Журкова теория

Журков и его сотрудники установили, что причиной возникновения первичных трещин в полимере являются тепловые флуктуации. В результате тепловых флуктуаций происходит резкое возрастание кинетической энергии отдельных атомов, колеблющихся около положения равновесия, что приводит иногда к разрыву химической связи в основной цепи нолимера. Это происходит в том случае, если кинетическая энергия атомов становится больше, чем энергия химической связи. Наряду с разрывом химических связей идет процесс их восстановления. Напряжения, возникающие от приложенной извне нагрузки, уменьшают энергию активации процесса разрыва химических связей, а тепловые флуктуации приводят к их разрыву. Термофлуктуационная теория прочности исходит из того, что разрыв химических связей обусловлен тепловыми флуктуациями, а напряжение уменьшает вероятность восстановления этих связей, придавая тем самым определенную направленность процессу разрушения. [c.294]

А. П. Александров и С. Н. Журков [99] предложили статистическую теорию прочности хрупких тел. Согласно развитым ими представлениям разрыв происходит не только одновременно по всей поверхности разрушения, но и постепенно. Разрыв начинается с самого опасного очага разрушения, где напряжение достигает значения, сравнимого с величиной теоретической прочности. Затем происходит разрушение в других дефектных местах. Рост трещин заканчивается разрушением материала. [c.17]

Одним из первых приложений теории был расчет течения и диффузии жидкостей, выполненный Гласстоуном, Лайдлером и Эйрингом [43]. Благодаря оригинальной потоковой концепции, представлению о термическом перескоке молекул через энергетический барьер появились различные теории разрушения твердых тел. В качестве основных факторов, влияющих на прочность. Тобольский и Эйринг [44] учли суммарный разрыв вторичных связей, а Журков [45—47] и Буше [48—50] — суммарный разрыв основных связей. Значительное число экспериментальных данных по этому вопросу было учтено в известных монографиях по деформированию и разрушению полимеров Бартенева и Зуева [51], Эндрюса [52] и Регеля, Слуцкера и Томашевского [53]. Ссылка на данные работы обязательна, если используется информация относительно влияния времени и температуры на разрушение полимеров различного состава и структуры при различных внешних условиях нагружения. [c.76]

Необратимому разрушению полимеров в процессе приложения растягивающего напряжения посвящены обширные исследования. Для объяснения механизма разрушения связи в растянутом образце были предложены различные теории и молекулярные модели. Первые экспериментальные и теоретические исследования проводили Журков с сотр., начиная с 1957 г. [866—870, 1051—1055, 1060, 1061 ]. Эти авторы широко использовали метод ЭПР для изучения разрыва цепи в результате одноосного растяжения полимеров. Образование свободных радикалов в полимерах в процессе механического разрушения впервые было обнаружено в 1959 г. Бреслером [968, 971, 972]. Использование ЭПР в процессе измельчения облегчается благодаря огромной поверхности измельченных частиц ( -10 —10 см /г), которая участвует в образовании высокой концентрации радикалов. Для одноосно напряженных полимеров положительные результаты исследования ЭПР-спектров были получены при использовании высокоориентированных волокон из таких полимеров, как полиамид 6, полиамид 66, полиэтилен и натуральный шелк [395, 584, 652]. Высокоориентированные каучуки также дают ЭПР-спектры радикалов в растянутом образце при низких температурах [19, 538, 628]. [c.308]

Эти формальные расчеты нуждаются в обсуждении. Журков развил свою кинетическую теорию разрушения, исходя из хорошего совпадения между значением /о и энергией диссоциации слабейшей связи основной цепи для многих исследованных им (большей частью ориентированных) полимерных материалов. В этой теории предполагается, что все существенные параметры, от которых зависит разрушение материала, не только связаны с разрывом основных связей, но даже регулируются ими, а следовательно, зависят от По и о- В качестве существенных факторов, от которых зависит разрушение мате- [c.284]

Кинетический подход, основателем которого является акад. С. Н. Журков [11.10 61], отличается тем, что основное внимание обращается на атомно-молекулярный процесс разрушения и разрыв тела рассматривается как конечный результат постепенного развития и накопления микроразрушений или как процесс развития микротрещины на молекулярном уровне. Основным фактором в этом подходе является тепловое движение в полимерах. Выяснение природы этого термофлуктуационного процесса разрушения, зависимости скорости процесса и долговечности от температуры, напряжения и других факторов является основой современной физической теории прочности и базой для дальнейшего развития теорий предельного состояния в механике разрушения. Эти подходы будут в дальнейшем рассмотрены подробней. [c.287]

Журков И Абасов определяют 7 как коэффициент перенапряжений, указывающий, во сколько раз истинное локальное напряжение, под действием которого происходит разрыв полимера, выше среднего напряжения а в образце. Ошибочность этого определения видна уже из того, что 7 не является безразмерным коэффициентом, а имеет размерность объема. Для полимеров мм , т. е. величина намного меньше единицы. Правильный физический смысл 7 следует из флуктуационной теории (см. 11 настоящей главы), согласно которой 7=соР есть произведение безразмерного коэффициента концентрации напряжения на флуктуационный объем. [c.57]

А. П. Александровым и С. Н. Жур-ковым 19]. Сущность этой теории состоит в том, что разрыв происходит не одновременно по всей поверхности разрушения, а постепенно. Начинается разрыв с самого опасного очага разрушения, на котором перенапряжение достигает значения, сравнимого с величиной теоретической прочности. Затем идет разрушение в новых дефектных местах. Таким образом, в отличие от критического характера разрушения по Гриффиту, происходящего со скоростью звука, А. П. Александров и С. Н. Журков впервые рассматривают хрупкое разрушение как процесс и исследуют его развитие во времени. [c.233]

Чтобы связать между собой атомно-молекулярные процессы и микроскопическое разрушение полимера, необходимо ввести некоторый локальный критерий, устанавливающий основную причину разрыва образца. Предложено два принципиально различных критерия разрушения. Первый основывается на представлении о том, что микротрещины не играют существенной роли и разрыв образца происходит тогда, когда в данном сечении число разорванных связей достигает некоторого критического значения (от 50 до 100% связей) [6.1]. Как следует из гл. 2, такого взгляда на механизм разрушения полимеров придерживались Журков и др. исследователи, и это в основном верно для разрушения твердого тела в высокопрочном состоянии в отсутствие микротрещин. Механизмы и теории разрушения в высокопрочном состоянии были обсуждены в гл. 3. Второй локальный критерий основан на представлении о том, что микротрещнны и их рост под нагрузкой играют определяющую роль в процессе разрушения. Механика разрушения (см. гл. 4) рассматривает теорию трещин и устанавливает критерии их роста, как правило, без учета термофлуктуационного механизма. [c.145]

Обоснованность кинетической теории разрушения подтверждена экспериментально измерениями ЭПР-спектров. Журков с сотр. [868, 1060] обнаружили, что скорость образования радикалов экспоненциально зависит от приложенного напряжения [c.330]

Ер — эксиериметгтальное значение модуля упругости. Указанное соот-пошение действительно для температур, близких к абсолютному нулю. Техническая прочность оказывается значительно ниже теоретической. Как известно, размеры и форма испытуемого образца полимерного материала оказывают влияние на величину его удельной прочности. Большое влияние на прочность материала оказывает состояние его поверхности. В настоящее время является общепринятой статистическая теория распределения внутренних и внешних дефектов (трещин) в материале (Иоффе, Александров, Журков), исходящая из положения о действии механизма, концентрирующего среднее напряжение, приложенное к материалу на площади, в сотни и тысячи раз меньшей площади сечения испытуемого образца. Эта теория рационально объясняет наблюдаемое расхождение между значениями теоретической и технической прочности материалов. Поливиниловый спирт и его производные являются (при соответствующей их обработке) материалами макроскопически однородными. Их прочность на разрыв, как и для других полимерных материалов линейной структуры, находится в весьма характерной зависимости от степени полимеризации. До некоторой минимальной стенени нолимеризации (40—60) механическая [c.3]

Общие закономерности проявления высокой эластичности полимеров были выявлены в результате большого количества работ. В Советском Союзе-капитальные работы в этом направлении были выполнены школами акад. А. Ф. Иоффе, акад. В. А. Каргина и акад. П. А. Ребиндера. Ими разработаны основы современной физики и физико-химии полимеров, и в особенности проблема высокоэластичпости. С. Н. Журков с сотр. к настоящему времени смогли сформулировать теорию прочности полимеров Г. М. Бартенев 2 разработал и описал флуктуационную теорию прочности хрупких тел, а затем распространил ее на полимеры, сосредоточив главное внимание на высокоэластических материалах. За рубежом механические свойства полимеров изучали Ферри, Тобольский, Бикки, Нильсон и др. (сводка их работ по 1948 г. наиболее полно дана в монографии а работ, вышедших в последнее время, — в книге Г. М. Бартенева ). [c.92]