Постановка задачи и предположения
В классической теории высокой эластичности вводятся следующие предположения:
1) энтропия сетки равна сумме энтропий отдельных цепей;
2) все цепи сетки имеют одинаковую контурную длину, которая значительно превышает длину сегмента;
3) распределение расстояний между концами цепей сетки, (или узлов сетки) в недеформированном состоянии подчиняется нормальному закону распределения;
4) сетка несжимаема, т. е. ]/=const;
5) при деформации сетки применим принцип геометрического подобия (цепи сетки деформируются подобно всему образцу — аффинная деформация цепей).
Рассмотрим деформацию в трех направлениях образца сеточного полимера в виде кубика объемом 1 см3 (см. рис. 3.4). Растягивающие (или стягивающие) силы, приложенные к граням кубика, есть условные напряжения а грани прямоугольного параллелепи
педа, который образуется из куба в результате деформации, численно р^авны кратностям растяжения Ль ^2, Лз. Из условия несжима-
I
/
)
емости следует, что объем кубика в 1 см3 при деформации не меняется, т. е. )
XiX2X3= (4.29)
Истинные напряжения a=fi/si, или Gi = kifu поэтому
al — ^lfu 03 = Х3/з« (4.30)
Из условия несжимаемости (4.29) следует, что из трех переменных независимы только две, например Я3 можно считать функцией Яь Я21
Различные значения к и Я2 могут быть достигнуты только тогда, когда напряжения аь ст2, ст3 не равны друг другу. Действительно, если (т1 = (Т2=о'з, то и ^i=X2=X3=l (по условию (4.29)), т. е. деформации не будет. Для деформации необходимо, чтобы I 01 | > I 02 I > I СГ3 I.