Работоспособность материала

Чтобы характеризовать стойкость материала к длительным тепловым воздействиям, нельзя ограничиться определением только температуры. Для этого надо знать и время, в течение которого материал при данной температуре сохраняет свою работоспособность. Критерием работоспособности материала могут быть различные физико-механические и электроизоляционные показатели, которые позволяют эксплуатировать изделие. Выбор показателей зависит от конкретных условий работы материала. Так, в некоторых случаях нагревостойкость оценивают температурой и временем, при котором материал сохраняет половину исходной механической прочности, относительное удлинение до определенных пределов (например, до 50% при испытании резин), определенную эластичность (пленок и лаковых покрытий), пробивное напряжение до установленного значения (при испытании изоляции проводов и других электроизоляционных материалов). [c.74]

Процессы или параметры оценки работоспособности материала [c.42]

За меру химической стойкости неметаллических материалов, применяемых в качестве герметиков, плакирующих защитных покрытий, часто принимают величину их набухания в рабочей среде. При использовании тех же материалов в качестве конструкционных или для футеровки крупногабаритного оборудования таких данных недостаточно. В этом случае за критерий работоспособности материала необходимо принимать данные о его физических и, в частности, механических свойствах в рабочей среде. [c.82]

Таким образом, основными проявлениями радиационного повреждения бериллия являются структурные изменения, распухание, газонакопление, снижение пластичности и возможное растрескивание (разрушение) материала. Понимание природы этих повреждений и установление механизма элементарных процессов, протекающих в бериллии При облучении, помогут дать правильную оценку работоспособности материала и рекомендовать границы его применимости в ядерных реакторах. [c.26]

Рассмотренный комплекс механических свойств в целом в достаточной мере характеризует пригодность материала для изготовления несущих сосудов, работающих при температуре стенки до 350—400°С. При температурах 450—500°С и более необходимо особое внимание обращать на характеристики жаропрочности. Наиболее существенная из них для оценки работоспособности материала в условиях гидротермального синтеза — это предел длительной прочности (т — базовый ресурс работы сосуда в часах, Т — температура стенки). Учитывая большую длительность технологических процессов гидротермального выращивания и высокую стоимость сосудов синтеза, можно в общем случае считать разумным базовый ресурс работы промышленных сосудов не менее 10 и укрупненных лабораторных и опытно-промышленных — не менее 2,5-10 ч. При определении предела длительной прочности необходимо учитывать характер обогрева сосуда и, следовательно, распределения температур по стенке корпуса. Так, в случае внутреннего обогрева Ох следует определять при максимальной рабочей температуре среды, а в случае наружного—при температуре на 20— 50°С превышающей рабочую. Учет этого обстоятельства может существенно сказываться на уровне предела длительной прочности. [c.217]

Применяются также ферриты, представляющие собой смесь оксидов магнитных материалов. Изделия из ферритов получают методами керамического производства. Основное их достоинство - высокое удельное электросопротивление, благодаря чему потери энергии на вихревые токи снижаются во много раз по сравнению с их значениями в сплавах, и работоспособность материала сохраняется до высоких частот. [c.90]

Лабораторные испытания проводятся по методикам, в которых за критерий пригодности выбирается один из следующих определяющих факторов работоспособности материала предельная температура, развивающаяся в зоне трения предельная нагрузка в паре трения, при которой начинается схватывание и заедание трущихся материалов предельная скорость, выше которой материал имеет недопустимо большой износ. [c.9]

Механические силы. На эксплуатационные качества абляционных пластмасс неблагоприятно влияют силы механического воздействия окружающей среды. Суммарный эффект сводится к преждевременному уносу поверхностного слоя материала, сопровождающемуся уменьшением эффективной работоспособности материала. Количественное влияние механических сил на массовую скорость абляции невозможно предсказать заранее, особенно при высокой интенсивности воздействия. [c.443]

В ряде сред, например в электролитической щелочи, набухание резин из фторкаучука и БС-45 может быть одинаковым (рис. 6), но это не характеризует работоспособность материала (рис. 6А). [c.35]

Величина АГ может быть использована при определении верхней температурной границы работоспособности материала в динамическом режиме, т. е. его динамической теплостойкости Тп. [c.242]

Изменение свойств полимерных материалов со временем в условиях их хранения и эксплуатации приводит к постепенному снижению надежности изделий из этих материалов и в конечном счете к выходу их из строя. Поэтому в число задач, решаемых наукой о старении и стабилизации полимеров, наряду с продлением срока надежной эксплуатации материалов входит задача прогнозирования этого срока в условиях, когда прямые измерения по тем или иным причинам оказываются невозможными. Значительная часть полимерных материалов эксплуатируется в течение многих лет и десятилетий, и обычно в распоряжении исследователя, разрабатывающего новые материалы, нет времени, необходимого для изучения процессов старения этого материала непосредственно в условиях эксплуатации. Кроме того, условия, в которых эксплуатируется полимерный материал, часто изменяются неконтролируемым путем. Две главные задачи прогнозирования определение времени надежной эксплуатации полимерного материала по данным ускоренных испытаний и определение ресурса работоспособности материала в ходе его эксплуатации. [c.205]

Выяснение закономерностей воздействия агрессивных сред на полимеры преследует две цели изыскание рациональных способов увеличения работоспособности материала и ускоренных методов ее определения (расчета). Пока эти задачи решены для отдельных полимеров в конкретных условиях. Совместное рассмотрение результатов, полученных на резинах и жестких полимерах, позволит выявить общность в этих закономерностях и расширить практическое [c.14]

Как характеристики материала, эти функции играют второстепенную роль, например, в случае рассмотрения демпфирования колебаний. В основном их применяют для определения областей переходов, подобно изображению на рис. 3.3. Эти области имеют особое значение в связи с тем, что, с одной стороны, они прямо связаны со специфическими молекулярными или структурными характеристиками, а с другой являются определяющими многих физических величин, которые имеют тенденцию достаточно сильно изменяться вблизи перехода. Переход при самой высокой температуре служит более точной мерой верхней границы температуры работоспособности материала, чем температура [c.60]

Чтобы построить график этой объемной характеристики работоспособности материала, нужно знать зависимость долговечности т и времени релаксации Тр от напряжений а н температуры Т, которые при постоянном напряжении и заданной температуре описываются относительно простыми соотношениями (39) и (24). [c.96]

Даже зная все физико-механические параметры полимерных материалов, трудно оценить их работоспособность, так как она зависит от ряда показателей — прочностных свойств, температуры стеклования и модуля упругости. Вклад каждого из показателей в работоспособность материала в изделии обычно не известен. Для количественной оценки работоспособности разработан соответствующий критерий, рассчитываемый через основные показатели физико-механических свойств полимерных материалов. Оа учитывает разрушающее напряжение при разрыве полимерного материала и внутренние напряжения, возникающие в нем при наиболее низкой эксплуатационной температуре Гмин- Этот критерий рассчитывается по формуле (2-8) [c.30]

Работоспособность материала может выражаться также числом циклов лри статическом и динамическом нагружении, которое выдерживает материал до его разрушения (выносливость [c.182]

Разрушение материала представляет собой внешне наиболее резко выраженное достижение критических условий, определяющих предел работоспособности материала. Во многих практически важных случаях налагаются иные условия, до которых допустимо нагружение изделия, эксплуатируемого как элемент конструкции. Здесь принципиально важны два случая ограниченность величины деформации или требование поддержания передаваемого усилия на заданном уровне. Развитие деформации при задании напряжений в области вынужденно-эластического состояния стеклообразных полимеров связано с ползучестью материала. При каждом заданном напряжении нарастание деформации происходит вначале медленно, но после некоторого момента времени выделяемого на деформационной кривой (рис. VI.17) с большей или меньшей определенностью, раз-240 [c.240]

Предельные условия работоспособности материала в конкретных приложениях могут определяться требованием поддержания напряжения не ниже некоторого уровня при задании постоянной деформации 00, отвечающей начальному напряжению для различных температур [32]. Существенно подчеркнуть, что эти испытания относятся к нелинейной области механического поведения полимера, когда характерное время релаксации 9 убывает с ростом напряжения 0. [c.242]

Тем не менее широкая распространенность различных методов технических оценок прочностных свойств полимерных материалов, обусловленная их простотой и хорошей воспроизводимостью, позволяет установить некоторые характерные значения критических параметров, которые должны, однако, рассматриваться для технических приложений только как ориентировочные, относяш,иеся к средней области временной шкалы. При эксплуатации изделий вблизи разумных границ временной шкалы, т. е. при ударных и высокоскоростных нагрузках, или, напротив, при чрезвычайно длительном деформировании, длящемся годами, критические значения параметров, определяющих пределы работоспособности материала, могут в очень сильной степени отличаться от его технических характеристик, приводимых ниже. [c.251]

Накопленный к настоящему времени опыт исследования старения позволяет (для некоторых материалов) дать обоснованный прогноз, подтвержденный наблюдениями за изменением работоспособности материала в реальных условиях. Тем не менее, нельзя считать, что вопрос прогнозирования поведения полимерных материалов решен. Это объясняется, прежде всего тем, что механизм старения полимеров изучен недостаточно, не [c.199]

Если линеаризация данных лучше достигается в полулогарифмических координатах lgK — 1, то уравнение снижения прочности оказывается уравнением первого порядка. Для прогнозирования работоспособности материала в среде весьма важной характеристикой является предельная прочность материала которая входит в величину остаточной прочности в неявном виде. [c.73]

Если выносливость определяется не при случайно выбранной нагрузке, а при данном значении коэффициента сопротивления усталости, то создаются з словия для сравнения различных пластмасс в этом случае выносливость является единым критерием для суждения о работоспособности материала при циклическом нагружении. Таким образом, данный метод при всей своей простоте позволяет выбирать материал путем сравнения различных материалов по выносливости. [c.255]

Механизм нагружения, который не рассматривается в данной монографии, представляет собой деформирование цеппых молекул под действием силы инерции, т. е. через распространяющиеся волны напряжения. Хрупкие термопластичные материалы (ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом, ПММА) при скоростях одноосной деформации менее 3 м/с или скоростях деформирования менее 50 с ведут себя классически [30]. В данной области при увеличении скорости деформирования увеличиваются прочностные свойства и уменьшается удлинение. При скоростях деформирования 50—66 с происходит переход к разрушению, вызванному волной напряжения, которая сопровождается десятикратным уменьшением кажущейся работоспособности материала [30]. Скелтон и др. [40] изучили полимеры ПА-6, ПЭТФ и ароматический полиамид (Номекс). Данные волокна также ведут себя классически при температурах окружающей среды и в интервале значений скоростей нагружения 0,01 — 140 с . При температурах —67 и —196°С получено уменьшение прочности, начиная со скорости нагружения 30 с". [c.146]

Долговечность полимерных материалов, зависящая от их природы и физико-химических свойств среды, определяется сорбцией и диффузией среды, тепловыми флуктуациями и гетерогенными химическими реакциями. Наложение термофлуктуациопиых, адсорбционных и химических процессов и разница в скоростях нх протекания приводят к экспериментально наблюдаемому перегибу линий долговечности в агрессивных средах ио сравнению с испытаниями иа воздухе. Это обстоятельство требует осторожного отношения к ирименению различных эксиресс-методов и экстраполяции результатов, полученных ири таких форсированных испытаниях, особенно при высоких значениях напряжений, для прогнозирования длительной работоспособности материала, т. е. при небольших значениях механических напряжений. Как показывает анализ многочисленных экспериментальных исследовапий, полная и достоверная оценка практической пригодности и работоспособности напряженных конструкционных пластмасс в агрессивных средах может быть произведена при уровнях механических напряжений в диапазоне 20— 60 % от разрушающих. В этом диапазоне разрушение происходит за время, в течение которого наблюдают практическое насыщение материала жидкой средой и совместный эффект воздействия механического и химического факторов на кинетику разрушения. Экстраполяция этого участка общей кривой долговечности в область низких напряжений для прогнозирования длительного срока эксплуатации материала может привести к занижению времени и, следовательно, к повышению ресурса эксплуатации и надежности конструкции. Совместное решение двух экспоненциальных уравнений, описывающих долговечность в агрессивной среде и на воздухе, дает возможность определить напряжение, выше которого агрессивная среда не оказывает влияния иа характер разрушения материала. [c.43]

При оценке характеристик износа пластмассовых материалов необходимо различать скорость износа н период жизни изделия. Как уже говорилось, после начального периода скорость износа может быть определена достаточно быстро на основании упомянутых стандартных испытаний. Однако, если испытания на Ионос продолжаются длительное время, то, как было замечено для некоторых пластмасс, включая полиамиды, режим постоянной скорости износа через некоторое время сменяется интенсивным нарастанием износа, что может быть обусловлено разрушением адгезионных пленок или.другими факторами. Этот эффект определяет работоспособность материала. [c.131]

Существовавшие до последнего времени стандартные методы оценки свойств пластмасс в условиях активного воздействия внешней среды (ГОСТ 4650—73, А8ТМ 1693—бОТ и др.) не позволяют получить достаточно надежных параметров для инженерного прогнозирования работоспособности изделий из пластмасс. Определенный шаг вперед в этом направлении сделан при разработке ГОСТ 12020—72, 18059—72, 18060—72. Полученные по этим ГОСТам исходные параметры могут быть более обоснованно использованы для инженерного прогнозирования работоспособности материала изделий, в частности по фактору герметичности. [c.103]

Измерения М. выполняют 1) для оценки темп-рпых и частотных границ различных областей физических (релаксационных) состояний иолимеров и темисратур-но-временных областей работоспособности материала, в частности для прогнозирования долговременного поведения материала при эксплуатации 2) для изучения мехапич. свойств и релаксационны> переходов полимеров, что позволяет судить о химическом и физич. строении матерпала ( механическая спектроскопия ) 3) для наблюдения за физико-хими . процессами, происходящими в материале при его гехнологич. обработке (при вулканизации каучуков, отверждении термореактивных смол, кристаллизации и др.), с целью контроля производства, качества готовой продукции и т. п., а также стабильности ео эксплуатационных характеристик. А Я. Малкин. [c.142]

Ной вязкости позволяют косвенно судить и о кaчe fйe металла степени его загрязненности неметаллическими включениями, наличии несплошностей, соблюдении рел има термической обработки и пр. Хотя ударную вязкость и пластичность металла в расчетах оборудования не учитывают, они весьма важны для суждения о работоспособности материала. Из-за низких показателей этих характеристик приходится нередко отказываться от применения для аппаратуры, печных и коммуникационных труб нефтезаводов листа и труб из достаточно прочных и коррозиеустойчивых сталей. [c.10]

В элементах конструкций материал редко нагружен одноосно, поэтому слишком высокая анизотропия свойств высокомодульных карбоволокнитов с параллельным расположением волокон, как правило, отрицательно сказывается на их работоспособности. Использование в качестве наполнителя лент или тканей существенно снижает анизотропию свойств и повышает работоспособность материала. Кроме того, применение тканей пространственного плетения позволяет значительно повысить прочность материала при сдвиге. Ниже приведены [40] показатели свойств фенокарбо-волокнитов, наполненных тканью плоскостного и объемного плетения из низкомодульного волокна [c.223]

Менее четкий критерий разрушения может быть выработан на основе того, что полное разрушение должно служить точным критерием границы работоспособности материала. Эта граница определяется трещинами и пустотами, которые создают оптические помехи, легко наблюдаемые в отраженном или прохедя-щем свете, если образец прозрачен или полупрозрачен. Если он е прозрачен, то визуальное наблюдение затруднено, и можно использовать только отраженный свет. [c.109]

При разрушении полимеров перерывы в действии нагрузки оказывают различное влияние. Иногда отдых способствует залечиванию дефектов и повышает работоспособность материала [68—71]. Однако иногда отдых приводит, наоборот, к снижению долговечности образцов [72]. Причина этого заключается в том, что в процессе действия нагрузки структура полимера меняется вследствие вытяжки и ориентации, как бы приспосабливаясь к новым условиям и облегчая пребывание материала в нагруженном состоянии. Если же этот процесс прервать, то структура материала будет вновь перестраиваться, возвращаясь в исходное состояние. В результате долговечность материала будет меньше. Предстояло установить, как будут вести себя адгезионные системы, в которых процесс разрушения (например, расслаивания) будет чередоваться с действием нагрузки, несколько меньшей разрушающей. Опыты проводили следующим образом. Процесс отслаивания фольги от пленки (под углом 180°) прерывали, не вынимая образец из держателей силоизмерительного устройства. При этом нагрузка на образец несколько снижалась за счет релаксации, а затем стабилизировалась и достаточно долго оставалась постоянной, составляя 70—80% от усилия отслаивания. Вторую группу образцов после остановки машины вынимали из держателей, и образцы отдыхали без нагрузки. Затем обе группы образцов снова подвегали испытаниям. [c.158]

Введение термостабилизирующей системы существенно увеличивает длительность сохранения приемлемых деформационных характеристик облученными сополимерами при всех температурах. Так, при 150 °С работоспособность материала увеличивается от 10—15 до 6000— 7000 ч, при 175 °С—от 3—4 до 800 ч и при 200 °С—от 1 [c.174]

В литературе предлагались различные критерии предельного состояния, т. е. разные соотношения между инвариантами, достижению которых отвечает разрушающее напряжение или предел текучести. Наибольшее распространение получйли гипотезы, согласно которым критическое состояние достигается, ес.тги реализуется определенное нормальное а или касательное т напряжение. Первое из условий работоспособности материала записывается как [c.246]

Под долговечностью понимается время, по прошествии которого под воздействием определенной среды или энергетического поля появляются первые признаки разрушения (трещины и пр.), т.е. это временнбе выражение работоспособности материала. [c.384]

При определении стойкости материала к старению и соответствия его предъявляемым требованиям особое внимание необходимо обращать на показатель, изменение которого контролируется в процессе старения. Установлено, что при старении не все показатели изменяются одинаково как в качественном, так и количественном отношении. Поэтому при отборе материала необходимо оперировать данными об изменении однот-о или нескольких показателей, наиболее полно отражающих работоспособность материала в форме конкретной детали. Выбор показателей, наиболее полно характеризующих работоспособность материала в конкретной детали с учетом выполняемых этой деталью функций, производит разработчик или изготовитель детали совместно с потребителем. [c.219]