Разрывное напряжение эластомеров
Во многих работах исследовалось влияние скорости растяжение v = de/d/ на разрывное напряжение ор. Результаты могут быть све4 дены в виде схематической зависимости (12.4). При обычных скоростях деформации зависимость прочности эластомера от скорости находится на линейном участке кривой (DC) и выражается следующим уравнением:
lgo9=Co + Ctlgvf (12.5)
1до |
D |
а |
Рис. 12.4 Рис. 12.5
Рис. 12.4. Зависимость логарифма разрывного напряжения эластомера от логарифма скорости деформации растяжения
Рис. 12.5. Зависимость энергии активации процесса разрушения эластомера от растягивающего напряжения
или степенным законом
(12.6)
где т— 1/Сь
С увеличением скорости деформации разрывное напряжение возрастает по тем же причинам, что и на участке СВА (рис. 12.3), с уменьшением времени действия нагрузки. С уменьшением скорости прочность падает на участке DK (рис. 12.4) резче, чем по степенному закону (12.6), что соответствует участку DK на рис. 12.3.
Таким образом, можно условно весь интервал напряжений разбить на область малых, средних и больших напряжений. Области средних напряжений соответствует степенной закон (участок CD, рис. 12.3), области больших — экспоненциальный закон (участок АВ) и области малых — процесс разрушения, ускоренный коррозионными процессами (участок DKM). Соответственно этому ведет себя и энергия активации процесса разрушения (рис. 12.5).
На участке CD энергия активации не зависит от напряжения, что отражает уравнение долговечности (12.3) Бартенева—Брюхановой. При больших напряжениях на участке СВ (рис. 12.5) напряжение начинает влиять на энергию активации, уменьшая ее в соответствии с теорией долговечности, согласно которой энергия активации уменьшается под действием напряжения U—сора. При малых
напряжениях на участке DK особенности механизма разрушения ^объясняются тем, что эластомер находится столь длительное время под нагрузкой, что существенную роль начинают играть коррозионные процессы, особенно в присутствии озона. Эти процессы снижает эффективную энергию активации сложного процесса разрушения и тем самым снижают прочность и долговечность.