Cтраница 4
Постоянные и функциональные параметры уравнений механических состояний металлических ( при высоких температурах) и полимерных материалов существенно зависят от температуры, что весьма осложняет расчеты деформаций при нестационарном термомеханическом нагружении. Сравнительно легко эти трудности обходятся лишь в том частном случае, когда от температуры зависят одни лишь временные, но не силовые параметры. В этом случае при некоторых дополнительных условиях может быть установлена температурно-временная аналогия, по которой процесс неизотермического нагружения может сводиться к изотермическому в приведенном времени, зависящем на каждом отрезке действительного времени от отношения фактической температуры к температуре приведения. Метод температурно-временной аналогии описан в [7, 92], причем он относится в равной мере как к уравнениям вязкоупругости, так и к рассмотренным выше уравнениям вязкопластичности. Однако в области физической нелинейности материала от температуры зависят не только временные, но и силовые параметры уравнений состояний. [46]
Таким образом, форма обеих функций / ( 1ат) и ат ( Т) инвариантна по отношению к выбору температуры приведения. Смысл этого результата можно сформулировать как вывод о том, что с изменением температуры характер вязкоупругих процессов ( и стоящих за ними релаксационных явлений) остается одним и тем же, изменяется только лишь их временной масштаб. Этот результат связан с основным допущением, лежащим в основе принципа температурно-временной аналогии, согласно которому температурная зависимость всех времен релаксации материала одинакова. [47]
При а0 соотношения (4.37) превращаются в соотношения линейной теории вязкоупругости. При решении задач термовязкоупругости в случае, когда свойства материала зависят от температуры, часто пользуются температурно-временной аналогией. [48]
Постоянные и функциональные параметры уравнений механических состояний металлических ( при высоких температурах) и полимерных материалов существенно зависят от температуры, что весьма осложняет расчеты деформаций при нестационарном термомеханическом нагружении. Сравнительно легко эти трудности обходятся лишь в том частном случае, когда от температуры зависят одни лишь временные, но не силовые параметры. В этом случае при некоторых дополнительных условиях может быть установлена температурно-временная аналогия, по которой процесс неизотермического нагружения может сводиться к изотермическому в приведенном времени, зависящем на каждом отрезке действительного времени от отношения фактической температуры к температуре приведения. Метод температурно-временной аналогии описан в [7, 92], причем он относится в равной мере как к уравнениям вязкоупругости, так и к рассмотренным выше уравнениям вязкопластичности. Однако в области физической нелинейности материала от температуры зависят не только временные, но и силовые параметры уравнений состояний. [49]
Протяженность плато высокоэластического состояния определяется как область, в которой модуль упругости остается примерно постоянным в диапазоне значений 10е - 107 дин / см2 при варьировании условий нагружения полимера. Эта область может определяться по двум координатам - температуре и времени ( частоте) внешнего воздействия. Разность Д Т находят в условиях нормирования режима испытаний по временному ( частотному) фактору, а Д lg и определяется при изотермических условиях. В силу принципа температурно-временной аналогии должна существовать связь между AT и Д lg со, а обе эти величины могут быть сопоставлены с характеристиками структуры полимеров. [50]
Таким образом, прогнозирование долговечности пластмассовых изделий реализуется на основе соотношения (8.2) путем варьирования одного из факторов при неизменных остальных. Формула (8.6) также указывает рациональные направления прогнозирования для некоторых случаев. Например, резко влияют на долговечность напряжение, молекулярная масса, и особенно температура. Поэтому методы, основанные на температурно-временной аналогии, сравнительно распространены [96], хотя и имеют некоторые особенности. [51]
В настоящей главе лишь вскользь упоминается о важнейшем и специфическом для полимерного состояния вещества высокоэластическом поведении я его количественной характеристике - плато высокоэластичности. В основном тексте книги говорится только об одном параметре плато - его высоте, отвечающей значениям сдвигового модуля упругости, близким к 2 - 10е дин / см2, а также указывается на факт сильной зависимости длины ( протяженности) плато высокоэластического состояния от молекулярного веса полимера. Известны, однако, методы, позволяющие дать количественную оценку длины плато и установить корреляцию этой величины с молекулярными характеристиками полимера. Протяженность плато высокоэластического состояния определяется как область, в которой модуль упругости остается примерно постоянным в диапазоне значений 106 - 107 дин / см2 при варьировании условий нагружения полимера. Эта область может определяться по двум координатам - температуре и времени ( частоте) внешнего воздействия. В первом случае протяженность плато высокоэластического состояния характеризуется разностью температур ( ДГ) между температурой текучести и размягчения, во втором - разностью логарифмов частот A lg со, большая из которых отвечает переходу в стеклообразное состояние, а меньшая - в текучее состояние полимера. Разность Д Т находят в условиях нормирования режима испытаний по временному ( частотному) фактору, а Д lg со определяется при изотермических условиях. В силу принципа температурно-временной аналогии должна существовать связь между ДГ и Д lg со, а обе эти величины могут быть сопоставлены с характеристиками структуры полимеров. [52]