Кривые растяжения сокращения

Если скорости деформации и сокращения малы и в каждый момент времени структура полимера является равновесной, то, как уже говорилось, гистерезис мал либо вообще отсутствует. Если же скорость деформации велика и в каждый момент времени макромолекулы не успевают перестраиваться, то деформация их очень мала и имеет в основном гуковскую природу, т. е. меняются расстояния между элементами структуры и отсутствует их перегруппировка. В этом случае деформации при растяжении и сокращении также близки по значениям, но очень малы. Петля гистерезиса в этом случае тоже либо мала, либо не появляется. Отсюда можно сделать вывод, что площадь петли гистерезиса максимальна при какой-то промежуточной скорости деформирования, когда время действия силы сравнимо с временем релаксации системы. Аналогично зависит площадь петли гистерезиса от температуры при данной скорости деформации. При низких температурах (ниже температуры стеклования) гистерезисные потери малы вследствие развития в основном гуковских деформаций. При высоких температурах потери малы вследствие высокой кинетической подвижности элементов структуры, обеспечивающей равновесный характер деформации (область развитого высокоэластического состояния на термомеханической кривой, см. гл. П1). В промежутке, т. е. в области, переходной от стеклообразного к высокоэластическому состоянию, гистерезисные потери растут и достигают максимума при той тем- [c.101]

В главе I (стр. 28) было подробно показано, что сопротивление разрыву и соответствующее удлинение, характеризуя критические координаты кривой растяжения, недостаточно полно отражают весь комплекс упруго-пластических свойств, проявляемых резиной в процессе ее деформации. Значительно более показательными являются результаты, полу чаемые при записи всей кривой растяжения и сравнении ее с кривой сокращения, т. е. при так называемых испытаниях на гистерезис. [c.148]

ГОСТ 252-41 рекомендует при испытаниях на гистерезис применять образцы в виде полосок длиной 150 + 5 мм, шириной 25 + 3 л л1 и толщиной от 1 до 2 мм. Рабочий участок образца должен иметь длину 70 + 0,5 мж. Максимальное удлинение образца при испытаниях устанавливается техническими условиями и может равняться 100, 200% и т. д. до 500%. Скорость движения нижнего зажима, как и в случае испытания на разрыв, устанавливается в 500 мм/мин. При автоматической записи кривых растяжение — сокращение особое внимание необходимо обратить на совпадение краев зажимов с границами рабочего участка и отсутствие выползания образца из зажимов. [c.148]

Для определения величины гистерезисных потерь, кроме кривой растяжения, необходима кривая сокращения. Кривая сокращения располагается под кривой растяжения и пересекается с осью удлинений в некоторой точке, расстояние которой от начала координат характеризует остаточное удлинение, возникающее при данных условиях испытания образуется так называемая гистерезисная петля (линия ОМа на рис. 22). Площадь 81, ограниченная кривой растяжения и осью удлинений, пропорциональна работе Ах, затраченной на растяжение, тогда как площадь 5а, ограниченная кривой сокращения и осью удлинений, пропорциональна работе Лз, возвращенной при сокращении разгружаемого образца. [c.97]

Для определения работы, возвращаемой упругим растянутым пластиком при его разгрузке, снимают кривую сокращения, которая, как правило, не совпадает с кривой растяжения, а идет ниже нее и пересекается с осью удлинения в некоторой точке, отличной от нуля. Эта точка характеризует остаточное удлинение пластика. [c.477]

Пунктирная кривая отражает равновесную зависимость нагрузка— удлинение, когда продолжительность наблюдения больще времени релаксации эластомера верхняя — описывает растяжение со скоростью большей, чем скорость перестройки элементов структуры эластомера (время наблюдения меньше времени релаксации) нижняя кривая соответствует сокращению образца в тех же условиях, т. е. со скоростью уменьшения удлинения большей, чем скорость перестройки элементов структуры. Эти условия и являются неравновесными для данного эластомера в заданных ус- [c.90]

На рис. П.2 показан характер изменения формы кривых растяжения в зависимости от температуры. Рис. II.3 иллюстрирует температурную зависимость прочности и степени сокращения полимера при сжатии. Эта зависимость описывается следующим уравнением [c.21]

Кривая первого цикла растяжения-сокращения Р—кривая второго цикла. [c.212]

Работа, затраченная на деформацию растяжения, дается выражением (19.12), а работа, возвращаемая при сокращении, не. может быть просто вычислена, так как нулевому напряжению на этой части кривой соответствует конечная деформация, величина которой связана с Я сложно зависимостью, [c.488]

Возможен также и другой путь образец подвергается незначительной, но вполне определенной деформации, и измеряется соответствующее изменение нагрузки. При этом указанная деформация является лишь приращением основной предварительной деформации, последовательно повышаемой или понижаемой, в зависимости от тмч>, определяется ли модуль по кривой растяжения или сокращения. [c.38]

С помощью соответствующих математических преобразований, исходя из условия постоянства объема, можно связать между собой коэфициенты уравнений кривых растяжения и бокового сокращения [c.56]

Из рис. 9.10 видно, что совпадение кривых нагрузка — удлинение и разгрузка — удлинение (кривая 2 н 4) наблюдается при очень большой скорости деформации, когда не успевают распадаться узлы флуктуационной сетки, либо при очень медленной равновесной деформации. В обоих этих случаях в процессе сокращения образца успевает восстановиться надмолекулярная структура, которая существовала в момент растяжения, В первом случае распада узлов сетки не было и поэтому незначительные изменения надмолекулярной структуры (например, частичная ориентация сегментов макромолекул в направлении растяжения) быстро релаксировали при сокращении. Во втором случае узлы сетки распадались, наблюдалась значительная ориентация сегментов макромолекул, но все эти изменения надмолекулярной структуры успевали восстановиться полностью в процессе сокращения благодаря большой продолжительности процесса. Таким образом в тех случаях, когда релаксационные процессы при сокращении образца успевают пройти полностью, петля гистерезиса отсутствует. Отсутствие петли гистерезиса означает отсутствие потерь меха- [c.127]

Гистерезис. Кривая цикла растяжение — сокращение резины, так называемая гистерезисная петля, показывает, что образец, подвергаемый растяжению внешним усилием, достигающим некоторого значения Рк, и получивший относительное удлинение 8к, при сокращении, проводимом при постепенном снижении величины растягивающего усилия, не проходит через те же значения е, а имеет большее относительное удлинение. В результате этого при снижении усилия Р до нуля образец имеет некоторое остаточное удлинение. Освобожденный от нагрузки образец со временем, вследствие восстановления, частично снижает остаточное удлинение. Положение и конфигурация гистерезисной петли зависят от особенностей резины и от величины деформации, достигаемой в цикле. Повышение температуры и снижение скорости деформации уменьшают напряжение деформируемой резины. Площадь гистерезисной петли определяет величину энергии рассеяния в цикле деформации, проходящем с затратой энергии W на цикл. [c.249]

При сжатии образца зависимость между сжимающей силой и сокращением его длины изображается графически в виде кривой, в общих чертах напоминающей кривую растяжения. Предел пропорциональности определяется точкой кривой, где линия перестает быть прямой. Предел текучести при сжатии выражается менее отчетливо, чем при растяжении. [c.24]

Начальный прямолинейный участок кривых по аналогии с металлами нередко считают полностью соответствующим упругой деформации. Однако легко убедиться, что при растягивании волокна или нити и последующем освобождении их от растягивающих усилий в подавляющем большинстве случаев, за исключением лишь некоторых сильно упрочненных малодеформируемых (хрупких) волокон и нитей, кривая растяжения которых характеризуется большим углом подъема прямолинейного участка по отношению к оси абсцисс, процесс сокращения нити [c.436]

При растяжении некоторых полимеров равномерно уменьшается поперечное сечение образца, и при достижении определенного напряжения начинается своеобразное течение полимера, т. е. деформация образца возрастает при постоянном напряжении (кривая /). Напряжение, при котором развивается вынужденная эластическая деформация, называют пределом вынужденной эластичности Ов. При растяжении многих полимеров (полистирол, поливинилхлорид и др.) в момент, когда достигнут предел вынужденной эластичности, происходит уменьшение поперечного сечения образца — возникает шейка. При этом (кривая 2) напряжение несколько снижается, а затем при постоянном напряжении, немного меньшем, чем Ов, происходит течение материала путем удлинения шейки за счет соседних, мало деформированных участков образца. После вытяжки полимера в первом случае (кривая /) и сокращения поперечного сечения всего образца до размеров шейки во втором случае (кривая 2) деформация меняется пропорционально напряжению до разрыва образца. Нагревание деформированных образцов после снятия нагрузки в обоих случаях приводит к восстановлению их исходных размеров. [c.63]

Рассмотрим, как проявляется релаксационный характер высокоэластической деформации при растяжении и сокращении образца аморфного эластомера. Равновесная кривая представлена на рис. 3.6. Она получена при длительной выдержке образца при каждой степени растяжения, т. е. когда процессы молекулярной перестройки прошли полностью. Если же растяжение, а затем сокращение проводить быстрее, т. е. в условиях, когда время вы держки при каждой степени растяжения меньше времени релаксации эластомера, то кривые нагружения и разгружения образца не совпадают друг с другом (при нагружении и сокращении в равновесных условиях деформирования получается одна кривая). Типичная зависимость представлена на рис. 3.7. [c.90]

Не более полной характеристикой эластичности материала может служить величина той работы, которую необходимо затратить при растяжении образца определенного размера. В идеальном случае при обратимом и изотермическом процессе эта работа соответствует той энергии, которая освобождается при сокращении образца— возвращении его в исходное состояние. Поэтому величина этой работы носит название энергии упру-гости. Она может быть определена как интеграл кривой усилие — растяжение [c.210]

Площадь, ограниченная кривой сокращения и осью удлинений, служит мерой возвращаемой работы. Разность работы Ai, затраченной на растяжение образца, и работы A2, возвращаемой при его сокращении, соответствующая на графике площади петли, пропорциональна потере энергии на гистерезис А—Ai—Ла. [c.46]

На рис. 80 показана схема Другого прибора для записи кривых растяжения — сокращения резины, снабженного яружинным силоизмерителем. [c.133]

Работа сокращения графически может быть выражена площадьк> под кривой 3. Как видно, при растяжении затрачиваетсй большая работа, чем ее получают при сокращении. Это значит, что в цикле растяжение — сокращение мы теряем работу, измеряемую площадью петли, образованной кривыми растяжения и сокращения. Петля эта называется петлей гистерезиса, а само явление несовпадения кривых растяжений и сокращения называется гистерезисом или точнее механическим гистерезисом. [c.127]

Кусов и Воронович [365] отмечают некоторые особенности гистерезиса резины. Они получали кривые растяжения и сокращения различных резин и определяли величину гистере-зисной петли. При больших деформациях после повторного [c.634]

После сокращения восстанавливается не только форма образцов, но и их механические свойства Если предварительная вытяжка не слишком велика (растяжение прекращается задолго до разрыва), повторные испытания после отжига и сокращения дают одинаковые значения механических показателей. Микротрещины, вызывающие побеление материала, при отжиге залечиваюягся , побеление исчезает. Даже после нескольких циклов холодной вытяжки и последующего отжига кривые растяжения ниже Tg одинаковы. [c.135]

И не является более обратимым, охлаждение при сжатии оказывается большим, чем тепловыделение при растяжении. Этот очень большой тепловой эффект соответствует скрытой теплоте кристаллизации, которая накладывается на нормальный эффект, получающийся благодаря изменению конфигурационной энтропии. Более сильный эффект при сокращении объясняется запаздыванием во времени кристаллизационных процессов, что Дарт, Энтони и Гут, действительно, в состоянии были обнаружить термически. Подобные явления, связанные с кристаллизацией, были обнаружены на других свойствах, например в двойном лучепреломлении. Эти эффекты будут обсуждаться дальше. Неопрен (полихлорбутадиен), который также кристаллизуется при растяжении, дает кривую, довольно сходную с кривой натурального каучука, но в этом случае кривая сокращения лежит ниже кривой растяжения. Это зависит, вероятно, от большого развития релаксационных процессов в таком каучуке. [c.42]

Прекратим растяжение на определенной стадии и начнем обратный процесс — сокращение образца с той же скоростью, с которой проводили растяжение (кривая 3). Перегруппировавшиеся в процессе растяжения узлы флуктуационной сетки не успевают восстановиться полностью в каждый данный момент времени. Поэтому напряжение в образце при сокращении меньше, чем при растяжении. Очевидно, если процесс растяжения и последующего сокращения проводить очень медленно (равновесно), так чтобы обеспечить полное восстановление узлов флуктуационной сетки, то кривчя растяжения совпадает с кривой сокращения (см. рис. 9.10, кривая 4). [c.126]

При исследовании кинетики кристаллизации деформированных образцов методы, основанные на измерении напряжения и босстанавливаемости, находят наибольшее применение для массовых измерений. Этому способствуют простота методов и возможность длительного термо-статирования деформированных образцов. Метод восстанавливаемости применяют и для оценки способности резин к кристаллизации в заданных условиях температуры, деформации и времени выдержки. Последние измерения стандартизованы как в нашей стране , так и за рубежом. Недостатками метода восстанавливаемости являются необходимость испытания отдельного образца для получения каждой точки кинетической кривой, а также неудобство применения метода для исследования каучуков и сырых резиновых смесей. Разновидностью метода восстанавливаемости является так называемый метод ТН определение температуры, при которой образец, растянутый до определенной степени растяжения е, сократится на заданную величину. Развитие кристаллизации приводит к изменению температурной зависимости сокращения - [c.85]

Испытания образцов на выносливость при многократных деформациях растяжения на мапшне МРС-2 с шатунно-криво-Шипным механизмом не позволяют точно воспроизвести условия эксплуатации всех резиновых изделий. При испытаниях скорость деформации дважды меняется о-в О до определенной величины, а изменение скорости деформации зависит от частоты и величины деформации образца. При этом нельзя менять продолжительность отдыха между двумя деформациями и создать самопроизвольное сокращение образцов. Разработка приборов новых конструкций позволяет устранить перечисленные недостатки (прибор Гридунова). [c.132]

Следует подчеркнуть, что обнаружение межфибрпллярных проходных молекул и определение их относительного содержания довольно трудоемкая задача, требующая проведения тщательных структурных исследований. Вместе с тем такую информацию в принципе можно получить из сопоставления кривых зависимости от деформации тепловых эффектов, измеренных при растяжении и сокращении образца совпадение этих зависимостей означает отсутствие межфибриллярных взаимодействий, тогда как качественно различный характер кривых можно объяснить диссипацией теплоты в результате проскальзывания поперечных проходных цепей [124]. Это предположение хорощо согласуется с результатами соответствующих экспериментов для высокоориентировапных образцов полиэтилена и полипропилена [124]. [c.179]

Фильдинг [41] определял количество циклов последовательных удлинений и сокращений, приводящих к разрыву образца вулканизованного каучука. Образцы подвергались периодической деформации, каждый раз между двумя различными удлинениями. Было замечено, что в том случае, когда на график против величины меньшего удлинения наносилось число циклов удлинений и сокращений, приводящих к разрыву образца, кривая зависимости проходила через максимум. Этот максимум для каучуков, кристаллизующихся при растяжении, лежит между 200 и 300% у некристаллизующихся полимеров кривая зависимости монотонно понижается. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология