К настоящему времени отчетливо определились три подхода к проблеме прочности материалов и изделий из них: механический» термодинамический и кинетический.

Механический подход как основа различных инженерных тео­рий, применяемых для расчета прочности образцов различных форм, различных деталей машин и изделий, находящихся в слож­нонапряженном состоянии, характеризуется тем, что разрушение рассматривается как результат потери устойчивости образцов или изделий, находящихся в поле внешних и внутренних напряжений [11.2—11.5]. Считается, что для каждого материала имеется опре­деленное предельное напряжение (или комбинация компонентов тензора напряжения), при котором изделие теряет устойчивость и разрывается. Это напряжение принимается за критерий прочно­сти материала или изделия.

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера рассмотрим диаграмму (рис. 11.1) нагрузка—деформа­ция для полимера при различных температурах (либо при раз­личных скоростях деформации). Кривая 1 соответствует хрупкому разрушению образца, при котором наблюдаются лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение ор равно пре­делу прочности полимера. Кривая 2 соответствует разрушению полимера выше температуры хрупкости Гхр в нехрупком (стекло­образном) состоянии, при котором разрушению предшествует вы­нужденноэластическая деформация. Последняя развивается в по­лимере при достижении предела вынужденной эластичности ав [11.6; 11.7], При переходе напряжения через значение а=ав об-

разец теряет устойчивость: малому приращению напряжения со­ответствует большое приращение деформации. В этом случае под прочностью полимера понимается предел вынужденной эластич­ности. Разрывное напряжение ар несколько больше ав, так как в процессе вытяжки полимер упрочняется. Материал в этом случае характеризуется двумя предельными состояниями: ов и ар. При

относительно высоких температурах в высокоэластическом состоя­нии наблюдается диаграмма растяжения (кривая <?), напомина­ющая кривую растяжения пластичного металла. В качестве пре­дельного напряжения здесь вводится предел пластичности ош

Рис. 11.1. Кривые растяжения полимера в различных состояниях:

7 — хрупком (ниже Гхр), 2 — в нехрупком твердом (ниже температуры стеклования 7'с), 3 — в вязкоупру­

гом состоянии (выше Тс). Аналогичные зависимости получаются при изменении скорости деформации от больших значений к малым

выше которого наряду с нарастанием высокоэластической дефор­мации наблюдается и вязкое течение.