ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природа прочности твердых тел из "Статическая усталость полиэтилена" Разрушение полиэтилена, как и любого другого материала,, связано с преодолением сил взаимодействия между атомами и атомными группировками на поверхности разрыва. Оценив эти силы в сочетании с гаммой других внешних факторов, действующих на материал, можно судить о его прочности. [c.95] Го — расстояние между центрами взаимодействующих час-стиц в состоянии равновесия. [c.95] Величину Ои чаще всего вычисляют из теплот сгорания, а значение Ъ рассчитывают на основе данных спектрального анализа. Расчеты показали, что теоретическая прочность валентной связи с—с полиэтилена, определенная в соответствии с уравнением (113), составляет Ос-с= =6-10- кГ связь. [c.96] Реальные материалы обладают значительно меньшей прочностью по сравнению с расчетной величиной. Гриффитс [17] первый выдвинул гипотезу, удовлетворительно объясняющую расхождение значений теоретической и технической прочностей. В его трактовке снижение прочности связано с наличием поверхностных дефектов (трещин) у твердых тел. При определенном напряжении трещина, перпендикулярная силовой оси, выходит из равновесного состояния и начинает расти. [c.96] Вследствие наличия в образцах большого числа внутренних и поверхностных дефектов техническая прочность материала косит статистический характер, т. е. значения прочности, полученные при испытании на растяжение, например, ста образцов, будут некоторым образом распределяться около средней величины. Статистическая природа прочности характерна не только для хрупкого разрушения. При больших пластических деформациях также наблюдается колебание прочности. [c.97] Общий недостаток теорий, предполагающих критический характер разрушения, заключается в том, что они не учитывают длительные микропроцессы, протекающие в структуре материала при его деформации и разрушении, а также некоторые другие внешние факторы. [c.97] Формула (118) имеет существенный недостаток для области малых напряжений (а- ) долговечность оказывается конечной величиной. Это противоречит физическим представлениям, поскольку сплошность ненагруженного образца, очевидно, не изменится сколь угодно долго. [c.98] Позднее формула (118) была уточнена путем анализа пред-экспоненциального члена [48, 49]. [c.98] Из соотношения (118) видно, что долговечность резко зависит от напряжения и температуры. Формула показывает также, что для развития процесса разрушения необходима энергия активации, которая уменьшается при наличии напряжения растяжения. [c.98] С результатами Журкова хорошо согласуются молекулярные теории разрывной прочности пластиков [13], известные под названием флуктуационных теорий прочности. [c.98] Уравнение (121) соответствует экспериментальным данным примерно с той же степенью точности, что и предыдущее. [c.99] Как уже отмечалось, временная зависимость прочности для аморфных стеклообразных пластиков носит резкий характер небольшое увеличение напряжения приводит к значительному изменению долговечности. Однако при нагружении полимерных материалов, деформация которых сопровождается значительной высокоэластической деформацией, эта зависимость приобретает несколько иной вид. Экспонента уступает место более плавной степенной функции [53], которая может быть получена непосредственно из уравнения (118) или (119). Предполагают, что у эластиков структурно-чувствительная постоянная у зависит от ориентационного фактора. А последний наряду с температурой входит в уравнение состояния, вытекающее из молекулярнокинетической природы высокоэластической деформации. [c.100] В формуле (125) температурный фактор выражается экспоненциальным множителем, причем энергия активации оказывается независимой от приложенного напряжения. [c.100] Вернуться к основной статье