Принцип температурно-временной суперпозиции

Принцип температурно-временной суперпозиции 163, 174 Проводимость 288 Пропитка 373, 376 Прочность 50 сл., 78 сл., 436 межслоевая 120, 121, 124 при растяжении 91 сл., 109 сл. при сдвиге 100 сл., 119 сл. при сжатии 99 сл., 117 сл. ударная 63 усталостная 105, 139 [c.469]

Существуют два принципа суперпозиции, которые играют важную роль в теории вязкоупругости. Первый — это принцип суперпозиции Больцмана, который описывает реакцию материала на различную предысторию нагружения [11]. Второй — принцип температурно-временной суперпозиции (уравнение ВЛФ), описывающий эквивалентность влияния времени и температуры на поведение полимеров. [c.56]

Принцип температурно-временной суперпозиции используется довольно давно. Обзор наиболее ранних работ был сделан [c.57]

Ползучесть и релаксация напряжения охватывают значительные периоды времени, поэтому они чувствительны к формам молекулярных движений с большими временами релаксации. Эти методы дают мало непосредственной информации о кратковременной молекулярной подвижности. Однако, используя принцип температурно-временной суперпозиции, и уравнение ВЛФ, можно охватить и короткие периоды времени, которые трудно исследовать экспериментально. [c.83]

Влияние скорости деформации на форму кривых напряжение— деформация показано на рис. 5.7. Такого влияния скорости на характер деформационных кривых следовало ожидать, исходя из принципа температурно-временной суперпозиции. С повышением скорости деформации модуль упругости и предел текучести или разрушающее напряжение стеклообразных полимеров возрастают, а удлинение при разрыве уменьшается [И—18]. Удлинение при разрыве эластомеров может возрастать при повышении скорости деформации [19—21 ]. Влияние скорости деформации на разрушение очень хрупких полимеров обычно мало, однако для жестких пластичных материалов или эластомеров изменение скорости деформации на несколько десятичных порядков может давать значительные эффекты. Предел текучести возрастает прямо пропорционально логарифму скорости деформации в соответствии с уравнением [c.157]

Вследствие существования связи между динамическими механическими свойствами полимеров и коэффициентом трения (по крайней мере при качении), зависимость его от скорости и температуры должна подчиняться принципу температурно-временной суперпозиции. В некоторых случаях было установлено, что зависимости коэффициентов трения, полученных при различных скоростях и температурах, могут быть обобщены с помощью уравнения ВЛФ [45, 60, 71 ]. Обобщенная кривая в координатах коэффициент трения — приведенная скорость проходит через максимум. Было установлено, что этот максимум. коррелирует с Е при трении по гладким поверхностям и с tg б = Е"1Е в случае шероховатых поверхностей [60, 71]. Обычно положение максимума коэффициента трения коррелирует с полимеров. Положение низкотемпературных максимумов коэффициента трения для полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, может коррелировать с температурами вторичных переходов [72]. В некоторых случаях максимумы не связаны с Тс или Т с, а обусловлены изменениями адгезии [60]. [c.208]

Создание прибора с таким широким диапазоном испытательных частот практически возможно только в том случае, если при испытаниях справедлив принцип температурно-временной суперпозиции. [c.145]

Использование принципа температурно-временной суперпозиции представляет возможность создания прибора с ограниченным диапазоном испытательных частот, но позволяющего проводить испытания при различных температурах. Результат испытаний можно интерпретировать для случая широкого диапазона испытательных частот. [c.147]

Известно [172, 185, что при изучении вязкоупругого поведения аморфных полимеров существенную услугу в установлении общих закономерностей оказал принцип температурно-временной суперпозиции, суть которого заключается в следующем. В области перехода из стеклообразного состояния в каучукоподобное вязко-упругие свойства обусловлены движением отдельных цепей и их основной характеристикой является мономерный коэффициент трения Для этой области применительно к блочному полимеру теория Рауза [2101 показывает, что температурная зависимость времен релаксации определяется в основном коэффициентом который быстро падает с уменьшением внутреннего трения, имеющего вязкостную природу. Если ввести коэффициент редукции ат, который представляет собой отношение Гх/то, где % и То — время релаксации при произвольной и некоторой реперной температуре соответственно, то при изменении температуры от Го до логарифмическая кривая Н (х) должна сместиться [c.38]

Реальные твердые материалы в незначительной степени также обнаруживают признаки вязкоупругости. Особенность вязкоупругих свойств полимеров [5] заключается в наличии в стационарном периоде неравновесного деформирования определенной взаимозаменяемости температуры Т и временного фактора t v, со) механического нагружения, вследствие которой можно найти такие соотношения между Т ш t (Т ш V, Т ж (л), при которых сохраняются неизменными выбранные значения тех или иных характеристик механических свойств. Конкретно эта особенность выражается в так называемом принципе температурно-временной суперпозиции и используется в основанном на этом принципе методе приведенных переменных она вытекает из специфической природы высокоэластических деформаций, молекулярный механизм которых подробно рассматривается в специальной литературе [1—3]. [c.6]

Следует подчеркнуть отсутствие конкретных температурных точек, которыми можно было бы однозначно определить Гт или Гс-Существуют переходные области температур. При механических методах их определения в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции они могут перемещаться вдоль оси температур. [c.138]

В разделе 2.1 было показано, что изменение временного фактора (времени I, скорости у, частоты ) может оказаться эквивалентным определенному изменению температуры Т (временной фактор и температура становятся взаимозаменяемыми), т. е. соответствуюш,ие изменения i й Г обусловливают сохранение постоянства выбранных уровней механических характеристик. При этом выполняется принцип температурно-временной суперпозиции. Применительно к (3.3.1) взаимозаменяемость ш и Г (сохранение постоянства Е или ") может быть обеспечена одинаковой температурной зависимостью для всех т, входяш их в набор времен релаксации, и сохранением постоянным безразмерного параметра (вт. Отсюда же следует, что изменение температуры Т должно приводить к смещению кривых Е" — со и Е" — со вдоль оси частот при сохранении подобия формы кривых. Такое смещение представляет собой как бы приведение временного фактора (частоты со), отвечающего начальной (до изменения) температуре Т, к соответствующему приведенному значению соу = а со, отвечающему новой (после изменения) температуре (температуре приведения). Множитель ат — функция изменения температуры, называемая фактором или коэффициентом приведения, со — приведенная частота. [c.156]

Фактические свойства технических резин нелинейны, и соотношения (3.3.1) имеют только качественный характер даже для малых деформаций. Вместе с тем принцип температурно-временной суперпозиции оказывается справедливым как при малых, так и при больших деформациях. Справедливость этого принципа и применимость метода приведенных переменных является следствием эмпирического соотношения (3.2.2), которое может быть представлено для гармонического режима в виде произведения двух функций [c.157]

Неподчинение принципу температурно-временной суперпозиции в области толчкообразного и узловатого раздира, как было показано [c.211]

Деформационные и прочностные свойства наполненных резин, как и ненаполненных, в неравновесных условиях деформирования зависят от температурного и временного факторов, а для их описания применимы принцип температурно-временной суперпозиции и метод приведенных переменных [363, 494, 495, 512, 531] (рис. 4.1.19). Вследствие этого наблюдается прямая корреляция [369, 535, 536] между сопротивлением разрыву (сопротивлением раздиру, энергией раздира или другими прочностными характеристиками) и внутренним [c.219]

Применимость принципа температурно-временной суперпозиции для прочностных характеристик наполненных резин была обнаружена сначала только для разрыва и гладкого раздира. В работах [c.220]

Если температурная зависимость р согласно принципу температурно-временной суперпозиции эквивалентна частотной, то становится очевидной причина различия Р в импульсном и гармоническом режимах нагружения. В самом деле, как следует из раздела 1.3, используя метод гармонического анализа, можно представить импульсное нагружение как сумму гармоник. Из (1.3.23) ясно, что в импульсном режиме при основной частоте ш 2я 4, с , сохраняется заметная доля гармоник с частотами на порядок выше основной. Повышение частоты приближает нагружение к области механического стеклования, или области переменного К. При импульсном режиме нагружения температурная кривая р — Т как бы сдвинута в область более высоких температур по сравнению с кривой р — Т для гармонического режима. [c.271]

Испытываются образцы, вырубленные из сварного соединения, на одноосное растяжение. При этом временной фактор моделируется температурой, т. е. используется принцип температурно-временной суперпозиции, основанный на допущении, что при данном напряжении связь между длительной прочностью к температурой однозначна (метод Ларсона-Миллера). [c.490]

Выше был рассмотрен случай простого влияния температуры, когда зависит только от Г. Более общие, чем (32.4), нелинейные уравнения, основанные на принципе суперпозиции и принципе температурно-временного соответствия, можно получить, расширив состав аргументов функции 0 , полагая, например, [c.108]

Структурное и механическое стеклование, принцип временно-температурной суперпозиции. Процесс перехода из высокоэластического состояния в твердое (стеклообразное) при понижении температуры до Ос и отсутствии механических воздействий называют структурным стеклованием. Механическое стеклование происходит при 9 > 9с и высоких частотах ю (или малом времени ti деформации), когда эластомер находится в высокоэластическом (структурно-жидком) состоянии. Деформация зависит от соотношения между временем деформации t и временем релаксации т. Молекулярная природа структурного и механического стеклования едина и заключается в потере кинетическими единицами вещества подвижности при относительно низких 9 или больших со. При больших (О в некоторой области [c.69]

Дальнейшее развитие принцип температурно-временной суперпозиции получил в работах Тобольского [5, 14] и Вильямса, Лэндела и Ферри [1, 15]. Уравнение, связывающее величину горизонтального сдвига вдоль логарифмической шкалы времени с изменением температуры, развитый Вильямсом, Лэнделом и Ферри, известно под названием уравнения ВЛФ. Величина горизонтального сдвига вдоль временной шкалы характеризуется [c.57]

На рис. 3.8 проиллюстрировано использование принципа температурно-временной суперпозиции для гипотетического полимера с Тс = о °С при релаксации напряжения. Экспериментально получают кривые релаксации напряжений для ряда температур в удобном интервале времени, например от 1 до 10 мин, т. е. 1 недели (рис. 3.8). Для получения обобщенной кривой из эксперимен- тальных данных релаксационный модуль (/) необходимо умножить на небольшой поправочный температурный коэффициент / (Т). Выше этот коэффициент равеа Т /Т, причем температура выражена в градусах Кельвина. Эта поправка следует из кинетической теории высокоэластичности, которая будет рассмотрена позднее. Ниже теория ВЛФ неприменима. Поэтому при Т необходимо использовать другую температурную поправку, поскольку ниже Т(. модуль уменьшается с повышением температуры, а выше Те — возрастает. Обычно принимается, что ниже / (Т) = 1. Мак-Крам [16, 17] и Раш [18] предложили более конкретное значение поправочного коэффициента, но оно также близко к единице. [c.58]

Кривая релаксации напряжений при 5 °С должна быть сдвинута на 1,427 десятичных порядка по шкале времени вправо (к более длительным временам) для точного наложения 1пГТфивую при О °С. Обобщенная кривая имеет четко выраженное плато при Па, которое является характерным для полимеров с высокой молекулярной массой и обусловлено зацеплениями макромолекул, действующими как лабильные узлы. Поскольку согласно принципу температурно-временной суперпозиции влияние времени и температуры на поведение полимера эквивалентно, прИ [c.59]

Важнейший эффект сополимеризации и пластификации заключается в изменении Т . Следовательно, кривые ползучести и релаксации напряжения при этом также смещаются по температурной шкале на ту же величину, что и Т , в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции. Однако в сополимерах и пластисфицированных полимерах часто наблюдаются два вторичных э( )фекта, которые до некоторой степени изменяют характер их ползучести и релаксации напряжений. Сополимериза-ция и введение пластификаторов расширяют область по сравнению с чистыми полимерами [165, 167]. Это расширение может [c.79]

Принцип температурно-временной суперпозиции предполагает, что, во-первых, поведение полимера при малых деформациях полностью описывается механическими моделями, состоящими или из параллельно соединенных элементов Максвелла или последовательно соединенных элементов Фойхта—Кельвина. [c.145]

А. В. Тобольский (I960) предложил метод обобщенных координат. Обычно очень трудно получить зависимости различных свойств полимеров в широком интервале времени. В целях получения таких зависимостей кривые для различных значений температур перемещают на графике для получения обобщенной кривой при выбранной температуре. Такой широко применяемый метод, сформулированный А. В. Тобольским, основан на принципе температурно-временной суперпозиции, в частности температурно-частот- [c.428]

Для выполнения принципа температурно-временной суперпозиции при наличии набора времен релаксации или запаздывания необходимо, чтобы температурные зависиности всех характерных времен были одинаковы. [c.52]

При использовании принципа температурно-временной суперпозиции приведенное время находится по (2.1.26). От — оператор линейной наследственной теории, определяемый из (11.20) и (11.21) (см. Приложение II) с использованием температурно-временной суперпоапцип и введением [c.177]

А. И. Лукомской и др. [510, 512, 514] было показано, однако, что при раздире, происходящем с фактически переменной скоростью (толчкообразный раздир) или с потерей первоначального направления (узловатый раздир), определение характеристической энергии этого процесса по средней раздирающей нагрузке неправомерно, и должна быть введена поправка на колебания /нагрузки, отражающие истинный характер процесса раздира. Для откорректированных множителем 1// значений средней энергии раздира Н оказывается справедливым принцип температурно-временной суперпозиции. Характер обобщенных завистмостей Я р = HIT (ГпрРпр/Т р) от приведенной скорости раздира — аjV показан на рис. 4.1.21. 220 [c.220]

Один из наиболее изученных видов износа — абразивный, осуществляемый путем царапания резины остриями твердой поверхности абразивного материала. Этот вид износа, являясь форсированным, широко раснространен при лабораторных испытаниях [4]. Преимущественно механический процесс абразивного износа заключается в микрорезании гранями твердых выступов (абразивными зернами, крошкой). Абразивный износ реализуется на шлифовальной шкурке [412, 680, 681, 747]. Как процесс разрушения, абразивный износ резин зависит от температуры и скорости скольжения. Грош и Шалламах [681], исследуя износ по абразивной шкурке, посыпанной порошком окиси магния (во избежание замасливания абразива), в диапазоне температур от 223 К до 373 К и скоростей скольжения от 10 до 0,03 м/с, нашли применимость принципа температурно-временной суперпозиции к коэффициенту истираемости, выраженному в линейных потерях высоты на единицу нагрузки и пути скольжения (рис. 6.2.1). [c.293]

Александровым и Лазуркиным сформулирован принцип температурно-временной суперпозиции, заключающийся в том, что в процессе деформации можно достичь заданного состояния образца либо его нагреванием, либо увеличением времени действия деформирующей нагрузки. Иначе говоря, подтверждена эквивалентность временного фактора и температуры. [c.68]

Выше изложен принцип температурно-временной эквивалентности, реализующийся в так называемых термореологически простых материалах. Температурно-временная суперпозиция для термореологически сложных материалов рассмотрена в работе [85 ]. [c.90]

Принцип температурно-временной аналогии (или темпера-турно-временнбй суперпозиции) применительно к явлению ползучести утверждает, что кривые ползучести при температурах Ti > Т2 > Ть Т2 > Ti,. ..могут быть совмещены с кривой ползучести при температуре Тд путем их смещения вдоль оси логарифма времени (см. рис. 1.7) на определенные отрезки ф Т-[), 0(Т2), 0(Тз),. ..соответственно. Очевидно, ip Ts) = 0. Функция ф Т) находится для данного материала экспериментально в соответствии с ее определением. [c.56]

Известно, что применение метода температурно-временной аналогии (суперпозиции) ТВА ограничивается условием неизменности внутренней структуры полимера с изменением температуры [185]. Если подходить с этой точки зрения, то принцип ТВА не применим к кристаллическим полимерам, так как с изменением температуры изменяется их внутренняя структура (например, степень кристалличности). Однако в температурном интервале, где степень кристалличности не изменяется или изменяется весьма мало [196], можно предположить, что времена релаксации, соответствующие имеющейся в кристаллических полимерах подвижности, обладают одной и той же температурной зависимостью. При таких условиях применение метода ТВА оказалось успешным для ряда кристаллических полимеров, в том числе ПЭВП [210, 257]. [c.79]

Когда деформирование сопровождается рассеянием механической энергии, возникают неизотермические процессы, в которых различают нестационарпость тепловых условий (изменение температуры по времени) и неоднородность температурного поля (распределение температур по координатам). Для рассмотрения неизотермических нестационарных процессов существенным оказывается принцип тем-пературно-временной суперпозиции (или] аналогии), проверенный опытным путем [5, 72] и впервые сформулированный А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркиным [74]. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...