Деформация материалов скорость

Уменьшение наклона кривой а = (г) по мере увеличения степени растяжения связано с началом развития в образце вынужденно-эластической деформации. С возрастанием напряжения скорость вынужденно-эластической деформации быстро увеличивается. В точке максимума на кривой а = / (е) скорость вынужденноэластической деформации становится равной скорости растяжения, задаваемой прибором. Напряжение, при котором это наблюдается, называют пределом вынужденной эластичности (ств). По достижении Ов происходит резкое сужение образца — образование так называемой шейки . При переходе в шейку полимер ориентируется и его свойства по сравнению со свойствами исходного материала существенно изменяются. Ориентированный материал обладает в стеклообразном состоянии более высокими значениями модуля упругости и предела вынужденной эластичности в направлении ориентации, чем изотропный материал. Когда при образовании шейки достигается степень вытяжки, обеспечивающая заметное возрастание 0в, развитие вынужденно-эластической деформации в шейке резко замедляется. Процесс деформации продолжается у границ шейки, где сечение образца уменьшено, т. е. там, где напряжение повышено, а упрочнение еще мало. На пологом участке кривой растяжения (участок II) напряжение при удлинении остается практически постоянным. Поперечное сечение шейки изменяется мало, и удлинение образца происходит, главным образом, за счет вынужденной эластической деформации материала у границ шейки. Длина шейки при этом увеличивается. Растяжение с образованием шейки и дальнейшим ее распространением является особенностью твердых полимеров. [c.157]

Другой метод реализации описанного способа плавления осуществлен в одночервячных экструдерах и других машинах подобной конфигурации, в которых деформация материала является следствием напряжений сдвига, вызванных движением стенок. В частности, в червячных экструдерах, которые спроектированы и работают таким образом, что в зонах питания червяка (см. разд. 12.1) развиваются очень высокие давления, наблюдаются более высокие скорости плавления, чем те, которые предсказываются моделями плавления, основанными на анализе плавления по механизму теплопроводности с принудительным удалением расплава за счет движения стенок. [c.298]

Если заготовка представляет собой сжимаемую с постоянной скоростью жидкость с вязкостью, зависящей от температуры, то величину усилия сжатия можно оценить другим способом, описанным в разд. 10.9. При этом можно пользоваться средним значением температуры и считать, что каждый слой материала деформируется с такой скоростью, что а) усилие сжатия каждого слоя не зависит от г и б) сумма всех скоростей деформации равна скорости перемещения плунжера fi. [c.551]

Любой анализ процесса эрозии может быть разделен на две стадии. После определения траекторий движения частиц анализ сводится только к расчету деформации материала. Интенсивность эрозии зависит от расхода и скорости частиц, а также от следующих факторов [c.355]

Циклические испытания проводились при мягком цикле нагружения в условиях пульсирующего сжатия. Размах напряжений задавался в пределах (0,4...0,9 , где -предел прочности при сжатии до разрушения. В ходе испытаний регистрировались кривые деформирования и зависимость деформации рабочей части образца от времени. Полученные кривые деформирования нелинейны. Ширина петли гистерезиса на первых циклах уменьшается, что говорит об упрочнении материала. При последующих циклах нагружения происходит увеличение ширины петли гистерезиса и непрерывное уменьшение касательного модуля. Одновременно с этими процессами, характеризующими разупрочнение материала, наблюдается непрерывное одностороннее накопление неупругой деформации образца. Скорость накопления деформации и разупрочнения остается постоянной во время стабильной работы материала и начинает резко увеличиваться перед разрушением образца. С увеличением температуры испытаний процессы накопления деформаций и разупрочнения идут интенсивнее и проявляются уже при малых уровнях циклических напряжений. На кривой деформирования (выпуклой на первых циклах) после 10 — 15 циклов нагружения появляются перегибы в полуциклах нагружения и разгрузки, что говорит об образовании и развитии двух систем трещин, ответственных за рассеянное разрушение материала образца. Предложена модель материала с односторонними связями, учитывающая две системы развивающихся трещин и позволяющая описать математически стабильный цикл деформирования графита. [c.71]

В основе импедансного метода лежит измерение мех. сопротивления (импеданса) изделий преобразователем, сканирующим пов-сть и возбуждающим в изделии упругие колебания звуковой частоты, этим методом выявляют дефекты (площадью 15 мм ) клеевых, паяных и др. соединений, между тонкой обшивкой и элементами жесткости или заполнителями в многослойных конструкциях. Анализом спектра колебаний, возбужденных в изделии ударом, обнаруживают зоны нарушения соединений между элементами в многослойных клееных конструкциях значит, толщины (метод своб. колебаний). Акустико-эмиссионный метод, основанный на контроле характеристик упругих волн, к-рые возникают в результате локальной перестройки структуры материала при образовании и развитии дефектов, позволяет определять их координаты, параметры и скорость роста, а также пластич. деформацию материала, используют для диагностики сосудов высокого давления, корпусов атомных реакторов, трубопроводов и т.д. [c.29]

На последующей стадии стекло нагревают с достаточно малой регулируемой скоростью так, чтобы рост кристаллов не сопровождался деформированием изделий. Верхний предел температуры 2 кристаллизации должен быть таким, чтобы достигнуть кристаллизации с максимальной скоростью, но без деформации материала. [c.357]

Степень пластической деформации стали предложено измерять по изменению скорости поперечных волн, поляризованных параллельно и перпендикулярно направлению деформации [315]. Скорость волн, поляризованных параллельно направлению деформации, уменьшается сильнее, поэтому возникает разность времени прохождения импульсов через базу измерений. В разд. 7.2 отмечено, что этот же параметр может использоваться для контроля анизотропии материала при прокатке. [c.722]

Исследование условий, при которых работа деформации до разрушения приобретает минимальное значение, имеет большую практическую важность, так как помогает выбрать наиболее рациональные способы измельчения полимеров и проводить механические превращения с наименьшими затратами энергии. Эти условия соответствуют, по-видимому, условиям существенного уменьшения степени дополнительной деформации в месте роста надрыва (а следовательно, дополнительной ориентации и упрочнения) [299, с. 91]. Действительно, из полученных данных следует, что при исследованных скоростях деформации переход от высокоэластического разрыва к хрупкому для вулканизатов бутадиен-нитрильного каучука сопровождается уменьшением долговечности и относительного удлинения при температурах около—253 К. Видно также, что разрушающее напряжение и работа деформации не являются однозначными характеристиками материала. Максимальные значения Ор или А соответствуют определенным условиям деформации материала (температуре и скорости деформации). [c.152]

Прирост разрушающего напряжения по сравнению со значением, полученным при квазиравновесной деформации, обусловлен противодействием межмолекулярных связей. Эти связи рвутся вследствие флуктуаций тепловой энергии тем чаще, чем выше температура и меньше энергия или число межмолекулярных связей [8, с. 145 140, с. 953 292, с. 53]. Чем больше скорость деформации материала в месте роста области разрыва, тем меньшее число межмолекулярных связей будет разорвано тепловым движением и тем больше будет противодействие материала разрыву. [c.182]

Целесообразно установить зависимость между приростом разрушающего напряжения при конечной скорости деформации по сравнению со значением, полученным при квазиравновесном способе деформации (а = Ор — а ), и скоростью деформации материала в месте роста области разрыва. Естественно, что чем больше скорость деформации материала в месте роста области разрыва, тем больше скорость распространения разрыва. Интересно было также проследить за изменением значения с изменением скорости распространения разрыва при сохранении структуры полимера неизменной. [c.182]

Рассмотрим предположительный механизм разрыва эластомера с развитой пространственной структурой. Выше было показано, что в рассматриваемом случае необходимо одновременно преодоление связей обоих типов. Напряжение я в месте роста области разрыва так же, как и номинальное напряжение, складывается из противодействующих разрыву сил главных валентностей Стх и межмолекулярных сил а . Величина ст, зависит от температуры опыта, скорости деформации, степени набухания образца. Рассматривая разрушение и восстановление межмолекулярных связей в результате теплового движения, мы пришли к выводу, что а, , аналогично противодействию вязкому течению должно быть обратно пропорционально вероятности разрыва связей флуктуациями тепловой энергии и прямо пропорционально скорости деформации материала в месте распространения разрыва связей под действием напряжения или, что то же, скорости распространения надрыва о. То же самое относится и к химическим связям, которые значительно реже по сравнению с межмолекулярными связями разрушаются под действием теплового движения кинетических единиц. [c.183]

Среди работ, посвященных приложению теории субмолекул к описанию свойств полимеров в блоке, особого внимания заслуживает работу Муни [100], в которой рассматривается процесс релаксации напряжения после деформирования материала с достаточно большой скоростью. Автор [100] предполагает, что при такой деформации происходит афинное изменение линейных размеров всех участков полимерной цепи. Такое предположение основывается на очевидном соображении, что звенья различных цепей, находившиеся рядом в недеформированном состоянии, должны сохранить свое соседство и после мгновенной деформации материала. Несмотря на то, что выражение для времен релаксации, найденное Муни, совпадает с выражениями, полученными в ранее опубликованных работах [84, 85, 88], его подходу следует отдать предпочтение, поскольку рассматривавшееся в этих работах растяжение цепей за концы не может иметь места в реальных системах, так как оно эквивалентно допущению о проскальзывании звеньев соседних цепей при мгновенной деформации. [c.22]

Объяснение образования шейки эффектом адиабатического разогрева связано, по крайней мере частично, с тем, что процесс холодной вытяжки не рассматривался как самостоятельный по отношению к начальной стадии деформаций материала. Дальнейшее исследование процесса холодной вытяжки полиэтилентерефталата было предпринято Эллисоном и Уордом [18]. Полученные ими результаты показывают, что, хотя процесс растяжения в известной мере зависит от адиабатического тепловыделения при высоких скоростях деформации, эффект перехода через предел текучести не связан с этим явлением. [c.269]

Эта теория объясняет имеющиеся морфологические наблюдения [25, 33], а также данные относительно влияния деформации и скорости нагружения на ударные характеристики материала, необходимость наличия межфазной адгезии, зависимость эффекта повышения ударной вязкости от размеров частиц каучука и распределения по размеру, от содержания фазы каучука и от температуры. [c.158]

Первой причиной появления трещин серебра является наличие структурных микродефектов и, по-видимому, вынужденная эластическая деформация микроструктурных элементов полимера в этих ослабленных дефектных местах. Из-за вынужденной эластической деформации материала трещины размер трещин серебра может быть сравнительно большим (0,5 мкм). Замедление роста трещин серебра объясняется релаксационными процессами и уменьшением перенапряжений в микродефектах. В результате релаксационных процессов скорость роста трещин серебра примерно постоянная. Было показано, что трещины серебра имеют иное строение, чем обычные трещины. Они представляют собой клиновидные области расслоившегося и сильно деформированного полимера, подвергшегося холодной вытяжке и упрочнению. Края трещин серебра скреплены ориентированными молекулярными тяжами . Считают, что образование тяжей связано с пачечным или фибриллярным строением полимеров [26]. [c.118]

Начальное расположение компонентов должно быть таким, чтобы скорость увеличения поверхностей раздела в результате деформации сдвига была максимальной. В этом случае толщина полос уменьщается быстрее и существенно возрастает число полос в любой пробе. Одна из трудных задач, которые приходится решать при конструировании смесителя, — это обеспечение такого характера деформации материала, при котором время смешения было бы одинаково для любого начального размещения компонентов [24]. Можно считать, что конструкция удовлетворяет этому требованию, если продолжительность смешения при очень малом содержании диспергируемой фазы (скажем, 0,01) не зависит от ее начального расположения в смесителе. [c.218]

Здесь возможна и несколько иная ситуация. При УДВ на полимер в диспергаторе скорость деформации материала столь велика, что полимерные цепи не успевают релаксировать. Это стимулирует ориентационное упорядочение макромолекул. Подвижность цепей может не обязательно замораживаться, но слишком быстро происходит изменение окружения, много быстрее, чем цепи релак-сируют в нормальных условиях механического воздействия на полимер. Таким образом, при объяснении УДИ полимеров и/или полимерных материалов, при одновременном воздействии давления, сдвига и температуры, это явление возможно связывать и с ориентационным упорядочением макроцепей. [c.274]

Приведенный экспериментальный материал показывает, что и в коп-центрированных студнях наблюдается зависимость величины деформации от скорости деформации. Из кривых деформация—температура видно, что релаксационные свойства тем отчетливей выступают, чем выше концентрация студня. [c.310]

Ползучесть. Ползучесть — это зависящее от времени явление, имеющее существенное значение при достаточно высокой температуре. Скорость деформации материала под напряжением обусловлена процессами, происходящими в кристаллической решетке и по границам зерен. Точный механизм ползучести и влияние структурных факторов составляют предмет постоянных исследований в области физического металловедения. [c.89]

Различие в окружных скоростях роторов и случайные проскальзывания смеси определяют статистич. характер развивающейся в полимере деформации сдвига. Увеличение частоты вращения роторов (следовательно, увеличение скорости деформации материала) сокращает продолжительность смешения. Эффективность смешения можно повысить (практически в 2 раза) увеличением числа лопастей роторов до 4. Потребляемая С. мощность в течение цикла смешения изменяется в широких пределах (в начале цикла — наибольшая, по мере уменьшения вязкости смешиваемой массы снижается и достигает наименьшей величины в конце цикла). [c.212]

В, Экспериментальные характеристики неньютонов-ск х жидкостей. В большинстве используемых в настоящее время экспериментальных методов измеряется связь между напряжением и скоростью деформации материала в сдвиговом потоке или в течении без сдвига. К сдвиговым течениям относятся, например, течение жидкости в трубе или сквозь щель. Примерами течений без сдвига могут служить течение в точке торможения, а также течение, реализующееся нри выдавливании волокон, формовке дутьем и вакуумной формовке. [c.166]

При свободном ударе разру[паюш,ий эффект зависит главным образом от скорости столкновения тел и не зависит от того, какое из них движется — разрушающее или разрушаемое. Когда разрушаемая частица ударяется о неподвижное или движущееся тело, часть ее кинетической энергии, идущей на деформацию материала, определяется по формуле (У,4). [c.133]

По схеме Зуева [12.18], начиная сточки Мдолговечность падает, что естественно, затем возрастает, после точки К вновь падает и затем (точка О) изменяется по степенному закону (ОС). Возрастание долговечности (до точки К) объясняется некоторым упрочнением материала из-за ориентирующего влияния деформации на скорость коррозионных процессов (в местах перенапряжений — дефектах материала). [c.339]

Общей причиной аномального поведения полимеров при течении является одновременное развитие всех видов деформации [см. уравнение (1.1)] и их релаксационный характер. В первой области скорость накопления высокоэластической деформации меньше скорости релаксации, вследствие чего величина накопленной высокоэластической деформации незначительная и материал течет с постоянной ньютоновской вязкостью х . Увеличение напряжения или скорости деформации приводит к тому, что деформация не успевает релаксировать. Поэтому часть общей деформации носит высокоэластический характер. Увеличение скорости деформации приводит к тому, что между скоростью накопления высокоэластической деформации и скоростью ее релаксации устанавливается динамическое равновесие. Этому режиму деформации полимера соответствует свое значение сопротивления деформации, мерой которого обычно считают величину коэффициента эффективной вязкости. Таким образом, зависимость эффективной вязкости от скорости деформации определяется комплексом релаксационной структуры полимера. Кроме того, нужно иметь в виду изменения структуры полимеров в процессе течения, которые также являются причинами аномалии вязкости. Эти изменения предполагают уменьшение сил взаимодействия между соседними слоями, происходящее, в конечном счете, вследствие очень высоких значений молекулярной массы полимера. Изменение структуры материала может происходить в следующих направлениях анизодиаметричность макромолекул и возможность ориентации их в потоке, межмолекулярное взаимодействие и затраты сравнительно небольших усилий для его нарушения, разрушение [c.18]

Водородное охрупчивание высокопрочных сталей включает в себя зарождение трещины и ее слабый рост — основные фазы разрушения. Как правило, чувствительность сталей к водородному охрупчиванию увеличивается при повышении предела текучести материала. Пластичность охрупченного материала уменьшается до минимума и практически не изменяется при повышении температуры. Однако теория водородного охрупчивания не позвотает достаточно достоверно связать влияние температуры и скорости деформации материала. Среди наиболее распространенных объяснений такого процесса можно выделить следующие [c.77]

Изложенные выше представления об упругих телах, вязких жидкостях и линейных вязкоупругих средах являются теоретическим фундаментом современных концепций реологических свойств-полимеров. Они основаны па модельном описании поведения полимеров как сплошных сред в простейших условиях деформирования. -Так, модель упругого тела описывает совокупность равновесных состояний среды, модель вязкой жидкости — поведение материала в установившемся сдвиговом течении, модель вязкоупругого тела с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями — различные режимы деформирования при малых (стрем ящихся к пулю) напряжениях, деформациях и скоростях деформаций. Все эти случаи являются крайними из многообразия возможных процессов деформирования, но вместе с тем они являются важнейшими, так как любые сложные теории реологических свойств полимерных систем должны удовлетворять закономерностям их поведения в заказанных простейших условиях. [c.103]

Он основан на измерении отношения скорости движения подвижной системы прибора после отскока (Уг) к скорости У) соударения. Подвижная система содержит боек в виде шарика из твердого материала с высоким модулем упругости (например, карбида вольфрама). Постоянство скорости VI соударения обеспечивается пружинной системой прибора. Уменьшение твердости увеличивает энергию, расходуемую на пластическую деформацию материала, что снижает скорость отскока. Прочность Н1 по шкале Лееба определяется формулой [c.777]

Может показаться, что Ор, вр и Тр всегда соответствуют двум принципиально различным режимам испытания. Значения Ор и бр определяются при непрерывном увеличении деформации, причем скорость увеличения линейных размеров образца задается обычно скоростью перемещения зажимов испытательной машины. В отличие от этого величина Тр определяется при постоянном значении деформирующего напряжения. Однако результаты, полученные при этих испытаниях, можно сравнить между собой [37, с. 66 38, с. 1249J при условии, что структура материала при используемых методах существенно не изменяется. В самом деле, можно принять, что при изменении напряжений от О до огр разрыв происходит под действием некоторого усредненного значения за время Тр, соответствующее разрушению при постоянном напряжении. [c.14]

Метод 3. Восьмикратное повышение производительности достигается увеличением в два раза диаметра и глубины канала червяка при постоянной скорости вращения. Продолжительность переработки материала, скорость сдвига и величина деформации сдвига остаются неизменными. Карлей и Мак-Келви в своих расчетах использовали именно этот метод. Недостатком этого метода, как указывал Маддок, является высокое значение расхода при свободном выходе и низкая величина развиваемого давления, что характерно для червяка, обладающего крутой характеристикой. Такой червяк весьма чувствителен к изменению давления. [c.129]

Сравнение деформационных кривых ст = / (кр) с зависимостью <Э = / (Хр) позволяет выделить, в обшем случае, на обеих кривых три соответствующих участка (рис. 11.18, а). На участке /, связанном с упругими деформациями материала, наблюдается растрескивание образца, сопровождающееся непрерывным ростом количества проникающей жидкости. Участок II, связанный с вы-нужденно-эластическими деформациями в образце и соответствующей ориентацией макромолекул в направлении действия внешней силы, характеризуется уменьшением скорости переноса жидкости через образец. Наконец, упругая деформация ориентированного образца (участок III) приводит к дополнительному растрескиванию образца, что сопровождается ростом Q. Для винипроза С в контакте с гептаном характерно хрупкое разрушение (см. рис. II. 17, б), поэтому наблюдается рост потока Q вплоть до разрушения (рис. II. 18, б). [c.86]

Во-первых, оно позволило оценить роль межламелярных аморфных прослоек и установить, что межламелярное скольжение— один из важных механизмов деформации блочных полимеров при Т > Гст, причем вклад его в общую деформацию материала сильно зависит от температуры и скорости деформирования. Упругая часть деформации может быть в значительной степени объяснена за счет обратимого межламелярного скольжения [36]. [c.187]

В зависимости от условий испытания в материале могут возникать различные виды деформаций. Так, например, деформация материала в статических условиях ири постоянном значении а (или е) характеризуется временем воздействия деформирующей силы до разрушения образца, а именно — долговечностью, обозначаемой Тр. Иногда величину Тр называют статической усталостью. Воздействие на материал нагрузки со скоростью 5—20 м/мин, сопровож-даюндееся разрушением его, носит название ударного разрушения, а работа, затраченная на этот процесс и отнесенная к единице поверхности разрушения, называется удельной ударной вязкостью. [c.211]

Приближенные методы расчета установившихся напряжений. Для тех случаев, когда в деталях сосуда устанавливается стабильное распределение напряжений требуемого уровня, можно использовать приближенные методы расчета, подобные, например, предложенному Калладином [56]. В отличие от описанного выше метода расчета с помош,ью электронно-вычислительных машин рассматриваемый метод не требует информации относительно локальной деформации и скорости деформации. Этот метод также отличается от других типов аналитических выражений, поэтому его можно применять для материалов с определенным характером поведения при одноосной ползучести. Приближенный метод расчета базируется на аналогии между нелинейной зависимостью скорости ползучести от напряжения при ползучести и зависимостью деформации от напряжения при кратковременном деформировании в пластической области и открывает широкие перспективы использования многочисленных теоретических и экспериментальных результатов, полученных из работ в области упругости и пластичности. Калладин показал, что пластическое решение для конструкции, выполненной из идеально пластичного материала применительно к описанию случая установившихся напряжений ползучести для тех же самых конструкций и материала, характеризуется выражением е = Ло . [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология