Многопараметрические уравнения деформации ф Теория реальных сеток Зябицкого фТео — рия Кроссленда и Ван-дер-Гоффа В предыдущих разделах рассмотрены основные теории, приводящие к однопараметрическим уравнениям деформации. Это значит, что уравнения имеют одну постоянную, связанную со структурой полимерной сетки, например числом цепей сетки в единичном объеме, размерами статистического сегмента и его механическим моментом. Недостатки классической теории, отмечавшиеся […]
ФИЗИКА И МЕХАНИКА ПОЛИМЕРОВ
ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ ВЫСОКОЙ ЭЛАСТИЧНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ СЕТОК
Смешанный сдвиг
Смешанный сдвиг осуществлялся способом, описанным Ривли — ным и Саундерсом. Образец растягивался в одном направлении таким образом, что в перпендикулярном направлении в плоскости пластинки сохранялся размер, составляющий 0,915 от первоначального, т. е. Л2=0,915, а изменялось (меньший размер нельзя было Получить из-за конструкции установки). Этот размер Х2 выдержи- ался в процессе опыта заданным в пределах =4=0,5%. […]
Чистый сдвиг
Чистый сдвиг наблюдается в том случае, если один из размеров пластинки (К2) при ее растяжении останется постоянным, а два других ее размера (Ль Л3) изменяются так, что Л1=Л, Л2= 1,Лз=Л-1, где *Лз — толщина деформированной пластинки. В эксперименте это осуществлялось следующим образом. Образец в одном из направлений растягивался, в другом, перпендикулярном, направлении в плоскости удерживался […]
Двухосное симметричное растяжение
Симметричное двухосное растяжение осуществлялось при одинаковом растяжении образца в перпендикулярных направлениях, т. е. приА,1 = ^2=^; Лз=Л-2; 01=02=0; Оз=^0. Уравнения деформации для симметричного двухосного растяжения, соответствующие высокоэлйстическим потенциалам (4.32) и (4.52), таковы: а=0(Х 2-Х“4), (4.57) а = Л(Х—Х-2). (4.58)
Двухосное несимметричное растяжение /
Двухосное несимметричное растяжение осуществлялось при растяжении образца во взаимно перпендикулярных направлениях таким образом, что Xi<A2; К3= (ЯДг)*”*1; сп<сг2, сгз=0. Уравнения деформации для несимметричного двухосного растяжения, соответствующие высокоэластическим потенциалам (4.32) и (4.52)(, таковы: 01 = Оде_Ч); а2=0(^-Хр; / (4.55) °i=’4(Xi—Х3); а2== Л(Х2 —Х3). (4.56) 6, мн/мг. Рис. 4.18. Экспериментальные данные по одноосному растяжению сшитого эластомера из […]
Одноосное растяжение
При одноосном растяжении вдоль оси i— 1 имеем: Я1 = Я, Я2~ =Я3==/~1/2, 01 = сг, 02=0з=О. Поэтому уравнения деформации, соответствующие высокоэластическим потенциалам (4.32) и (4.52), с учетом уравнения (4.37) и условия несжимаемости Я1Я2Я3 = 1 запишутся так: a=G(X2—Х-i), (4.53) а = Л(Х —Х-V2). (4.54) Здесь и в дальнейшем для удобства обработки экспериментальных данных вводится […]
СРАВНЕНИЕ ТЕОРИИ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
Одноосное растяжение ф Двухосное несимметричное растяжение ф Двухосное симметричное растяжение ф Чистый сдвиг ф Смешанный сдвиг ф Сравнение с экспериментальными данными Для создания методов расчета резинотехнических деталей необходимо знать высокоэластический потенциал, который наиболее точно описывал бы деформационное поведение высокоэластических материалов при различных видах напряженного состояния. До сих пор наибольшее распространение получил высокоэластический потенциал классической теории […]
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ сеток:С УЧЕТОМ межмолекулярных взаимодействий
Обилие различных допущений в классической теории сеток всегда вызывало неудовлетворение. Кроме того, эта теория пренебрегает межмолекулярными взаимодействиями (передача сил) и поэтому более применима к деформации набухших, чем ненабухших резин. Предложенная Бартеневым и Хазановичем теория высоко — зластичности исходит из представлений о механическом поле напряжений, в котором ориентируются сегменты цепей. Основной недостаток гипотезы о механическом поле, […]
Уравнения деформации полимерной сетки
Если известен высокоэластический потенциал, то из (4.33) можно найти законы деформации. Учитывая формулу (4.32) и условие несжимаемости (4.29), получим: 1 (4.34) h)=4r°l*i+V )- k)- A2)2 12 o(k2 dW • dl2 dW dli Выясним смысл напряжения cr3. Для этого рассмотрим случай, когда ai = a2=a3. Из уравнений (4.33) следует, что записанные здесь выражения обращаются в нуль. […]
Высокоэластический потенциал полимерной сетки
Энтропия 1 см3 в деформированном состоянии S—^sdN=N [с0—— (X! -|-Х2+ Х3)|. Разность энтропий в деформированном и недеформированном со — стояниях S —S0=——1/2 NkQl+Л-тй-З). Равновесная и изотермическая деформации характеризуются работой, которая, согласно уравнению (3.13), есть dW——6А. Учитывая, что в случае идеальной резины dC/=0, получим из первого начала термодинамики 6A = TdS. Поэтому W=-8А = —Т dS=-T(S-S0) […]