ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переход от хрупкого к высокоэластическому разрушению из "Структура и прочность полимеров Издание третье" Методика эксперимента сводилась к деформации образцов на динамометре, снабженном специальной прозрачной термостатирующей камерой, сквозь параллельные стенки которой проходил поляризованный свет, попадавший через анализатор в объектив кинокамеры (372, с. 484] (рис. П.52). Испытания проводили в интервале температур от 293 и 413 К. Использовали образцы с надрезами (концентраторами напряжений) разных типов с острыми краями (вырезанными специальным острым ножом) илн в виде небольшого круглого отверстия (вырезанного с помощью специального штанца). [c.118] В процессе разрушения зона ориентированного состояния несколько увеличивается, и образуется шейка серебристо-белого цвета. Длина шейки оказывается больше в случае надреза с закругленными краями. [c.119] Такой характер деформации наблюдается при температурах ниже температуры стеклования полиэтилентерефталата. В отсутствие де( )ектов при 333 К, прежде чем происходит разрыв, развивается шейка, длина которой в 6—8 раз превышает исходную длину образца. [c.119] С повышением температуры распределение напряжений на ранней стадии деформации становится все более равномерным. Зоны равных значений деформаций с повышением температуры располагаются не нормально к направлению деформирующей силы, а вдоль него. [c.120] При достаточно высоких температурах, когДа материал На ходится в высокоэластическом состоянии, весь образец проявляет способность к большим деформациям. Однако наряду с этим в местах, непосредственно прилегаюш,их к дефектам, проявляется также способность к дополнительной ориентации. [c.121] Таким образом, переход от разрыва полимерных стекол к разрыву эластомеров сопровождается характерным изменением распределения напряжений и деформаций в образце. Для полимерных стекол характерна резкая граница между высокоориентированной и неориентированной частями материала. В предельном случае зона перенапряжений образует плоскость, перпендикулярную деформирующей силе. Зона высокоориентированного состояния также располагается перпендикулярно действующей силе. С повышением температуры переход от одной зоны к другой становится менее резким. Для полимеров в высокоэластическом состоянии характерно распределение зон равных значений деформации вдоль действия деформирующей силы и наличие дополнительной ориентации в месте развития разрыва. [c.121] Описанные представления носят качественнй характер главным образом потому, что на основании картины, получаемой -при скоростной киносъемке в поляризованном свете, не уда-ется количественно оценить напряжения, действующие в различных точках образца. Однако следует иметь в виду, что разработан оригинальный метод, позволяющий получить количественное распределение напряжений в разрушающемся образце. [c.121] Известно, что распределение напряжений в растянутой тонкой пластинке вблизи трещины определенной формы можно рассчитать с помощью классической теории упругости. Так, Инглис [373] рассмотрел случай эллиптического отверстия и полученные результаты экстраполировал на случай трещины. Однако его расчеты непригодны, если материал проявляет пластичность или высокоэластичность. При этом зависимость деформации от напряжения не подчиняется закону Гука, и нарушается условие бесконечной малости деформации. Соответствующая обработка была проведена и для пластоэластических деформаций [374]. Однако математическое описание конечных деформаций в рамках принятого метода невозможно. В связи с этим был применен метод эмпирического определения напряжений в вершине надрыва для образцов, находящихся в высокоэластическом состоянии [375]. Метод основан на измерении эффекта фотоупругости в микроскопической области вблизи надреза в тонкой полоске прозрачного каучука. [c.121] Вернуться к основной статье