ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурно-механические свойства дорожных битумов в широком диапазоне температур из "Дорожные битумы" В идеальных жидкостях для сохранения деформации не требуется приложения каких-либо сил. [c.66] Изменяя температуру и приложенное напряжение, можно заставить течь любой материал. Поведение многих материалов при деформировании зависит от сочетания природы деформируемых элементов, распределения этих элементов в образце, способа суперпозиции характеристик и распределения напряжений, возникающих в силу геометрии образца или за счет неоднородностей. [c.66] Поведение данного тела определяется временем действия силы по отношению к периоду релаксации. Релаксация является следствием теплового движения и выражает стремление энергии рассеяться, приблизить некоторое напряженное, термодинамически неустойчивое состояние к состоянию равновесия. [c.66] Рассматривая общую деформацию как сумму упругой, эластической и остаточной деформаций вязкого течения, с помощью аппроксимации закономерностей деформирования механических моделей можно описать механическое поведение реальных систем посредством нескольких структурно-механических констант. [c.67] Ребиндер и Л. В. Иванова-Чумакова [102, 103] предложили, исходя из кинетических представлений о ходе релаксационных процессов, уравнения для кинетики развития деформации однородного сдвига и для кинетики спада деформации после разгрузки. Эти уравнения дают хорошее совпадение с экспериментальными результатами для различных систем с разнообразными периодами релаксации. Как показал П. А. Ребиндер, между завершением быстрой и медленной релаксаций имеется значительный разрыв во времени, что обусловливает в ряде случаев возможность начала измерений медленных релаксационных процессов с первого визуального отсчета. [c.67] Наиболее широко встречаются в практике вязко-упругие и упруго-вязкие тела. В вязко-упругих телах упругая часть образует непрерывную, обратимо деформируемую фазу, которая окружает вязкие элементы. Движение последних в ходе процесса деформирования позволяет им поглощать энергию и задерживать изменение -упругой фазы. Поведение вязко-упругих тел можно описать моделями Кельвина и Фойгта. [c.67] Упруго-вязкие тела — это жидкости, в которых диспергированы упругие элементы, связанные между собой трением. При движении упругие элементы деформируются и остаются в деформированном состоянии пока продолжается течение, причем их деформация добавляется к деформации жидкости. Когда прекращается действие внешних сил, происходит частичная релаксация деформации упругие элементы возвращаются к своему первоначальному состоянию, освобождая накопленную энергию, которая частично выделяется, а частично расходуется на преодоление вязкого сопротивления. Если система сохраняет свою деформацию постоянной, то упругие элементы скользят в вязком потоке, принимая постепенно свои первоначальные размеры (релаксация напряжений). Эти тела описываются моделями Максвелла и Бюргерса. [c.67] В пластическом случае деформации связаны с природой и распределением в материале более легко и более трудно деформируемых областей. [c.68] Частным случаем пластичных тел являются пластично-вязкие тела (тела Бингама), структура которых под действием критического наиряжения мгновенно и полностью разрушается, так что эти тела ири напряжениях выше критических превращаются в жидкость, а ири убывании напряжений возвращаются к новому деформированному твердому состоянию. [c.68] Шведов, а затем и Бингам показали, что пластические тела характеризуются двумя константами пределом текучести и пластической вяз костью, которая остается практически постоянной в некоторой области выше предела текучести, тогда как в этой области обычная эффективная вязкость резко падает с возрастанием наиряжения сдвига [17, 97, 99]. [c.68] При действии очень малых напряжений даже обычные истинновязкие жидкости обладают некоторыми характерными свойствами твердых тел. При малых напряжениях, не превышающих прочность пространственной структуры, наблюдается очень медленное течение без заметного разрушения. Такое течение — ползучесть соответствует очень высокой вязкости. Если предел ползучести равен нулю, развитие течения с наибольшей постоянной ньютоновской вязкостью идет при сколь угодно малых напряжениях ниже предела текучести [99]. [c.68] Для структурированных систем характерно наличие зависимости величины эффективной вязкости от приложенного напряжения сдвига. Поведение таких систем не подчиняется закону Ньютона и получило наименование неньютоновского течения. [c.68] Характеристикой течения структурированных систем являетс полная реологическая кривая (рис. 13). [c.69] Предел текучести дает границу между механическими режц мами, соответствующими этим областям. [c.69] Кроме деформационных свойств, поведение материалов характеризуется их прочностью. Под прочностью в широком смысле слова понимают свойство тела противостоять разрушению, происходящему в результате действия внешних сил [29]. [c.70] Прочность определяется критическим напряжением сдвига, при котором наступает резкий разрыв сплошности тела. Прочность реальных тел невелика вследствие наличия дефектов в структуре, развивающихся в процессе деформирования. Поэтому прочность реальных тел зависит от времени действия нагрузки. Для прочности характерна также зависимость от размеров тела чем меньше размер, тем выше прочность в связи с меньшей вероятностью развития опасных дефектов. Согласно статистической теории прочности, разрыв происходит не одновременно по всей поверхности разрушения, а постепенно. Разрыв начинается с самого опасного очага разрушения, где напряжение достигает значения, сравнимого с величиной теоретической прочности, а затем происходит в других дефектных местах. [c.70] Хрупкий разрыв наблюдается в тех случаях, когда под действием внешних сил не происходит заметного необратимого или обратимого течения. Под пластическим разрывом принято понимать разрушение, сопровождаемое необратимым течением. При этом предел текучести ниже, чем предел хрупкой прочности. При хрупком разрыве образец до разделения на две части не имеет видимых изменений. При пластическом разрыве образец претерпевает на первой стадии пластическое разрушение, сопровождающееся резким искажением формы образца образец испытывает большое удлинение, затем потерю устойчивости с образованием сужения или шейки , где и происходит разделение образца на две части. [c.71] Как показал Г. М. Бартенев [12], трещины разрыва. растут тем медленнее, чем меньше нагрузка, ниже температура и инактивнее среда. Процесс разрушения происходит в напряженном материале всегда, но тем длительнее, чем меньше нагрузка. Это явление называют усталостью материала или временной зависимостью прочности. [c.71] Вернуться к основной статье