ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные закономерности ползучести полимеров из "Применение пластмасс в строительных конструкциях и частях зданий " Для получения зависимости деформации ползучести от времени используется закон, установленный Ньютоном для жидкостей. При спокойном (ламинарном) течении потока преодолеваются силы внутреннего трения, возникающие между слоями жидкости, имеющими различную скорость движения. Эти силы т (отнесенные к единице соприкасающихся поверхностей) Ньютон принял пропорциональными разности скоростей слоев жидкости, т. е. градиенту скорости Аи. [c.38] Опытом подтверждается справедливость этого уравнения. Для многих жидкостей коэффициент т] , называемый коэффициентом вязкости, имеет постоянное значение и является общепризнанной характеристикой их вязких свойств. [c.38] Применительно к полимерам условие Максвелла, полученное им из Д Ругих соображений, сохраняет смысл и с современной точки зрения. Деформация истинного течения полимера под воздействием фиксированной нагрузки пропорциональна числу совершившихся перескоков сегментов молекул. Чем больше действующее усилие, тем больше вероятность перескока сегмента в новое положение в результате тепловых флюктуаций. Положения сегментов и молекул в целом относительно других молекул различны, различны и силы взаимодействия между ними, но статистически на каждый момент времени в среднем должна иметь место одна и та же картина. Следовательно, должна быть пропорциональна нагрузке как скорость деформации истинного течения, так и ее величина. [c.39] При фиксированной нагрузке дифференциальное уравнение (2) характеризует установившийся процесс ползучести. Коэффициент внутреннего трения должен, естественно, сохранять все время постоянную величину, что при установившемся течении действительно имеет место. Когда коэффициент внутреннего трения с течение.м времени изменяется, уравнение (2), а следовательно, и само определение коэффициента внутреннего трения, теряет смысл. [c.39] Если пренебречь силами инерции, то условие (2) должно соблюдаться также и для других проявлений ползучести, не линейных во времени, т. е. когда нагрузка переменна. Рассмотрим процесс релаксации, исследованный Максвеллом. [c.39] Произвольная постоянная интегрирования С находится по начальному условию. Когда =0, 0=00 и С=0о Оо — начальное значение напряжения. [c.41] График уравнения (7) показан на рис. 9. По общему виду он соответствует опытным релаксационным кривым. [c.41] Коэффициент Т называется временем релаксации. Время релаксации—это такой промежуток времени, за который напряжение в процессе релаксации снижается в е = 2,72 раза. Величина, обратная времени релаксации, называется коэффициентом затухания. [c.41] За промежуток времени, равный времени релаксации, высокоэластическая деформация достигает 63% своего максимального значения. [c.42] График уравнения (9) имеет такой же вид, как и опытные кривые затухающей ползучести (рис. 5, а), однако подробное солоставление опытных кривых с теоретическими показывает, что их соответствие дальше общего сходства в характере (как и в случае релаксации) не идет. Опытные кривые всегда в начале процесса идут более круто, сливаясь с осью деформаций, в то время как теоретическая кривая, показанная на рис. 5 пунктиром, на всем протяжении весьма полога. [c.42] Расхождение между опытными и теоретическими кривыми объясняется реологической неоднородностью вещества. Фактически при ползучести никогда нет деформирования, характеризуемого одним средним значением времени релаксации. Всегда имеет место наложение нескольких видов деформирования, характеризующихся своим значением времени релаксации. Совокупность значений времен релаксаций составляет так называемый спектр времен релаксации, с помощью которого, исходя из условия (2) Ньютона — Максвелла, можно характеризовать любое проявление ползучести тела исчерпывающим образом. [c.42] Вернуться к основной статье