Скорость разрастания дефектов

B [93—96, 107] выявлено, что для резин существует предельная деформация, ниже которой кинетика усталости определяется немеханическими факторами, при этом скорость разрушения резко уменьшается. Это свидетельствует о наличии ограниченного предела усталостной выносливости, т. е. предела механической усталости резин — деформации еб, соответствующей значению характеристической энергии раздира НЬ, выше которой влиянием озона на скорость разрастания дефекта и усталостную выносливость можно пренебречь. [c.172]

Подобная закономерность в значительной мере обусловлена различием в гистерезисных свойствах резин на основе аморфных и кристаллизующихся каучуков и способностью последних к кристаллизационному упрочнению. Что касается резин на основе аморфных каучуков, то скорость разрастания дефекта в значительной мере зависит от их способности к молекулярной ориентации при деформировании. Увеличение полярности, длины и разветвленности макромолекул понижает их способность к ориентационному упрочнению. Выявлена [112, с. 57—66] симбатность изменения усталостной выносливости и коэффициента Ь, характеризующего способность макромолекул к ориентации при деформировании [112, с. 15—18]. Установлено, что с увеличением условно-равновесного модуля Еас наблюдается уменьшение коэффициента Ь, т. е. уменьшение способности эластомера к ориентации. При уменьшении , и возрастании вязкости коэффициент Ь увеличивается. [c.174]

Если резина обладает идеальной упругостью, т. е. в ней отсутствует гистерезис, то при Н=Но произойдет катастрофическое разрушение. Скорость роста дефекта будет характеризоваться вертикальной прямой (рис. 5.6). При наличии гистерезиса в результате рассеивания энергии напряжение в вершине дефекта будет меньше, чем оно было бы у идеально упругой резины. Следовательно, скорость разрастания дефекта тем меньше, чем больше гистерезис [90, 91, 95, 98, 102, 106]. Для резин на основе некристаллизующихся [c.174]

В области малых деформаций по мере приближения к скорость разрастания дефекта падает, а вклад в усталостную выносливость составляюшей, связанной со стойкостью к образованию дефектов, возрастает. Тогда повышение температуры в диапазоне, в котором вероятность термодеструкции мала, способствует выравниванию локальных напряжений. В результате может наблюдаться слабая зависимость или даже увеличение усталостной выносливости, т. е. ее инверсия, подобно имеющей место при деформациях ниже 100% для исследованных резин (см. рис. [c.199]

Выражения (III.7)—(III.9) справедливы прн условии, что эксперимент проводится прн постоянных температуре, частоте и амплитуде растяжения, размерах и форме образца. Предполагается, что разрастание дефекта сопровождается изменениями коэффициента перенапряжений р и объема элементарного акта разрыва а, протекающими с равными скоростями. [c.150]

Факторы внешней среды могут и увеличивать стойкость резин к разрушению. Так, сопротивление резин разрушению возрастает при наложении гидростатического давления за счет чисто физических причин — замедления разрастания дефектов, в вакууме — за счет резкого понижения скорости окислительных процессов из-за отсутствия кислорода. [c.9]

Влияние давления на прочность и долговечность резин при больших деформациях, т. е. в сильно ориентированном или закристаллизованном состоянии, должно быть меньше, так как ориентация подобно высокому давлению приводит к уменьшению подвижности молекул полимера. При этом замедляется процесс разрастания дефектов как по чисто механическим причинам, так и вследствие влияния давления на скорость химических реакций, сопровождающих процесс разрушения, особен- [c.233]

По мере возрастания Ест степень остаточной ориентации или кристаллизации в вершине растущего дефекта увеличивается, скорость разрастания его уменьшается и усталостная выносливость увеличивается. Установлено [131], что возрастание усталостной выносливости протекторной резины при увеличении ест связано с переходом в результате ориентационного упрочнения от гладкого к узловатому характеру разрушения образца <рис. 5.19). [c.201]

Разрушение резин в высокоэластическом состоянии— процесс образования новой поверхности — начинается с образования очагов в месте сосредоточения наиболее опасных дефектов растут надрывы, являющиеся аналогами трещин в хрупких материалах. Этот процесс протекает в две стадии. Первая, сопровождающаяся формированием шероховатой или матовой поверхности, протекает медленно, вторая — быстрая, завершающая, приводит к возникновению гладкой зеркальной поверхности. Повышение температуры, уменьшение нагрузки на образец и скорости деформации замедляют разрастание дефекта. [c.20]

ИСХОДИТ разрастание надрывов, сопровождающееся дополнительной ориентацией полимера в вершине надрыва. Действие физически и химически агрессивных сред прежде всего сводится к увеличению скорости роста этих дефектов, находящихся на поверхности. Кроме того, при химическом взаимодействии со средой могут образоваться новые дефекты. Причины появления и роста одновременно большого количества трещин на полимерах в условиях малых напряжений отмечались выше (см. гл. П1). Так как коррозионное разрушение обычно наблюдается именно при малых деформациях и напряжениях, а, кроме того, химическое воздействие делает более вероятным одновременное развитие дефектов разной степени опасности, то при совместном воздействии напряжения и агрессивной среды обычно происходит рост большого числа трещин. [c.258]

Первая микротрещина, которая достигает определенного критического значения, является тем первичным дефектом, который начнет расти с большой скоростью, что и приведет к хрупкому разрушению образца. Разрастание области разрыва с большой скоростью происходит скачкообразно. Эта фаза процесса разрушения (вторая) не зависит от температуры теплового движения кинетических единиц. Фронт разрыва распространяется на другие дефекты микроструктуры, он состоит из последовательных вто- [c.276]

Теория идеального роста кристаллов не может также объяснить и тот факт, что в практических условиях заметная линейная скорость роста кристаллов наблюдается уже при пересыщениях около 1%, в то время как, согласно теоретическим расчетам [33], для этих условий пересыщение должно составлять не менее 150—200%. Это несоответствие хорошо объясняется разработанной позднее теорией несовершенного роста кристаллов или теорией дислокаций [179—183]. Согласно этой теории, при росте реального кристалла образуются дислокации, т. е. искажения кристаллической решетки, и на поверхности граней появляются ступеньки размерами от молекулярных до микроскопических. Такие дефекты могут возникать из-за колебания температуры, наличия примесей, одновременного разрастания по одной грани нескольких зародышей и т. д. Наличие подобных террас и ступенек на грани кристалла устраняет необходимость двухмерных зародышей для его роста и рост кристалла может происходить при ничтожно малом пересыщении. [c.90]

Хрупкое разрушение полимеров находится в прямой связи с наличием микродефектов и со степенью их опасности. Наличие микродефектов способствует концентрации больших напряжений в определенных точках. При наложении деформирующей нагрузки размеры и распространение дефектов в образце под действием теплового движения необратимо изменяются. Большое число микротрещин начинает расти. Этот процесс развивается с относительно малой скоростью, которая сильно зависит от температуры и величины макроскопического напряжения. Первая из микротрещин, которая достигнет определенного критического значения, является тем первичным дефектом, который начнет расти с большой скоростью, что и приведет к хрупкому разрушению образца. Разрастание области разрыва с большой скоростью происходит скачкообразно. Эта вторая фаза процесса разрушения не зависит от теп- [c.95]

В условиях жестких режимов механического воздействия при етахЗ>ео, когда величина усталостной выносливости, по существу определяется скоростью разрастания дефекта, способность каучука к молекулярной ориентации и кристаллизации приобретает первостепенное значение. [c.186]

Повышение прочности каучуков в результате введения наполнителей определяется также характером разрастания трещин, возникающих на дефектах в массе резины [534, 535]. В вершине трещины материал находится под очень большим напряжением, примерно в 10 раз превЪгшающем номинальное напряжение в образце. При разрыве тонкого волоконца полимера в вершине трещины надрыв распространится на расстояние, сравнимое с его толщиной (10—100 А). В этот момент разорвавшееся волоконце релаксирует, передавая высокое напряжение новой части материала, находящейся теперь в вершине надрыва. Этот материал— новое волоконце — растягивается под нагрузкой, ранее приходившейся на долю разорвавшегося волоконца. Скорость распространения надрыва определяется избыточным напряжением на волоконце и его вязкоупругими свойствами. Этими же факторами определяется скорость распространения трещины через п волоконцев за в-ремя в- На основе этих представлений были получены формулы, связывающие напряжение и удлинение при разрыве [c.266]

Наступающее после ста-, Q ционарной стадии резкое увеличение скорости растре- скивания, по-видимому, мож- 5 но объяснить тем, что в не- -разрушенной части образца за время действия озона про- д исходит постепенное накопление и разрастание внутренних дефектов вследствие статической усталости. В результате, когда озонная трещина достаточно углубится, скорость ее роста резко воз-растает. Аналогичное явление наблюдается при разрушении твердых тел. Такое во т " 200 Ш объяснение стадии быстрого Г, % разрыва подтверждается тем, что с увеличением длительности действия напряжения (при уменьшении концентрации озона) в условиях [c.115]