Длительное разрушение полимерных материалов

ДЛИТЕЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.31]

В. ОПИСАНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ДВУХОСНОГО ЦИКЛИЧЕСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ [c.136]

Таблица 4.5. Результаты обработки испытаний на длительное разрушение полимерных материалов при R = 0,5

В отношении условий длительной прочности полимерных материалов можно повторить все, что было сказано для длительной прочности при высокотемпературной ползучести металлов в п. 4.1. Для гарантии достаточно малой вероятности длительного разрушения при П 1 в формулу (4.16) нужно вносить вместо параметров С и А кривой статической усталости, отвечающей 50 %-ной вероятности разрушения, параметры кривой, соответствующей малой вероятности. Кроме того, учитываются, как уже говорилось в п. 4.1, возможные отклонения расчетных напряжений от их средних значений. [c.117]

Каминский А.А., Гаврилов Д.А. Длительное разрушение полимерных и композитных материалов с трещинами / Неклассические проблемы механики разрушения. В 4-х томах.— Киев Наукова думка, 1992.— 248 с. [c.390]

По механике композитных материалов на полимерной основе имеется обширная литература [43, 44, 851, однако экспериментальных данных по длительному разрушению различных композиций, особенно по усталости, являющейся во многих случаях их слабым местом, очень мало (они имеются в основном для стеклопластиков). [c.37]

Длительное действие влажности приводит не только к колебаниям значений прочности, но и к их постепенному снижению, даже у таких малочувствительных к влажности полимерных материалов как полистирол и фенопласты. На основе исследований влияния климата на стабильность полимерных материалов установлено, что наиболее медленно они теряют прочность в зоне полупустынь, быстрее в умеренном климате и еще быстрее во влажном тропическом климате. Нагрузка ускоряет процесс климатического разрушения. [c.35]

При постоянном простом напряженном состоянии время до разрушения зависит от напряжения и температуры. Существуют различные соотношения, связывающие эти три параметра. В процессе экспериментов установлено, что для многих материалов при фиксированной температуре в достаточно широком диапазоне напряжений время до разрушения и действующее напряжение в полулогарифмических координатах (а, Ig связаны линейной зависимостью. Последнее иллюстрируется рис. 39—42, на которых представлены экспериментальные данные по долговечности. На рис. 39 приведены данные по долговечности поликристаллических металлов (/ — ниобий, 2 — ванадий, 3 — алюминий, 4 — цинк, 5 — платина, 6 — серебро).- Платина испытывалась при 300° С, а остальные металлы — при 20° С. Результаты испытаний на длительную прочность монокристаллов даны на рис. 40 I —- алюминий (при 300° С), 2 — цинк (при 35° С), 3 — цинк (при 20° С), 4 — каменная соль (при 18° С), 5 — алюминий (при 18° С). Рис. 41 характеризует сплавы I — молибден с рением (при 18° С), 2 — алюминий с 0,7% меди (при 70° С), 3 серебро с 2,5% алюминия (при 300° С), 4 — алюминий с4% меди (при 100° С). На рис. 42 приведены данные по полимерным материалам при 20° С I — органическое стекло, 2 — полистирол, 3 — полихлорвинил (волокно), 4 — вискозное волокно, 5 — капроновое волокно, 6 — полипропиленовое волокно. [c.110]

Как показало сравнение результатов расчета с экспериментальными данными, концепция постоянства длины концевой зоны во время роста трещины хорошо описывает длительное разрушение некоторых полимерных материалов, что обосновывает ее применение при изучении долговечности вязко-упругих тел, [c.147]

В заключение отметим, что предлагаемая теория, конечно, не учитывает всех особенностей разрушения вязко-упругих тел, на что указывалось в тексте книги. Это, естественно, может ограничить область ее применения. Однако приведенные сравнения полученных теоретических результатов с имеющимися в литературе экспериментальными данными показывают эффективность этой теории для описания длительного разрушения некоторых вязко-упругих полимерных материалов. Последующий учет таких факторов, как нелинейность материала в массиве, разогрев материала в вершине трещины и других факторов, не учитываемых предлагаемой теорией, явится ее дальнейшим развитием и, несомненно, расширит область ее применения. [c.148]

Механические свойства твердых тел длительное время изучались главным образом на поликристаллических материалах (металлах). При исследовании их были установлены основные закономерности поведения твердого тела. Некоторые сложившиеся при этом понятия справедливы и для полимерных материалов [34 ]. Так, разрушение полимеров, как и металлов, происходит вследствие разрыва связей между молекулами тела и разделения образца. Сопротивление разрушению принято называть механиче- [c.9]

Г. Н. Савин и А. А. Каминский (1967) исследовали рост трещин в условиях разрушения твердых полимеров (полимерных стекол) при фиксированной температуре для случая постоянной внешней нагрузки длительного действия. Рассмотрев развитие в вязко-упругом материале трещины,. структура контура которой учитывает особенности строения трещин в полимерных материалах (противоположные берега трещины в концевой области на участке конечной длины соединены тонкими нитями-тяжами), авторы, в отличие от предыдущих работ, не требовали выполнения условия малости концевой области. По этой схеме в течение некоторого промежутка времени О происходит расширение трепщны без удлинения, [c.429]

При испытаниях на длительную прочность имеет место существенное рассеяние времени до разрушения. Исследования ряда полимерных материалов в идентичных условиях показали справедливость нормального закона распределения логарифмов долговечности с отклонением в области малых вероятностей разрушения, что свидетельствует о существовании левой границы долговечности [154]. [c.258]

Для некоторых полимерных материалов отмечено расслоение диаграмм длительной прочности в координатах 0(—lg что свидетельствует о влиянии вида напряженного состояния на время до разрушения [39]. Введение эффективного напряжения и времени (по методу, предложенному в [39[) —один из возможных путей, облегчающих обработку экспериментальных данных. Наряду с этим часто прибегают к введению только специального эквивалентного напряжения, оставляя временную ось без изменений. [c.286]

В настоящее время для полимерных материалов рекомендуется определять так называемое разрушающее напряжение, под которым понимается напряжение, соответствующее моменту разрушения образца (ГОСТ 14359—69). Это понятие является достаточно широким и пригодно для результатов как кратковременных, так и длительных испытаний. Для случая растяжения [c.35]

Старение пластических масс проявляется в ухудшении их физико-механических свойств — снижении диэлектрических показателей, повышении хрупкости, возникновении трещин и т. п. Это происходит вследствие их окисления атмосферным кислородом, вызывающим деструкцию полимерных цепей. Известны случаи и биохимической коррозии полимерных материалов, разрушение которых происходит под влиянием всевозможных бактерий (главным образом, в условиях тропического климата). Старея при длительной эксплуатации в атмосферных условиях, некоторые полимеры оказываются весьма стойкими к воздействию многих агрессивных жидкостей и газов, обнаруживая в этом отношении преимущества перед остальными разновидностями конструкционных материалов. [c.55]

В настоящее время проводятся интенсивные экспериментальные исследования по установлению области применимости критерия КРТ к исследованию длительного разрушения полимерных материалов (ПММА, полиуретан Solithane 50/50) [194, 165]. В работах [174, 191], появившихся сравнительно недавно, отмечается, что применение критерия КРТ дает хорошее описание докритического роста трещин при ползучести некоторых типов сталей. [c.68]

Длительная прочность полимерных материалов снижается в условиях циклического нагружения по сравнению с выдержкой при постоянном напряжении, если последнее равно по величине максимальному за период цикла переменному напряжению. Данное явление может быть связано с различными причинами. Прежде всего полимеры обнаруживают при циклическом нагружении тенденцию к саморазогреву, причем большую роль здесь играют частота нагружения и условия теплоотвода. Тепло генерируется за счет необратимой работы как вязкоупругого, так и вязкопластического деформирования.Повышениетемпературыматериалав процессе деформирования снижает его сопротивление длительному разрушению, как это вытекает, например, из представлений термофлук-туационной теории. Вместе с тем, при достаточно сильном само-разогреве (в условиях затрудненного теплоотвода) материал может перейти в некоторый момент из стеклообразного в вязкотекучее состояние, причем сопротивление деформированию практически утрачивается даже при отсутствии макроскопического разрушения. [c.36]

Усталостное разрушение полимерных материалов в растворителях и хороших пластификаторах имеет свои особенности. С одной стороны, растворители могут способствовать образованию первоначальных дефектов за счет снижения когезионной энергии в отдельных ослабленных точках поверхности. С другой стороны, при достаточно длительном воздействии, когда поверхностные слои испытуемых образцов набухнут в среде, может иметь место выравнивание и снижение напряжений в этих слоях. Это обусловливает возможность как псевдохрупкого, так и пластического разрушения образцов. [c.186]

Большинство неорганических покрытий являются достаточно устойчивыми при длительном зоздействии на них естественных и искусственных источников лучистой энергии, в то время как в покровных пленках, полученных на основе органических полимерных материалов, протекают сложные фотохимические процессы, приводящие к более или менее быстрому разрушению покрытий. [c.77]

В этой главе рассмотрена только линейно-упругая модель материала. Такая модель является первым приближением и может быть приемлемой или неприемлемой для данного композиционного материала. Например, как при быстром, так и при длительном нагружении материалов с полимерным связующим необходимо учитывать их упруговязкие свойства. Но для того, чтобы описать до разрушения деформирование композиционных материалов с пластичной металлической матрицей, необходимо учитывать пластические свойства. К сожалению, из-за сложности описания этих эффектов они зшитываются только в отдельных и немногочисленных теориях пластин. В последнее время для анализа сложных конструкций используют метод конечных элементов. Поскольку такой подход описан в гл. 7 т. 8, здесь он не обсуждается. [c.157]

Настоящая книга является одним из 8 томов энциклопедического издания Композиционные материалы . Она содержит обзорные статьи известных зарубежных ученых по проблемам разрушения при кратковременных и длительных нагрузках. В ней рассматриваются хрупкие композиты на основе керамических и полимерных матрдц, композиты с металлической матрицей, слоистые композиты. Показано влияние различных структурных и физических параметров материалов на прочность и характер разрушения. Подробно излагаются некоторые статистические теории разрушения. [c.4]

Зависимость (8.2) оказалась пригодной для довольно широкого класса материалов, в том числе и полимерных, на значительном диапазоне температур и времен испытаний. Отметим, что наибольший разброс экспериментальных данных наблюдается при очень длительных и очень коротких временах разрушения, а наименьший при средних временах длительной прочности, где наиболее хорошо оправдывается зависимость (8.2). Испытания, проведенные в высоком вакууме (Г. М. Бартенев, 1955), показали, что внешняя среда не является первостепенной причиной влияния на временную зависимость, за исключением отдельных частных случаев сильных поверхностно-активных сред (см. В. И. Лихтман, Е. Д. Ш укин и П. А. Ребиндер, 1962). [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...