Модуль упругости влияние температур

Модуль упругости — Влияние высокой температуры 4 — 204 [c.15]

Влияние температуры на модуль упругости типичных полимеров уже обсуждалось в гл. 2. Следует повторить, что в области стеклования наблюдается резкое падение модуля. Молекулярная масса полимера, частота поперечного сшивания, кристаллизация, пластификация и другие факторы определяют конкретную форму зависимости модуля упругости от температуры. Кривые динамический модуль—температура в принципе аналогичны графикам, приведенным в гл. 2. В динамических методах измерения частота (временная шкала испытания) должна быть постоянной при изменении температуры. На рис. 4.1 показано влияние частоты на температурные зависимости модуля и показателя механических потерь. Сдвиг кривых при изменении частоты зависит от абсолютной величины Тс и энергии активации АЯ. При возрастании частоты на один десятичный порядок смещение, точки перегиба на зависимости модуля или положения максимума механических потерь по температурной шкале от Т1 до Т (в К) можно рассчитать по формуле [c.92]

Изменение модулей упругости с температурой при малых колебаниях температуры (от —50 до -Ь50°С) незначительно, и поэтому влиянием небольших изменений температуры на упругие свойства в большинстве случаев пренебрегают. Только в некоторых случаях (для пружин и для других упругих элементов различных точных приборов) постоянство модуля упругости в указанном интервале температур весьма важно. Для достижения этого постоянства применяют одно из двух мероприятий [c.240]

При этом влияние изменения модуля упругости с температурой на увеличение температурной погрешности является преобладающим над всеми другими составляющими температурной погрешности прибора. [c.82]

Температурные зависимости механических свойств для каждого класса материалов достаточно близки. Наиболее чувствительны к влиянию температуры свойства, характеризующие сопротивление пластической деформации (твердость, пределы прочности и текучести), а также ударная вязкость. Упругие свойства металлов и сплавов изменяются с температурой в меньшей степени. Напротив, модуль упругости некоторых неметаллических материалов с понижением температуры до —60 °С может снижаться более чем в 2 раза. [c.66]

Влияние температуры на модуль нормальной упругости Е магния показано ниже [c.71]

Из анализа экспериментальных данных следует, что при переработке материалов типа С-1-19-55 целесообразно выбирать степень натяжения арматуры порядка 0,1Лм- Это может обеспечить рост модулей упругости на 20%. Однако не исключено, что для материалов с большими углами наклона волокон основы степень оптимального натяжения может быть отличной от рассмотренного. Влияние натяжения арматуры на прочность при растяжении и сжатии более значительное, чем на упругие характеристики. Необходимая для частичного выпрямления арматуры степень ее натяжения, очевидно, будет меньше, если натяжение осуществлять при повышенных температурах. В этом случае облегчается подвижность волокон в размягченном связующем. [c.120]

Влияние рассматриваемых- факторов (см. табл. 6.14) неодинаково проявляется на свойствах материала в направлениях у н 2. Для образцов, вырезанных в направлении а, увеличение числа циклов уплотнения с 7 до 13 незначительно повышает прочность и модуль упругости при растяжении, в то время как для направления у этот фактор сказывается весьма заметно. Такое же явление имеет место и на этапе графитизации при повышенных температурах, о чем свидетельствует сопоставление значений указанных характеристик после 13-го цикла уплотнения и после графитизации. Если для направления г проведение этапа графитизации при 2650 °С резко снизило значения предела прочности и модуля упругости, то для направления у, наоборот, прочность в среднем возросла в 2 раза, а значение модуля упругости осталось на прежнем уровне. [c.181]

Проведение эксперимента по изучению влияния давления на установление равновесной шероховатости А при прочих неизменных заданных условиях не вызывает существенных трудностей, а определение влияния физико-механических свойств материалов несколько затруднительно. Если, например, варьировать модуль упругости Е, скажем, набором различных истирающих металлическую поверхность материалов или повышением температуры в зоне трения пары, то при постоянной выбранной нагрузке и скорости скольжения молекулярное взаимодей- [c.61]

У металлов модуль Юнга практически не зависит от структуры и термической обработки и определяется только прочностью межатомных. связей. Легирование и пластическая деформация также не оказывают заметного влияния на модуль упругости. При нагреве материалов отмечается падение величины Е, причем между температурным коэффициентом модуля Юнга и термическим коэффициентом линейного расширения наблюдается прямая зависимость. Это связано с увеличением расстояния между атомами в кристаллической решетке из-за роста температуры, а следовательно, и уменьшением сил межатомного взаимодействия. [c.52]

Остается спорным вопрос, какие свойства матрицы оказывают наибольшее влияние на прочности слоя при одноосных нагружениях. Обычно дискуссия сводится к двум видам свойств, а именно начальным, например к модулю упругости, или конечным, например к прочности или к удлинению. Из рис. 45 видно, что с повышением температуры предельное удлинение матрицы растет, а начальный модуль уменьшается. Экспериментальное определение прочностей слоя показывает их снижение с ростом температуры. По-видимому, это означает, что начальные свойства матрицы более важны для прочности композита, чем конечные [12]. [c.159]

Наиболее ярко выраженное влияние низких температур на механические свойства титановых сплавов проявляется в очень значительном увеличении пределов текучести, прочности и пропорциональности (см. рис. 2). Повышение указанных характеристик на 100 % и более в интервале 298—4 К является типичным как для титана промышленной чистоты с относительно низкой прочностью, так и для более прочных титановых сплавов. При 298 К модуль упругости составляет 96,5—110,2 ГПа в зависимости от сплава и направления волокна и возрастает до 117—131 ГПа при 4 К. [c.272]

Термоупругие эффекты в самом общем случае заключаются в указанном выше взаимном влиянии полей деформаций и температур. Эффект связанности проявляется в образовании движения тепловых потоков в теле, в возникновении связанных тепловых и упругих волн, в температурном рассеянии энергии. Кроме того, вследствие изменения температуры могут изменяться модули упругости. [c.470]

Предполагается, что, кроме названных выше основных эффектов, связанных с наличием окалины, на свойства материала подложки вблизи поверхности могут влиять и другие поверхностные факторы. В частности, модуль упругости и параметры решетки очень тонкого ( 30 А) приповерхностного слоя могут изменяться в результате адсорбции атомов газовой фазы [114]. На подобные эффекты ссылаются при объяснении ухудшения механических свойств поверхностных слоев некоторых неметаллических твердых материалов под влиянием адсорбции во влажных средах [136]. Наглядной иллюстрацией служит рис. И, где представлены данные об уменьшении временного сопротивления серебряной проволоки при высоких температурах в атмосферах различных газов (изменения наиболее велики в случае более тонкой проволоки) [137]. [c.31]

Усталостное поведение композита зависит от его типа, т. е. от вида дисперсной фазы. Усталостное поведение материалов, армированных волокном, существенно отличается от поведения материалов, в которых для армирования использованы частицы. Тип материала также оказывает влияние на усталостное поведение металлы отличаются от неметаллических материалов. При изучении усталостного поведения композитов обращают внимание на отрыв по границе раздела матрица — волокно, на возникновение и развитие трещин в матрице, на разрушение дисперсной фазы и др. До того как произойдет полное разрушение материала, последовательность указанных повреждений может быть самой разнообразной. В процессе действия усталостных нагрузок могут происходить значительные изменения модулей упругости и повышение температуры. В рассматриваемом случае процесс усталости носит сложный характер. На рис. 6.31 в общем плане приведены взаимосвязи между структурой материала и процессом усталости. [c.175]

В настоящее время в СССР выпускают полиформальдегид двух марок А и В, которые благодаря молекулярным весам имеют различное применение. Наибольший интерес представляет полимер с молекулярным весом 30 ООО—100 ООО. При повышенных температурах прочность его уменьшается, а относительное удлинение возрастает. Полиформальдегид является одним из наиболее жестких материалов модуль упругости сохраняет большую величину при высокой температуре и влажности. Изменение температуры не оказывает существенного влияния на удельную ударную вязкость полиформальдегида. Так, снижение температуры до 233 К уменьшает прочность незначительно, что свидетельствует о высокой морозостойкости материала. Влажность также почти не влияет на ударную прочность полиформальдегида, [c.55]

Меняя скорость охлаждения полимера от температуры 327° С до температуры ниже 250° С, можно получить образцы полимера с различной степенью кристалличности. Содержание кристаллической фазы в значительной мере влияет на такие свойства фторопласта-4, как модуль упругости при изгибе и твердость. Влияние степени кристалличности полимера на модуль упругости при изгибе представлено на рис. 5. [c.14]

Влияние интенсивности радиационного облучения при различных температурах на модуль упругости нейлона показано на рис. 6 [71], где график а соответствует не-облученному образцу, а графики б, в, г интенсивности облучения соответственно 0,3-10 , 2,8-10 и 5,5-10 нейтрон/см . [c.24]

Для большинства керамических материалов при нагружении справедлив закон Гука. Изделия из керамики работают обычно в условиях высокой температуры, под влиянием которой изменяются ее механические свойства. С повышением температуры модуль упругости керамических материалов снижается. Количественное описание этого явления зависит от химического состава керамики, который отличается большим разнообразием [9]. [c.24]

Принцип наложения температурного и частотного факторов. Если учитывать влияние на демпфирующие свойства материала как частоты колебаний, так и температуры, то наиболее удобным способом представления экспериментальных данных является использование принципа температурно-частотной эквивалентности (приведенной частоты) для линейных вязкоупругих материалов [3.2, 3.3]. Согласно этому способу, по одной оси координат откладываются параметры (7 оро/Тр) и т), а по другой— так называемый параметр приведенной частоты шаг, где (О — действительная частота, ат — функция абсолютной температуры Т, То — фиксированное значение абсолютной температуры. Обычно отношения То/Т и ро/р считаются равными единице для широкого диапазона изменения температур и поэтому во внимание не принимаются. Построение генеральных кривых зависимости модуля упругости Е и коэффициента потерь ц от параметра аат исключительно полезно при экстраполяции результатов экспериментов, получаемых при сильно различающихся условиях. Например, в серии экспериментов можно получить данные для диапазона частот от 100 до 1000 Гц и диапазона температур от О до 100 °С, а требуется определить свойства при 50°С и 2 Гц. Для этого сначала используются имеющиеся результаты для построения системы наиболее достоверных генеральных кривых. Эту процедуру наиболее удобно выполнять эмпирически путем задания значений коэффициента ат на основе смещений, необходимых для построения кривой, описывающей зависимость модуля упругости Е от частоты в логарифмических координатах (см. рис. 3.4) при температуре Ti (i = 1, 2,. ..), с тем чтобы кривая была как можно ближе к кривой для зависимости модуля упругости Е от частоты при температуре То. Тем же способом подбираются кривые для зависимостей коэффициента потерь т) от частоты колебаний при температурах Т и То, причем получаются графики, аналогичные показанным на рис. 3.10. Таким образом удается по крайней мере частично компенсировать ограниченные возможности измерительной техники. Типичные графики зависимости ат от температуры показаны на рис. 3.11. [c.117]

По некоторым экспериментальным данным, слоистые пластики, нагружаемые на растяжение, деформируются после истечения долгого времени так, как будто бы их модуль упругости был примерно вдвое меньше кратковременного модуля, а вблизи температуры размягчения смолы он равнялся бы только примерно 30% значения кратковременного модуля. Кажущийся модуль упругости падает вследствие действия воды, воспринимаемой слоистым пластиком и при повышении скорости ползучести [43]. Однако влияние воды можно в значительной степени ограничить или соответствующим подбором смолы, или применением защитного покрытия, или облицовкой пластмассой, обладающей малой водопоглощаемостью. [c.50]

В приведенных методах расчета нет контроля нагрева подшипника. Влияние температуры учитывается только при подстановке механических показателей пластмасс (модуля упругости, предела прочности и т. д.). [c.231]

Рис. 33. Влияние температуры испытания на модуль нормальной упругости чугуна и стали I — серый чугун СЧ 21-40 2—ВЧ 40-10 3 — ВЧ 50-1,5 4—ВЧ 60-2 5 — сталь 5 6 — сталь 45 [35]

Рис. I. Влияние температуры на величину модуля упругости I —ВЧ-50-1,5 2 — ВЧ 60-2

Упругие свойства. На рис. 3.30 представлены типовые диаграммы деформирования фрикционной пластмассы при одноосном растяжении и сжатии. Кривая растяжения при нормальной температуре близка по виду к диаграмме разрушения хрупкого материала. Напряжения пропорциональны деформации до нагрузки, составляющей 80—90 % разрушающей нагрузки. Шейки на образцах не образуется. Разрывные удлинения, как правило, не превышают 1—2 %. При сжатии заметно влияние пластических деформаций — относительная разрушающая деформация достигает 10 % и более. Различие модулей упругости при растяжении и сжатии является следствием сложной структуры материала. Для жестких фрикционных пластмасс модуль упругости при изгибе составляет 60—90 % модуля упругости при растяжении. Коэффициент Пуассона для таких пластмасс изменяется в пределах 0,32—0,42. [c.253]

Модули объемной упругости органических и синтетических жидкостей, пригодных для использования в гидравлических системах, находятся в пределах 3515—35 155 На рис. IV.11 показано влияние температуры на модуль объемной упругости ряда веществ [117]. Примерно такие же изменения происходят при озвучивании в диапазоне скоростей звука 549—1830 jn/сек. [c.116]

Первоначально исследователи полагали, что с помощью указанных зависимостей можно описать экспериментальные результаты исследований для широкого класса материалов и различных условий испытаний, но более поздние исследования показали существеппое влияние на /С среды (/(/ максимальное в вакууме), его значения возрастают при увеличении модуля упругости, повышении температуры Т и уменьшении коэффициента асимметрии цикла R, кроме того, Kih очень чувствителен к предыстории нагружения [219, 259, 3141, [c.29]

Как было показано в гл. 2, модуль упругости кристаллизующихся полимеров возрастает с повышением степени кристалличности вследствие влияния кристаллов как макроузлов сетки или частиц жесткого наполнителя. Эти эффекты особенно резко проявляются в температурном интервале < Т < Т (рис. 4.25) [117]. В первом приближении модуль упругости при температуре выше Тс аморфной фазы связан со степенью кристалличности (до степеней кристалличности порядка 50—60%) следующим выражением [159] (рис. 4.26). [c.112]

Влияние жестких наполнителей на динамические механические свойства полимеров хорошо иллюстрируется кривыми на рис. 7.17 и 7.18 [60]. Введение наполнителей значительно больше увеличивает модуль упругости при температуре выше полимера, чем ниже ее. Основной причиной этого является то, что в высокоэла-стическом состоянии полимера отношение модулей упругости компонентов Е Ех, а следовательно, и коэффициент В в уравнении (7.12), значительно больше, чем в стеклообразном состоянии. [c.245]

Ровно столетие прошло между пионерными исследованиями упругих свойств твердых тел, проведенных Вертгеймом в 40-х гг. XIX века, и кульминационными итоговыми работами Вернера Кестера 40-х гг. XX века. Кестер, который полагался главным образом на точные эксперименты по из-гибной вибрации, располагал преимуществом знания уточненной теории при установлении в своих исследованиях основных мод колебаний, для оценки значения почти пренебрежимого вклада инерции поворота сечений. Он определил значения Е для более чем тридцати элементов, сравнив их со значениями модулей одиннадцати соответствующих элементов, найденными Вертгеймом, а также значения модулей 59 двойных сплавов, сравнив их с соответствующими данными Вертгейма для 64 сплавов. Интересное различие по сравнению с результатами Вертгейма, особенно по отношению к сплавам, заключается в существенном увеличении объема побочной информации, относящейся к кристаллическим структурам и фазовым явлениям, которая позволила Кестеру классифицировать и привести в соответствие все его результаты, полученные на основе более точно изготовленных образцов и более точно определенных частот вибрации. В своих первых экспериментальных исследованиях зависимости модулей упругости от температуры Вертгейм ограничился квазистатическими испытаниями в интервале температур между —15 и 100°С, а также всего несколькими элементами динамические исследования Кестера охватывали большее множество твердых тел и диапазон температур от —185 до 1000°С. Оба рассматривали наличие корреляции между континуальными и атомистическими параметрами или отсутствие таковой, оба осредняли значения коэффициента Пуассона твердых тел, и где это было уместно, влияние магнитных эффектов [c.492]

Несколько другой характер изменения уплотнения и графитизации от числа циклов имеют характеристики, полученные из опытов на изгиб (см. табл. 6.14). Увеличение числа циклов уплотнения с 7 до 13 весьма эффективно сказывается на значениях предела прочностн для всех направлений армирования, для модуля упругости — только для направлений с меньшим коэффициентом армирования (дг, у). В направлении г модуль упругости с увеличением числа циклов уплотнения заметно снн.жается, а после проведения графитизации при повышенной температуре его значение несколько увеличивается, но резко снижается прочность при изгибе (так же как и при растяжении). Для направлений с меньшим коэффициентом армирования (х, у) графитизация практически не оказывает заметного влияния на модуль упругости и прочность при изгибе (см. табл. 6.14). [c.183]

В основном наибольшее влияние дисперсной фазы состоит в увеличении размера трещины, который влияет на все пять параметров композитов, отмеченных выше. Это влияние обычно приводит к более низкой прочности по сравнению с прочностью матрицы без второй фазы. Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что размер трещины можно довести до минимума и тем самым получить оптимальную прочность композита при применении дисперсных частиц малого размера. Для этого требуется также незначительный разброс размеров частиц, а скопления частиц (агломераты) должны быть сведены до минимума посредством соответствующего метода введения дисперсной фазы. Как отмечено, модуль упругости композитов с дисперсными частицами зависит не только от упругих свойств двух фаз. Трещины, которые могут развиться в процессе охлаждения композита ниже температуры его изготовления, и псевдопоры, образованные под напряжением вследствие слабой связи по поверхностям раздела, приводят к более низким модулям упругости по сравнению с обычно вычисляемыми. Так как для получения оптимальной прочности необходим наибольший модуль упругости, наличие трещин может быть сведено до минимума, несмотря на большие остаточные термические напряжения путем изготовления композита с дисперсными частицами малого размера. Подобным образом можно избежать образования псевдопор при низком уровне приложенных напряжений путем обеспечения хорошей связи по поверхностям раздела между соединяемыми фазами. Следует отметить, что, хотя большие остаточные напряжения обычно нежелательны, они могут быть полезны в полимерных композитах для увеличения уровня приложенных напряжений, приводящих к образованию псевдопор, в тех случаях, когда невозможно получить хорошую связь по поверхностям раздела. [c.55]

Изменение механических свойств ВеО под действием облучения изучалось всеми исследователями, проводившими опыты с облучениями этого материала. Сообщалось, что модуль упругости ВеО плотностью 2,74 г/см уменьшается на 50% после облучения потоком быстрых нейтронов 6-10 нейтрон/см при температуре меньше 100° С, а при плотности 2,90 г/см — на 64% [76]. Таким образом, снова подтверждается вывод, что чем выше плотность ВеО, тем меньше ее устойчивость при облучении. Кларк [41, 43] подвергал ВеО облучению тепловыми нейтронами до 5 х X 10 ° нейтрон/см" и сообщил, что сопротивление изгибу и модуль Юнга существенно не изменялись. Эльстон и Лаббе [77] опубликовали, видимо, наиболее полные данные по изменению прочности на сжатие как функции температуры облучения, плотности вещества, потока нейтронов и температуры отжига. Их результаты представлены на рис. 4.12. Они сделали вывод, что сопротивление сжатию уменьшается с увеличением дозы облучения и что это уменьшение более резко выражено в ВеО большей плотности. Облучение при повышенных температурах (350° С) оказывало меньшее влияние на механические свойства. Потока быстрых нейтронов [c.162]

Большое влияние на значение модуля упругости имеет и присутствие низкомолекулярных веществ, физически влияюш,их на структуру полимера. Речь идет о так называемом смягчающем действии, обычно проявляющемся в понижении особенно у термопластов с высокой влагопоглощаемостью, например, у полиамида, производных целлюлозы, полиформальдегида и т. п. По мере повышения влажности материала по сравнению с влажностью при нормальной температуре мы говорим о снижении модуля упругости (рис. 9), а не о понижении Т , что было бы более правильно. Только о некоторых пластмассах мы имеем данные, охватывающие зависимости модуля упругости от влажности [c.27]

Важность влияния структуры пластмассы на декремент затухания можно увидеть, сравнив значения главных и побочных температурных максимумов важнейших полимеров (табл. 6). При указанных температурах имеет место максимальный декремент затухания (более резкие падения значений модуля упругости), что связано при динамической нагрузке (и при действии больших нягпузок) с повышенным выделением тепла. [c.56]

Влияние темперах у-р ы. Изменение механических свойств под влияниемтемперату-ры в моментнагружения(приис-пытании) или после воздействия повышенных или пониженных температур наиболее резко сказывается на термопластических материалах. Предел прочности при растяжении, модуль упругости, предел текучести и предел усталости термопластов типа плексиглас (органическое стекло) с понижением температуры (в определённом интервале) возрастают, а удлинение уменьшается при повышенных температурах удлинение и удельная ударная вязкость возрастают. С понижением температуры (до—80 С) предел прочности при растяжении слоистых термореактивных пластиков типа текстолита и некоторых других пластиков возрастаег, а повышенные температуры, особенно при их длительном воздействии,увеличивают хрупкость и снижают прочность. [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...