Релаксация напряжений в переходной области

Цель работы. 1. Построение кривых релаксации напряжений в интервале температур, отвечающих переходной области. [c.131]

Слонимский [147] обратил внимание на то, что во многих предлагаемых эмпирических соотношениях для вязкоупругих процессов присутствуют времена или частоты в дробных степенях. Так, подстановка в уравнение (IX. 16) функции распределения Я(т)= oт- / характерной для распределения типа клин выше Гст (в переходной области) и соответствующей быстрой физической релаксации, приводит к закону релаксации напряжения [c.223]

Типичная кривая релаксации напряжения (релаксирующего модуля) для эластомера приведена на рис. 3.5. При очень малых временах ( релаксирующий модуль очень велик ( 10 МПа), что характерно для стеклообразного состояния. При больших временах модуль становится типичным для высокоэластического состояния (10 —10 Па). В переходной области наблюдается практически линейный участок АВ, который соответствует формуле (3.50) с дробным показателем, что указывает на существенное отклонение от закона релаксации Максвелла. [c.70]

Причины этого явления в настоящее время неясны. Наблюдаемые отклонения значительно превышают величину экспериментальной ошибки и наблюдаются на стыке переходной области и области плато спектра времен релаксации. Не исключено, что для расчета модуля потерь из опытов по релаксации напряжения, принятые методы могут оказаться недостаточными. [c.192]

Рис. 3. Семейство кривых, характеризующих релаксацию напряжения для полиизобутилена в переходной области

Метод приведенных переменных обычно применим только к поведению веществ в переходной области между стеклообразным и высокоэластичным состояниями (хотя известны применения этого метода к описанию релаксации напряжения нескольких высококристаллических полимеров намного ниже точки плавления). Полагается, что в переходной области упругость аморфных полимеров подчиняется законам высокоэластичности резин, [c.337]

Описанный характер изменения продольной вязкости полидисперсного полимера на предстационарной стадии деформирования отвечает близкому по смыслу изменению релаксационных свойств материала. Это показано на рис. 6.9, на котором каждая серия кривых отвечает своей скорости деформации. Зависимости напряжения от времени ст (1) в режиме релаксации, проводившейся в различные моменты времени, соответствующие разным достигнутым деформациям, нормированы по начальному значению напряжения Сто, с которого начиналась релаксация, и представлены на рис. 6.9 в полулогарифмических координатах. Общей особенностью изменения релаксационных свойств в переходном режиме деформации является то, что с увеличением деформации релаксация сначала замедляется (это происходит в той же области деформаций, в которой продольная вязкость возрастает), затем ускоряется и, если предстационарная стадия деформирования завершается достижением режима установившегося [c.420]

Известно, что повышение прочности искусственных целлюлозных волокон почти всегда сопровождается понижением из разрывных удлинений. Однако сущность этого факта пе была еще настолько ясна, чтобы предвидеть и объяснить возможные соотношения изменений между прочностью и разрывными удлинениями для волокон, упрочненных но различным механическим схемам при прочих равных условиях. Между тем упрочнение целлюлозного волокна разными методами при постоянстве всех других условий приводит при равных разрывных прочностях к разрывным удлинениям готовых волокон, отличающимся друг от друга в 2—3 раза, причем, что особенно интересно, такое резкое падение удлинений возможно даже при сравнительно более низких прочностях. Как это было показано в экспериментальных работах, обобщенных Каргиным и Слонимским [4] в единую теорию переходных состояний линейных полимеров, имеющих и ниже температуры химического распада, переход из вязкотекучего состояния в стеклообразное совершается через высокоэластическую область с исчезновением большого набора периодов релаксации и может осуществляться как за счет межмолекулярного, так и за счет внутримолекулярного взаимодействия звеньев цепи. Естественно предположить, что стеклование полимерных волокон связано с теми же причинами и что увеличение жесткости линейных молекул целлюлозы может совершаться под действием механического напряжения, приложенного извне. [c.270]

Шен и Килбл [29] обнаружили такую же линейную зависимость для области температур от —60 до 60 °С, но указывали, что ниже-—50 и выше 80 °С температурная зависимость времен релаксации для Kraton 101 может быть представлена формулой ВЛФ со следующими значениями констант = 16,14 и = 56, причем для низкотемпературной области (ниже —50° С) температуру приведения следует принимать равной —97 °С, а для высокотемпературной области (выше 80 °С) равной 60 °С. Формула ВЛФ в этом случае для низкотемпературной области относится к фазе полибутадиена, а для высокотемпературной области — к фазе полистирола. Далее, они принимали, что при температурах, лежащих между —50 и 80 °С. в молекулярный механизм, обусловливающий релаксацию напряжений, существенный вклад вносит промежуточная фаза, которая представляется как набор сферических ячеек, окружающих каждый, домен полистирола и характеризуемых очень резким градиентом концентрации компонентов. Однако данные, полученные в настоящей работе, не дают основания для вывода о существовании промежуточной температурной области, связанной с наличием переходной фазы. Как уже указывалось выше, данные ДТА также не позволяют обнаружить какого-либо перехода в области температур от —88 до 83 °С. [c.217]

В случае пленок из МЭК и ХБ из-за фазового распада гомогенных структур, определяемого по помутнению пленок, зависимости скорости дегидрохлорирования ПВХ от содержания ПММА в смеси приобретают вид, типичный для ингибирования распада ПВХ в присутствии ПММА. Фазовая структура пленочных образцов будет зависеть от соотношения полимеров в смеси, от природы растворителя и режима образования твердой пленки. Фазовая структура данной бинарной системы, как известно [12], может формироваться вдали от равновесия ПВХ-ПММА. По соотношению количеств фаз эта структура определяется наличием равновесия ПВХ-ПММА-растворитель в поле тройной диаграммы в области резкого возрастания вязкости системы, обусловленного либо фазовыми превращениями (распад фаз с образованием твердого осадка), либо стеклованием жидких фаз (релаксационный переход), либо лиотропным гелеобразованием. Разные механизмы стабилизации надмолекулярных структур ПВХ-ПММА, возникающих при концентрировании растворов в разных растворителях в совокупности с заторможенностью процессов массообмена при разделении фаз и релаксации структурной неравновесности в фазе каждого полимера, приводят в конечном итоге к разным кинетическим зависимостям скорости деструкции твердых смесевых образцов от состава. Переходный слой представляет из себя суперпозицию межфазной границы (сегментальная совместимость компонентов), структурно-возмущенной области (зона значительного конформационного напряжения) и области диффузионного смешения компонентов, что находится в хорошем соответствии с данными работы [15]. Природа растворителя оказывает существенное влияние как на характер распределения концентрации ПВХ, так и на строение зоны сопряженных фаз. При использовании плохого растворителя (толуола) переходный слой представляет собой резкую межфазную границу, в пределах которой наблюдается скачко- [c.254]

Чтобы придать определенность разделению на состояния, при нахождении темп-р переходов выбирают некоторую скорость нагревания (напр., 1 С/сек) и по резкому изменению величины деформации определяют температуры переходов (см. Термомеханическое исследование). Поскольку упругая и высокоэластич. деформации имеют характерные, сильно различающиеся между собой значения модулей, деление на состояния проводят также по значению модуля, измеряемого в динамич. режиме (см. Динамические свойства) или в режиме релаксации напряжений. Стеклообразному состоянию отвечают значения модуля 10 —10 Мн/м (10 —10 кгс1см ), высокоэластическому — порядка 0- Мн м (10 кгс1см ) переход в вязкотекучее состояние (темп-ра текучести) фиксируется по падению модуля до значений менее Ю Мн/м (10 кгс см ). При таком способе разделения в особое физич. состояние (вязко-упругое) выделяют иногда переходную область между стеклообразным и высокоэластич. состояниями, к-рой отвечают промежуточные значения модуля. Эта область может охватывать десятки градусов. [c.115]

Рис. 7.10. Зависимость времени релаксации, ответственного за процесс деформации в переходной области при малых растяжениях, от напряжения для СКМС-30 при —46 °С (/), при —15 °С (2), при 25 °С (5)

Нормальные напряжения и переходные режимы деформирования. Из-за различной чувствительности нормальных и касательных напряжений к разным областям релаксационного спектра [ср. формулы (4.12) и (4.13)] исследование переходных процессов при деформировании вязкоупругих жидкостей оказывается чувствительным способом измерения релаксационных свойств материала и определения по изменению касательных напряжений во времени т (i). Наиболее простым способом это может быть сделано на основе измерений зависимости r(i) в условиях постоянной скорости сдвига у = onst и измерений релаксации касательных напряжений после внезапного прекращения установившегося сдвигового течения, тд( ). [c.339]

В качестве первого приближения предполагается, что напряжения, возникающие в периоды нестационарных режимов работы сосуда, могут суммироваться на основе принципа суперпозиции с напряжениями стационарных периодов эксплуатации, определенными по кривой напряжение—время. Чтобы найти кривую релаксации в условиях ползучести,- можно воспользоваться методами, изложенными в 3.3, а для вычисления напряжений и деформаций переходного периода рекомендуется применять методы упругопластического расчета. В тех случаях, когда для определения локальной пластической деформации в зонах концентрации в пластической области расчеты невозможно выполнить, допустимо провести упругий расчет с использованием аппроксимации по Нейберу [58] [c.127]

Когда Ve и 7 соизмеримы между собой, это означает, что часть процессов вязкоупругой релаксации закончилась, приведя к появлению необратимых деформаций, а другие составляющие спектра релаксационных явлений, не успевшие завершиться за выбранную длительность нагружения, обусловливают накопление высокоэластических (обратимых) компонент полной деформации. Этот вывод иллюстрируется рис. V.1, на котором представлены временные зависимости податливости J (i), рассчитываемой как отношение полной деформации к задаваемому напряжению, и ее компонент — обратимой п необратимой составляющих деформации, также нормированных по напряжению (цитируется по обзору [1], в котором соответствующий рисунок суммирует экспериментальные результаты исследований ряда авторов). Зависимости J (t), полученные при температурах, которые отвечают переходной релаксационной области из стеклообразного в текучее состояние, с помощью метода температурно-временной аналогии были пересчитаны к 100 °С. При этом температурный коэффициент приведения ат принимался пропорциональным отношению вязкостей при 100 °С (ti°) и при произвольной температуре (т)) дополнительно учитывалась темнературно-нлотностная поправка (Грро/ р)- Из рисунка хорошо видно, что при длительности нагружения t порядка 10 с деформации вязкого течения становятся сравнимыми с обратимыми деформациями (у [c.175]