации, до Еоо. Промежуточные значения соответствуют или условно-равновесному состоянию (условно-равно-весный модуль упругости), или состоянию при любом времени наблюдения (статический модуль упругости Е-с) [c.16]

В работе [101] экспериментальные исследования выполняли по методике, изложенной на стр. 52, на кольцевых образцах из композита, у которого в качестве наполнителя использовались волокна диаметром (9—11)-10 м из алюмоборосиликатного стекла, а матрицей служил эпоксидный компаунд К-38-1. Было показано, что с увеличением содержания стеклонаполнителя прочность и модуль упругости при растяжении непрерывно растут, II какого-либо максимума, после которого прочность начала бы падать, не наблюдается (рис. II. 15). При этом было достигнуто объемное содерлоние наполнителя, близкое к теоретическому пределу. [c.63]

Зейтц [79] исследовал вопрос о причине низкого отношения между пределом прочности при испытании на растяжение и модулем упругости урана, а именно 140 14 000=0,01, тогда как теоретическая величина равна приблизительно 0,3. Он объясняет указанное расхождение наличием в металле мельчайших трещин, значительно снижающих площадь прилол<ения нагрузки. [c.123]

Существующие поликристаллические материалы с аксиальной текстурой соответствуют модели идеальной ТИС лишь с той или иной степенью приближения. Четкая текстура, близкая к идеальной, обнаруживается только в образцах, исследуемых на разрыв, т.е. при напряжениях, близких к пределу прочности материала. В реальных конструкциях режимы нагружения деталей не столь экстремальны. Например, затяжка болтов производится при существенно меньших напряжениях, в идеале близких лишь к пределу текучести. Текстура, образующаяся при таких напряжениях, оказывается гораздо менее четкой и характеризуется достаточно большим углом рассеяния. Поэтому для корректного теоретического описания реальной тек-стурированной среды необходимо рассмотреть модель ТИС с текстурой, обладающей рассеянием, и проанализировать зависимость между значениями акустоупругих коэффициентов и углом рассеяния текстуры. Как показано выше, акустоупругие коэффициенты идеальной ТИС выражаются через ее упругие модули с помощью формул (2.306) - (2.308). Очевидно, чтобы получить аналогичные выражения для ТИС с рассеянием текстуры, необходимо вначале установить, как ее упругие модули соотносятся с углом рассеяния текстуры. [c.77]