ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определяемые показатели и методика из "Методы измерения механических свойств полимеров" Измерения при однократном кратковременном нагружении являются наиболее массовыми техническими измерениями механических свойств пластмасс. [c.196] К этой группе относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб, раздир, твердость и многие другие, в ходе которых производится нагружение образца до разрушения или до заданного значения напряжения (деформации). Связь между напряжением, деформацией, температурой и временем проявляется в таких испытаниях в широком диапазоне деформаций и обычно выражается графически в виде диаграммы напряжение — деформация, которая, как правило, отвечает одной температуре испытания влияние временного фактора учитывается путем определения временного режима деформирования. [c.196] Наиболее предпочтительным является режим деформирования с постоянной скоростью деформации или нагружения, создание которого — серьезная методическая задача. Поэтому во многих случаях довольствуются приближенным временным режимом деформирования, который возникает в образце при постоянной скорости движения рабочих органов испытательной машины. Испытательные машины для испытаний на растяжение, сжатие и изгиб с обратной связью, позволяющей корректировать режим деформирования (нагружения) по величине деформации (усилия), используются в практике испытаний редко. [c.196] Характерный вид диаграммы напряжение — деформация, полученной в результате таких измерений, представлен на рис. Х.1. Так как форма кривых при различных видах деформации одинакова, то и обработка кривой, показанная на рисунке, с определением модуля упругости, секущего модуля, предела текучести, смещенного (условного) предела текучести, разрушающего и максимального напряжения остается принципиально одинаковой. [c.197] Каждая из точек диаграммы напряжение — деформация характеризуется двумя коордннятами — значениями напряжения и деформации, которые обычно являются самостоятельными характеристиками свойств пластмасс. [c.197] Отмеченная общность испытаний на разные виды деформации позволяет использовать для их проведения универсальные испытательные машины, которые по традиции называют разрывными машинами, но которые фактически представляют собой универсальные испытательные приборы высокого класса и большой сложности. [c.197] Обычно скорость распространения волн в полимерном материале колеблется около 1000 м/с в застекло-ванном состоянии и 30—50 м/с в высокоэластичных материалах, например в резинах. Поэтому и границы использования диаграмм напряжение —деформация, исходя из требования о равномерном распределении напряжения по образцу, лежат в пределах от 10 м/с для эластичных материалов до нескольких сотен м/с для застеклованных. [c.198] Ведущее положение, которое занимают измерения при растяжении среди других видов нагружения, не случайно. К преимуществам этого вида испытаний относятся сравнительно простой способ достижения однородного поля деформации в большом объеме материала, возможность реализации характерных для полимеров больших деформаций, возможность прямо переходить от испытаний блочных материалов к испытанию тонких листов и пленок. В измерениях при растяжении происходит изменение не только формы материала, но и его объема, что в некоторых случаях принципиально важно для оценки поведения материала. В испытаяиях на растяжение легко осуществляется переход от жестких материалов к эластичным. Сказанное позволяет на примере растяжения рассмотреть все общие вопросы измерений с регистрацией диаграммы напряжение — деформация. [c.198] Работа Смита показывает, что при измерениях кривой нагрузка — деформация существенное значение имеет знание точной формы кривой в условиях постоянства скорости деформации. [c.200] Несмотря на то что предложенное Смитом описание кривой напряжение —деформация имеет весьма ограниченную сферу приложения в связи с малой величиной областей линейного вязкоупругого поведения застеклованных полимеров, его представления о необходимости точно измерять форму кривой и о возможности построения обобщенных кривых, выражающих зависимость напряжения при заданной деформации от скорости деформации и температуры, имеют общее значение и поэтому получили дальнейшее развитие. Так, для ряда материалов, у которых выявлена существенная зависимость параметров релаксационных процессов от величины деформации, что свидетельствует о выходе за пределы линейной вязкоупругости, были получены обобщенные кривые, выражающие изменение напряжения при заданной деформации в широком диапазоне температур [2]. [c.200] Для получения обобщенных данных о свойствах материала использовалась не только начальная часть кривой напряжение — деформация, но и данные о прочностных характеристиках материала — разрушающем напряжении и относительном удлинении при разрыве. Однако для них было предложено меньше форм обобщенного выражения. Одна из форм обобщения — построение огибающих разрушения предложена Смитам ГЯ1. [c.201] Существуют еще две разновидности кривых нагрузка— деформация. Первая — это кривая, отвечающая равновесным напряжениям для сетчатых полимеров, когда наблюдается пропорциональность между напряжением и деформацией (в высокоэластическом состоянии). Она снимается по точкам при ступенчатом нагружении, выдержке при заданной деформации в течение длительного времени, в ходе которой производится нагрев и охлаждение образца до температуры опыта таким образом, чтобы неравновесная часть напряжения могла полностью отрелаксировать и измеряемое напряжение практически не менялось при подходе к температуре измерения со стороны более высоких температур. [c.201] Значение равновесного модуля используется для оценки плотности сетки химических связей, кроме того оно дает представление о влиянии степени сшивания на прочность материала, так как значения разрушающего напряжения также размещаются на равновесной кривой напряжение — деформация. [c.201] При проведении испытания образец кондиционируют, закрепляют в зажимах испытательной машины, измеряют по меткам, определяющим положение кромок захватов на образце, устанавливают и настраивают по образцу приборы для измерения деформации, задают скорость движения активного захвата испытательной машины и проводят испытание. [c.204] Расстояние между метками А, определяющими положение кромок захвата на образце. [c.205] Диаметр рабочей части . . [c.205] Вернуться к основной статье