Установлено, что ключевые тенденции поведения материала хорошо описываются с помощью предложенных выражении.
Рассмотрена конкретная система: полидиметилсклоксан — бен зол. Расчеты показали, что растяжение эластомера при больших удлинениях приводит к стремительному росту значения химическо го потенциала пластификатора. Это неминуемо должно приводить при нагружении к уходу пластификатора из эластомера, воэнихиопению массообмспных процессов, домешать чему может только не достаточная прочность материала.
7. Список литературы
1.Савин Г. II., Подстригал Я. С. О влиянии диффузионных процес сов на напряженное состояние деформируемых тел / / Проблемы механики деформируемого твердо)ч> тела. Л., 1970. С. 391-403.
2.Насидзу К. Вариационные методы и теории упругости и плас тичности. М.: Мир, 1987. 544 с.
3.Лыков Л. В. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. 480 с.
4.Г|)осберг Л. 10., Хохлов Л-Р. Статистическая физика макромо лекул. М.: Паука, 1989. 344 с.
5.Козлов II. 13., Папков С.П. Физико-химические основы пласти фикации полимеров. М.: Химия, 1982. 224 с.
6.Любоя Б. Я., Фастов II. С. Влияние концентрации нанряжеивЛ на процессы диффузии о твердых растворах / / ДАН СССР. 1952. Т. 84, 5. С. 939-941.
7.За11маи Д. Модели беспорядка. М.: Мир, 1982. 592 с.
8.Нестеров Л.В., Липатов 10. С. Термодинамика растворов, и спе сей полимеров. Киев: Наук, думка, 1984. 390 с.
9.Нестеров Л.Б., Липатов 10. С. Фазовое состояние растворов и смесей полимеров. Киев: Наук, думкл, 1987. 168 с.
19. Нцгматулнн Р. И. Динамика многофазных сред. Т. 1. М.: Наука, 1987. 484 с.
П.Павлина 13. С. О взаимодействии процессов деформации и физикохимических явлений в уиругоииэкнх телах / / Математические методы н фиэико-мехапичсские ноли. Киев, 1978. Сын. 7. С. 6407.
12.Павлина В. С. Кинетические уравнения упрутоияэкого дефор мирования твердых тел при наличии физико-химических явле нии / / ДЛИ УССР. 1978. Сер. А. Т. 5. С. 440-443.
13.Петров II., Бранкон П. Современные проблемы термодинамики. М.: Мир, 1986. 288 с.
14.Петров 11., Рангсловп. Р. Термоди намичем .молол на днфуз1П1 с помет в деформируема среда / / Теорст. прикл. мех. 1977. Т. 8, К* 3. с . еа-72.
18.Подстригал Я. С. Дифершциолын ршняния задачь термоднфрГГ
итвердому деформиропаиому изотропному тип / / Доп. АН УРСР.
1061. №2. С. 169-171.
16.Подстригай Я. С., Павлина В. С. Дифференциальные уравнении термодинамических процессов и п-комионентном твердом раство
ре / / Физико-химическая механика материалов. 1965. Т. I, 4.
С.383-389.
17.Подстригай Я. С., Павлина Б. С. Диффузионные процессы в
уируговязхом деформируемом теле / / Ирикл. механика. 1974.
Т. 10, вып. 5. С. 47-53. |
|
|
18. РушнтекпГк Я. Я. Элем |
ы теории см |
Кисн: Паук, думка, |
1991. 160 с. |
|
|
19.Тагор Л. А. Физикохимия полимера. М.: Химия, 1978. 544 с.
20.А1к»п II. 1., СЬабтек Р., $1ес1 Т. П. 111н^испс55 1Ьсотстз 1ог
Нпсапих] П|©ог*1е5 оГ ЫсгаеПпк сопПпиа / / МаПимпаНка.. 1967.
V. 14, N.1. Р. 27-42.
21.А(кш К. Л., Сгат Н. Е. СодГишит 1ксогу оГ ппхСигсз; Ьвде Пихну
апб Ь&опса! с!сус1ортсп(. / / С}иаг1. 3. МссЬ. Лрр1. Ма(1>. 1976. V, 29, N. 2. Р. 209-244.
22.Всс1Гог(1 Л., ПгитксИсг I). 8. 'Пкхшдо оГ тпшзаЫ с «ни! 51гис1игс4 гшх1игся / / 1п1. У Епд. За. 1983. V. 21, N. 8. Р. 863-960.
23.Сгос1)с1 М, 3., N0 ^ 1 Г, М. Оп еопзШиЦус ечиоПопБ Гог Лои* оГ
Нш<1 ГЬгоидЬ ап екюПе я>Н(1 / / Ш . Л. Еп$. 8й. 1960. V. 4, N. 4.
Р.383-401.
24.Еппап В., Ногу Р. У Ехрсптсн1а| тезиНз гсЬПпд яГгсйз ап(1 ЫгеГгь Бепсс Го в1гат 111 ро1у(<1|тс1Ьу1$Нохапс) неЬуогкя. Сотрангоп мИК 1Нсоту / / Масюто1ссн1ез. 1983. V. 16. Р. 1007-1013.
25.Погу I1. X, КсЬисг Л, 81а(.15С1са1 тискашсз оГ сго&з-Ппксс! ро1утсг пс№огкз. 2. ЗлусШиц/ / Л. ОЬеш, РКуе. 1943. V. 11, N. 11. Р. 521526.
26.Погу Р. Л., ТаСага У-1 . Тке с!сьз11с Ггсс спсг^у апс! 1 кс сказНс
|
с<]1тПоп |
оГ н(а1е: сЬп^аСюл ап(1 5 \усШп{* оГ ро1у<итс1ку18Нохаш! |
|
|
пс1\\'огк8 |
/ / Л. Ро1уш. 8 « . 1975. V. 13, N. 4. Р. 683-702. |
|
27. |
Сгссп Л. К., Кта§Ы1 Р. М. Л с1шаипса| Июогу оГ1л1егас111»5 соп11пи«я// |
||
|
Кии Л. Ел*. 8 ск 1965. V. 3, N. 2. Р. 231-241. |
|
|
23. |
О’гссп Л. П., $1сс1 Т. И. СопнПи^гс сф 1айоп5 Гог ш1сгас1юле |
||
|
соп!|пиа / / [»1 . Л. Кпд. 5 а . 1966. V. 4, N. 4. Р. 483-500. |
||
29. Ьсс У. М-, МагИп С. Л. Л гсаргоса! 1ксогст |
Гог а гтхкиге оГ |
||
|
М1с?пс1)п§ сопИпиомз шсЛа / / 1п1. Л Еи^. За. |
1975. V. 13, N. 11. |
|
Р. 970-991.
30.Мпгк Л. 1/. Ткс изо оГ шо(1с1 |>о1утсг псиуогкв 1о е1иск)а1с тоЬсм-
1аг аарссСв оГ тЬЬсгНкс с!а511е*|1у / / Лекало» т ро1утсг гыепсе. Ро1утсг псЦуогкз НсгНп, 1982. V 44. Р. 1-26.
31.Ой<1еи ЦЛУ. касдо <1сГогпт1юп оГ 1801гор1С о1аз1к|1у он ЬЬс еоггс1а(.юп оГ Ию 11»еогу ал<1 ехрептеп! Гог шсотрге&йЫе гмЬЬег-Пке воНск / / Рюс. 11оу. 8 ос. (1опс1оп). 5сг. Л. 1972. V. 326. Р. 565684.
32.^исз1с1 Л. Р., Магк Л. Б. ТкеогеГ|са1 сдиШЬпит тобиН аиЛ гоеШпб сх1сп1зГогс1.151отег5{:гобз1тксЛ ш8о11111оп/ / НиЪ. Скот. ТссЬпо!.
1990. V. 63, N. 1. Р. 46-55.
33. 81сс1 Т. Я. АррЬсзЦои о Г л1Ьеогу оГ )К|1сгас1]п§ сопИпма / / С^иаг!.
Л. Мсск. Арр1. Ма1||. 1907. V. 20. Р. 57-72.
34."КиеккИ С., Тоир'ш II. Л. Тке с1а5з*]са1 Пек1 Песопса / / Епсус1ореЛ1а оГ РЬу51С5. Е<Р1е<1 Ъу 5. И и ^ с . ВеНт. 1960. V. 111/1. Р. 226-703.
35.Ул1ыиз К.С., ЬииЛе! Н. Р. ТЬс зЬгп'т-сисгБу ГипеНои оГ а курегекз-
Ис 111а(спа1з >п 1сгтв оГ 1кс схкпяюи гаИоз / / Л. Лрр1. Ркуз. 1967. V. 3. Р. 2097-3002.
30. Хи Р., Магк Л. Е, ШахЫ сх1сп5юп Б(.иЛ|С5 1151115 шПаИом оГ зкеск оГ шшгюеЫ тоЛс! шаиогкв/ / ИиЬ. 0111*111. Тсекио1. 1990. V. 63, N. 2. I5. 276-284.
ГЛАВА 7
ЭФФЕКТЫ УСИЛЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННОЙ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ
Л. Л . Сиисткоь, Л . Л. Комар
“Наука достигает полной зрелости, когда она
начинает говорить лзыюм! лслпмшатшм.'
К. Марке4321
1. |
Масштабный эффект прочности эластомеров . |
326 |
||
|
1 .1 . Статистические теории прочности |
. |
328 |
|
|
1.2. |
Кинетически!! подход к описанию янлеииН разрушения - |
329 |
|
|
1.3. Экспериментальные данные об особенностях разрушения элас |
|
||
|
|
томеров |
|
332 |
|
1.4. |
Математические предпосылки для кинетико-статист ическо- |
|
|
|
|
го описания масштабных яплсинй |
. |
333 |
2 . |
Исходные гипотезы и осиоиыыс математические формулы хинегмко- |
|||
|
статнетичсского анализа условий появления микропопреждеииН |
335 |
||
|
2.1. |
Особенности описания однородного состояния среды |
338 |
|
|
2 .2 , |
Особенности описания неоднородного состояния с]х?ды |
339 |
|
3. |
Моделирование условий появления повреждений около одной ча |
|
||
|
стицы наполнителя |
|
343 |
|
|
3.1. |
Появление повреждении л бссконечиоН матрице, содержа |
|
|
|
|
щей сферическое включение . |
|
341 |
|
3.2. |
Факторы времени и пространства при анализе условий но |
|
|
|
|
лилеи ня повреждений п системе с сильно неоднородным по |
|
|
|
|
лем напряжении |
|
348 |
4. |
Масштабный эффект прочности и |
ковре* |
|
|
|
ждениИ |
|
35-1 |
|
4.]. |
Стохастнческал модель процесса |
3 5 4 |
4 .2 . |
Применение стохастической модели к о п и с а н и юроста е л сло |
|
|
енное! и □ наполненном эластомере с малоИ концептраццеII |
|
|
тиердоИ фазы |
3 5 5 |
4.3. |
П роблема хластс|ю обрлзопа1111я |
353 |
4.4. |
Расчет вероятности появления кластера поврежденности в |
|
|
материале |
356 |
5. Заключение |
370 |
|
6 . СиIкох литературы |
372 |
|
Эластомерные материалы используются при изготовлении резни о качестве связующего. При этом наполнителем выступают твер дые зернистые частицы. Такие композиты называют усиленными эластомерами. Термин "усиление” означает повышение их упруго го модуля за счет появлении и структуре частиц твердой фазы с хорошей адгезией.
Можно сравнить прочность образцов двух к0x1позиционных мате риалов, созданных из одних н тех же исходных компонентов ко одной и той же технологии, и м е ю щ и х одинаковые объемные доли твердой фазы, но отличающихся характерными размерами частиц наполни теля. И тут обнаруживается масштабная закономерность — материал с мелкими частицами твердой фазы охаэывается существенно прочнее, чем материал с более крупными частицами (масштабный эффект прочности).
На мнкроструктуриом уровне отдельных включений иоле напря жений о связующем крайне неоднородно, имеет множество концен траторов напряжений. Поэтому естественно было бы ожидать, что и композите при нагружении довольно быстро будут появляться раз рывы связующего, которые приведут к разрушению материала при сравнительно невысоких внешних нагрузках. Но это не так. Из вестны эксперименты, когда наполнение мелкодисперсной твердой фазой делало композит в несколько раз прочнее, чем само связую щее. И это происходит при условии, что всю нагрузку несет на себе именно связующее.
Для объяснения масштабного эффекта прочности можно выдви гать различные гипотезы, например, следующие: