Содержание
- 2. Общие закономерности релаксации Переход любой системы из неравновесного состояния в равновесное называется релаксацией. Для простых релаксирующих
- 3. Общие закономерности релаксации Скорость приближения к равновесию пропорциональна отклонению системы от равновесия. Скорость перехода к ненапряженному
- 4. Общие закономерности релаксации После разделения переменных и интегрирования получим: (2) Пусть , тогда выражение (2) примет
- 5. Общие закономерности релаксации Скорость релаксации тем больше, чем меньше С другой стороны , тем меньше, чем
- 6. Общие закономерности релаксации Меняя температуру и полярность полимеров, можно изменить время релаксации (оценка сопоставлением с временем
- 7. Общие закономерности релаксации Чем меньше критерий Деборы, тем быстрее релаксирует система. Низкое значение D характерно для
- 8. Способы изучения релаксационных явлений Четыре способа исследования релаксационных явлений: Релаксация напряжения, Ползучесть, Кривая напряжение – деформация,
- 9. Релаксация напряжения Образец эластомера быстро деформируют на заданную величину и сохраняют в деформированном состоянии, замеряют зависимость
- 10. Релаксация напряжения В первый момент времени фиксируется начальное напряжение (молекулярные клубки развернулись, узлы флуктуационной решетки не
- 11. Релаксация напряжения Когда происходит перегруппировка всех узлов, клубки макромолекул переходят в свернутое состояние. В этот момент
- 12. Релаксация напряжения Сама деформация растяжения не изменяется (по-прежнему 100%). Это возможно, если в процессе сворачивания клубков,
- 13. Релаксация напряжения После освобождения из зажимов - образец не сократится (эластическая деформация перешла в деформацию течения)
- 14. Релаксация напряжения Химические связи препятствуют необратимому перемещению клубков, но не препятствуют перемещению сегментов. Если образец освободить
- 15. Модель Максвелла Полностью обратимая деформация развивается в идеально упругой стальной пружине, а полностью необратимая при нагружении
- 16. Модель Максвелла Под действием напряжения σ в модели возникает деформация: По закону Гука упругая деформация в
- 17. Модель Максвелла Скорость общей деформации равна сумме скоростей развития упругой и вязкой составляющих: (6) В случае
- 18. Модель Максвелла При t= получим: (9) Время релаксации равно времени t, в течении которого напряжение падает
- 19. Ползучесть Для изучения релаксационных явлений образец быстро нагружают и следят за ходом приложенной нагрузки. При этом
- 20. Ползучесть Под действием нагрузки макромолекулярные клубки разварачиваются и часть сегментов перемещается в направлении силы. Перемещение сегментов
- 21. Ползучесть В момент нагружения развивается обратимая деформация – высокоэластичная и необратимая – вязкотекучая. Если затем образец
- 22. Ползучесть Однако полностью не сокращается из – за сохранения остаточной деформации, являющейся необратимой. Высокоэластичная деформация остается
- 23. Ползучесть Кривая 2. Ползучесть сетчатого эластомера. Необратимая деформация из – за наличия прочных химических связей не
- 24. Ползучесть Кривая ползучести для модели Максвелла не отражает основной особенности – участка замедленного развития упругой деформации.
- 25. Модель Кельвина – Фойхта. Модель Кельвина – Фойхта. Пружина и поршень соединены параллельно. Напряжения находятся как:
- 26. Модель Кельвина – Фойхта. В результате: После интегрирования:
- 27. Объединенная механическая модель Ползучесть линейного полимера хорошо описывается объединенной механической моделью, сочетающую модель Максвелла и модель
- 28. Кривая ползучести для объединенной механической модели К моменту времени t общая деформация складывается из мгновенно упругой,
- 29. Кривая напряжение-деформация Образец помещают в динамометр, один из зажимов которого передает нагрузку на силоизмеритель и неподвижен,
- 30. Кривая напряжение-деформация Кривая 1 – эластичный полимер. На начальном участке напряжение резко возрастает из-за сопротивления узлов
- 31. Кривая напряжение-деформация Распад сетки облегчает движение сегментов и они ориентируются в направлении растяжения. Ориентация при деформации
- 32. Кривая напряжение-деформация Механические модели описывают кривую 2. При очень высокой скорости узлы не успевают распасться и
- 33. Кривая напряжение-деформация Перегруппировавшиеся узлы не успевают восстановиться полностью в данный момент времени. Напряжение в образце при
- 34. Работа растяжения Площадь под кривой н-д является мерой работы деформации. При растяжении: (14) Преобразуем: (15) Где
- 35. Работа сокращения Работа сокращения соответственно: (16) Петля образованная кривыми растяжения и сокращения – механический гистерезис (при
- 36. Механический гистерезис На рисунке показан ряд последовательных циклов деформации одного и того же образца. Площадь петли
- 37. Многократные циклические деформации Исследуется стационарный режим деформирования, величина предельной деформации за цикл должна быть минимальной и
- 38. Многократные циклические деформации На катушку 1 подается переменный ток, пластина колеблется в горизонтальной плоскости. Можно организовать
- 39. Многократные циклические деформации Деформирование упругого тела: (18) Учитывая закон Гука , получим выражение для напряжения: (19)
- 40. Многократные циклические деформации Подставим (20) в (21): (22) Интегрируя уравнения (22) получим: (23) Синусоида деформации отстает
- 41. Многократные циклические деформации
- 42. Многократные циклические деформации При деформации упругого тела угол сдвига фаз равен 0, а в случае вязкого
- 43. Многократные циклические деформации Если первоначально задана синусоида деформации, то вектор деформации совпадает с его единственной частью:
- 44. Многократные циклические деформации Для количественной оценки компонентов модуля Gᴵ и Gᴵᴵ применяется модель Максвелла. Комплексное число
- 45. Многократные циклические деформации Для переменного во времени напряжения и деформации (модуль зависит от частоты): (32) Подставим
- 46. Многократные циклические деформации Взяв производную от Gᴵᴵ по ώ, найдем положение точки максимума: Подставив это значение
- 47. Многократные циклические деформации
- 48. Температурно-временная аналогия С повышением Т образец при достижении Тс начинает размягчаться (амплитуда возрастает) при дальнейшем росте
- 49. Температурно-временная аналогия С повышением частоты действия силы образец при достижении Тс не успевает реагировать (флуктуационная сетка
- 50. Температурно-временная аналогия Зависимость времени релаксации от температуры выражается уравнением Аррениуса – Эйринга – Френкеля: (37) По
- 51. Температурно-временная аналогия 1 – Зависимость модуля упругости от времени действия силы при разных температурах. Кривые при
- 52. Спектр времен релаксации Время релаксации определяется способностью сегментов макромолекул к перемещению под действием теплового движения. Время
- 53. Спектр времен релаксации Реакция типичного эластомера не имеющего пространственной сетки химических связей. Кривая 1 – одно
- 55. Скачать презентацию