Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Тугов И.И. -> "Химия и физика полимеров" -> 129

Химия и физика полимеров - Тугов И.И.

Тугов И.И. , Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров: Учеб. пособие для вузов — М.: Химия, 1989. — 432 c.
ISBN 5—7245—0243—7
Скачать (прямая ссылка): tugov.djvu
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 169 >> Следующая

Наконец, Лри разрывах макромолекул, как мы уже сказали, образуются свободные радикалы, ионы и другие активные центры химических реакций и протекают многочисленные электронные процессы, сопровождающие деформацию полимера. Результатом протекания механохимических процессов является необратимое изменение структуры полимера.
Еще одной причиной снижения динамической выносливости является наложение микроиапряжений, возникающих в данном цикле, на остаточные мнкронапряжения, возникающие в предыдущих циклах и связанные со структурными перестройками в микрообъемах. Отсюда следует определяющая роль числа циклов при определении динамической усталости.
Таким образом, снижение динамической выносливости происходит вследствие релаксационных потерь, приводящих к саморазогреву, локальных разогревов, повышения микронапряжений в микрообъемах, протекания механохимических реакций и необратимого изменения структуры. Вклад того или иного фактора определяется механизмом разрушения, зависящим от режима нагруження, физического состояния полимера и др.
338
Динамическая усталость является сложной характеристикой -и определяется кратковременной прочностью, релаксационными гистерезисными потерями, стойкостью к окислению, зависит от .амплитуды и частоты деформации:
АГц = (*р/<>о)Рсг; #ц = (еР/е0)Ре, (5.63)
<0Р и еР — напряжение и удлинение при разрыве; о<> и ео — амплитуды напряжения и деформации; р<, и ре— коэффициенты динамической выносливости, характеризующие снижение прочности с увеличением числа циклов; коэффициенты рс и ре можно рассчитать, если уравнения (5.58) и (5.63) предоставить в логарифмических координатах \ц о& — ^ЛГ и |?#ц — о0; зависимости Ол-*=/(ЛГ) и Мц=/(оо) в этих координатах выражаются прямыми линиями, по тангенсу угла наклона которых к оси абсцисс можно рассчитать величину р (рис. 5.43).
К числу факторов, от которых зависит коэффициент {}, относятся стойкость полимеров к реакциям окисления и гистерезисные потери. Чем больше р, тем выше сопротивление полимера действию многократных деформаций.
Даже более прочные в статических условиях резины могут иметь меньшую усталостную выносливость прн невысоких значениях р (см. рис. 5.43). Высокой динамической выносливостью характеризуются высокопрочные полимеры, стойкие к окислению, с невысокими гистерезисными потерями.
Из уравнения (5.63) и рис. 5.43 следует, что снижение амплитуды деформации ео или напряжения оо повышает динамическую ВЫНОСЛИВОСТЬ. Но СКОрОСТЬ СНИЖеНИЯ Л/ц С РОСТОМ 8о или
¦Со непостоянна и изменяется в области больших и малых значений амплитуд. Как видно из рис. 5.44, существует значение ео (или оо), при котором Лгц практически не зависит от амплитуды. Это безопасные амплитуды е0* (оо*)> и ПРИ во<ео* или оо<0с* полимер может эксплуатироваться в течение длительного вре-
|до» кч
ДО о9\ - 1дов
Рис. 5.43. Зависимость усталостной прочности о^ от числа циклов N (а) и динамической усталости ЛГЦ от амплитуды напряжений о0 двух резни (оР1, Орз — кратковременная прочность)
'52*
Рис. 5.44. Зависимость числа циклов до разрушения #ц от амплитуды деформации ео в режиме е0«= const
МСНН-. Существуют и такие значения амплитуд, выше которых образец разрушается очень быстро. Это критические значения напряжений аокр и деформаций е0кр; при е>е0кр или о>Оокр динамическая усталость оп-е; Ч> редсляется в основном уровнем
кратковременной прочности. В области амплитуд е0*<ео<еокр динамическая усталость зависит от прочностных, гистерезисных свойств и от стойкости к окислению.
Влияние температуры на динамическую выносливость неоднозначно и зависит от режима деформирования и среды, в которой эксплуатируется полимер. В инертной среде, где скорость механохимических реакций невысока, член Д?/ в уравнении (5.62) невелик, и повышение температуры приводит к росту динамической усталости. Эго обусловлено ускорением релаксационных процессов, что приводит к снижению напряжения в системе и сдвигу в сторону более мягких режимов. В среде кислорода, озона влияние температуры зависит от режима деформирования. При ео>ео* наблюдается наибольший саморазогрев, увеличивается &U и усталостная выносливость снижается. При ео<ео* саморазогрев незначителен и усталостная выносливость определяется температурой окружающей среды. Повышение температуры в интервале, в котором вероятность термодеструкции мала, способствует выравниванию локальных перенапряжений и приводит к росту динамической выносливости.
Влияние частоты деформации определяется изотермичиостью процесса. Повышение частоты в неизотермических условиях (например, при многократных деформациях массивных изделий, изготовленных из материала с плохой теплопроводностью) приводит к снижению числа циклов до разрушения ввиду высокого теплообразования в системе и интенсивного протекания реакций окисления. Если же деформирование полимера происходит в изотермических условиях (например, тонкостенных изделий с хорошей теплопроводностью) при наличии агрессивного реагента (например, озона), то скорость усталостного разрушения Nu определяется зависимостью
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 169 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed