Главная » Просмотр файлов » Модельные представления процесса хрупкого разрушения полимеров в механических и температурных полях

Модельные представления процесса хрупкого разрушения полимеров в механических и температурных полях (1090785), страница 3

Файл №1090785 Модельные представления процесса хрупкого разрушения полимеров в механических и температурных полях (Модельные представления процесса хрупкого разрушения полимеров в механических и температурных полях) 3 страницаМодельные представления процесса хрупкого разрушения полимеров в механических и температурных полях (1090785) страница 32018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Расчеты локальньк напряжений в окрестности круговой трещины в еекинетической атомно-молекулярноймодели в изотермических и неизотермическихусловиях.3. Исследование на основе указанных расчетов термокинетики роста трещиныразрушения в механических и температурных полях и определение предельныххарактеристик процесса хрупкого разрушения, соответствуюших с одной стороныустойчивому состоянию, с другой, - переходу от термофлуктуационного механизмаразрушения к атермическому.Расчет основных параметров процесса разрушепия, связывающих молекулярныеконстанты - характеристики структуры полимерных волокон с макроскопическимихарактеристиками прошюсти.4. Развитие теоретических представлений о полной кривой долговечностиполимерных волокоп в неоднородных стационарных температурных полях при чистотепловом нагружении (теория теплового разрушения).Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в ней методамиматематического моделирования дано объединение двух подходов к проблемеразрущения хрупких твердых тел (механического и кинетического), на основе чегоразвита обобщенная теория хрупкого разрущения нол^мерных волокон, находящаясвое естественное выражение в уравнении временной зависимости прочности (полнаяизотерма долговечности)и расчетныхсоотнощррий основных параметров ипредельных характеристик при воздействии мехшшческих и температурных полей.15Проведенные в диссертации теоретические исследования процесса разрушенияполимерньк волокон в простейших и усложненных условиях их испытаний позволилиописать количественно влияние структуры полимеров и осповных физическихфакторов,сонутствующихи определяющихуказанныйпроцессна общуюмакроскопическую кинетику трещины разрушения.Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, чторазвитые в ней модельные подходы дали возможность получить теоретическиобоснованные уравнения и методы расчета ряда важных параметров и критериевпроцесса хрупкого разрушения полимерных волокон, а также их прочностныххарактеристик, что позволяет эффективно прогнозироватьих долговечность икинетику процессов разрушения под действием механических и тепловых нагрузок бездлительных лабораторных испытаний.

Эти результаты могут бытьразработкииспользованы дляспособов локализации, интенсификации и управления кинетикойразрушения полимеров в соответствующих условиях испытаний. Достоверностьпредложепных физических (феноменологических) моделей подтверждалась хорошейкорреляцией полученных ранее экснериментальных данных и проведенных в работерасчетных оценок. В качестве материалов для численных расчетов использованыполимеры(органические): полиметилметакрилатполиэтилен,поликапроамид,длякоторых(моноволокно), полипропилен,полученобольшоеколичествоэкспериментальных результатов и прямыми методами доказана термоактивационнаяприрода процесса разрушения.результатоввработеПриведенный теоретический анализ основныхпозволилкачественноиколичественнообъяснитьэкспериментальные данные других исследователей.Диссертация состоит из введения, четьфех глав, заключения и списка литературы.Первая глава диссертации посвящена изложению современных представленийкинетическойконцепцииразрушения.Внейсистематизированобширный16экспериментальный материал по разрушению полимеров в простейших и усложненныхусловиях испытаний, с помощ;ью которого обосновываются предлагаемые в следующихглавах соответствующие модельные представления процесса разрушения полимерныхволокон.

На протяжении всей работы автор неоднократно обращается к материалупервойглавы,подчеркиваясвязьполученныхтеоретическихрезультатовссоответствующими экспериментальными данными.Вторая глава диссертации посвящена изучению механизма разрушения полимерныхволокон. На основе анализа экспериментальных данных ряда авторов о поведенииполимерных волокон при испытаниях в широком температурномдианазоне,содержащем температуру хрупкости для соответствующих материалов, автор делаетвывод о том, что разрушение полимерных волокон близко к хрупкому. Этот вывод даетвозможность применить методы меха1шки хрупкого разрушения при исследованииразрушения полимерных волокон.

Эти методы развиты в главе 3.Третья глава диссертации посвящена изложению результатов автора в рамкахмеханикихрупкого разрушения применительно к теории прочности полимерныхволокон. В этой главе рассчитаны локальные напряжения в окрестности круговойтрещины в изотермических и неизотермических условиях. Здесь также рещаетсяэнергетическая проблема Гриффита для твердых тел с внутренней дискообразнойтрещиной и построена диаграмма проч1юстных состояний для них, подтверждающаяфизический смысл классического критерия.Четвертая глава диссертации носвящена изложению результатов автора по кинетикероста трещин в полимерных волокнах с внутренней дискообразной трещиной. Здесьпредложены: теория полной изотермы долговечности полимерпых волокон примеханическом растяжении, рассчитаны предельные характеристики и основныепараметры указанного процесса разрущения; развита теория теплового разрушения вотсутствие механических нагрузок.17Таким образом, как следует из краткого изложения структуры и содержания работыпо главам, можно сделать следующее заключение.

В диссертации рассматриваютсяважные и пока недостаточно изученные аспекты физики и механики разрушенияполимерных волокон. Результаты, изложенные в работе представляют собой развитиенаушюгонаправления, связшшогос применением методовматематическогомоделирования при исследовании термокинетики нроцесса хрупкого разрушенияполимерных материалов в механических и температурных полях.1.2. Кинетика процессов разрушения.Разработка физических представлений о природе разрушения материалов (вчастности, полимеров) основьшается в настоящее время на подходе к разрушению каккинетическому термофлуктуационному нроцессу постепенного накопления нарушенийв теле с момента приложения нагрузки и вплоть до его разрыва па части.

С этой жеточки зрения принято рассматривать влияние на прочность таких фактов, как среда,темнература, структура материалов. В этом отгюшении прочность не отличается отряда других механических свойств, которые, как ноказано в последние годы, такжеопределяются кинетикой развития соответствующих процессов.В теоретическом плане наиболее полно исследовано главным образом хрупкоеразрушение и сделан переход к квазихрупкому разрушению полимеров, содержащихначальные микро- и субмикротрещины [16-30, 58, 76-81]. Последнее характерно длянизкопрочных и прочных массивных полимерных образцов или изделий из них.Трещины разрушения в таких материалах начинают расти после приложения нагрузки,превьппающей безопасную оо.

При этом микротрепщны раснределены по степени ихопасности, и рост одной из них приводит к разгрузке окружающего материала иприостанавливает рост остальных трепщп [23, 58]. Поэтому прочность и долговечностьматериала определяется ростом одной, реже нескольких, наиболее опасных микро- и18субмикротрещин до критической длины 4, после чего наступает атермическая стадияпроцесса разрушения.Исходя из этой концепции, разрушепие и прочностные свойства полимерногообразца характеризуются скоростью накопления нарушений (скоростью роста трещинразрушения) или обратной интегральной величиной - долговечностью нод нагрузкой[2]:T(a.T,Va,U,...)= Г,(1.1)где /- текущая длина трещины, /о - начальная длина трещины, Va - флуктуационныйобъем, <т- растягивающее напряжение, а - локальное напряжение в объеме Va, U энергия активации процесса разрыва связей в вершипе трещины, 4 - критическая длинатрещины, при которой термофлуктуационный механизм разрушения сменяется наатермический, когда скорость распространения трещины становится практическипостоянной, V - скорость продвижения трещины.Известны многочисленные попьшш систематизировать весь огромный ноток работи, по возможности, полно осветить все вопросы, связанные с изучением процессаразрушения полимерных материалов.

За последние 20-30 лет появились десяткимонографий [2, 82, 83, 84, 85], обзоров [86], учебников, диссертационных работ и др.,преследующихцельсистематизациииобобщенияогромногокомплексаэкспериментальных и теоретических работ. Среди этой литературы следует вьщелитьфундаментальную монографию [82], содержащую наиболее полный обзор и анализнакопленныхк началу 70-х годов экспериментальных результатов по проблемеразрушения твердых тел, монографию [2], в которой отражены принципиально новыеданные и представления о механизмах разрушения полимеров во всех релаксационных(«физических» в терминологии Каргина и Слонимского) состояниях на начало 80-хгодов XX века, а также монографию[83], в которой разработана структурно-19статистическая теория разрушения полимеров, объединившая все прежние концепции иподходы:механический,кинетический,термодинамический,статистический,дилатонный и т.

д,Термофлуктуационный подход к проблеме разрушения выдвигает на первое местовременной фактор, то есть кинетику разрушения. Рядом современных прямыхфизических методов удалось нолучить детальные сведения о накоплении нарушений внагруженных образцах и построить физическую картину разрушения [54]. Наиболееполные исследования проведены, нрежде всего, в простых случаях - для тел с«одномерным»молекулярнымодноосноориентированномстроением.Полимерныематериалывсостоянии отвечают этим требова1шям, так как имеютудобную для исследования структуру (длинные линейные или разветвленныемакромолекулы[87]), приводяпще к тому, что на микроуровне разрушение имеетодномерный характер.

Для таких тел одноосное растяжение вдоль оси их ориентацииявляется наиболее простым и удобным случаем пагружения. Методами рентгеновскойдифракции в малых и больших углах и электронной микроскопии установленамолекулярнаяинадмолекулярнаяструктураориентировшн1ыхаморфно-кристаллических полимеров, прослежено накопление в них разрушений нри действиина полимеры растягиваюших нагрузок. Исходя из фибриллярной структуры такихполимеров и чередования в фибриллах кристаллических и аморфных областей,объясненыобнаруженныеметодомИК-спектрометриивысокиелокальныеперенапряжения на макромолекулах в аморфных межкристаллитных прослойках.Экспериментально прослежено накопление термофлуктуационных разрывов этихперенапряженныхмолекулпохимическимсвязям,азатемобразованиесубмикроскопических трешин - нарушений уже надмолекулярного масштаба, этимдано объяснение нервого этапа локализации разрушения - перехода от нарушениймолекулярного масштаба к образованию субмикротрещин, для которых определены20размеры (продольные и поперечные), форма (эллиптическая, круговая, дискообразная,в форме разреза), положение в образце (поверхностная, внутренняя).

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее