Анализ полученных результатов и составление отчета

Главными выводами являются численные значения усилия сжатия при различных относительных деформациях образцов, а также текущие значения условного напряжения σ₀ = F ( t )/ A ₀   и условного модуля упругости E  = σ₀ / ε. Отчет выполняется на бригаду и должен содержать:

 - заполненные таблицы значений нагрузки и рассчитанные текущие значения условного напряжения и условного модуля упругости;

- зависимость условного напряжения от относительной деформации при сжатии;

- величина модуля сжатия;

- анализ результатов и выводы.

  Форма отчета приведена в Приложении 1. Бланк отчета выдается преподавателем или выполняется студентами самостоятельно до начала работы.

Лабораторная работа №2

Исследование релаксации эластомеров

Цель работы

 - умение экспериментально определять кривую релаксации;

-  умение рассчитывать условные напряжения и условный модуль упругости.

 

План работы

1. Ознакомление со схемой испытательной установки, ее конструкцией и

методикой испытаний.

2. Составление плана испытаний, измерение начальных размеров образцов и

расчет их начальной площади поперечного сечения.

3. Экспериментальное определение изменения усилия, действующего на образцы через заданные интервалы времени.

4. Расчет условных напряжений и условных модулей упругости. Построение кривой релаксации и экспериментальной зависимости изменения условного модуля упругости во времени.

5. Анализ полученных результатов и составление отчета.

 

Методика экспериментального определения кривой релаксации эластомеров

  Резина имеет сложнейшую реологию, которая наблюдается в виде процессов релаксации и ползучести, частотных и амплитудных зависимостях динамического модуля и других проявлениях. В эластомерах релаксационные процессы, связанные с тепловым движением различных элементов структуры, условно можно разделить на две группы, определяющие соответственно быструю и медленную стадии процесса релаксации. Этим группам соответствуют разные участки релаксационного спектра. С повышением температуры постепенно "размораживается" движение релаксаторов - сначала малых кинетических единиц (например, атомных групп в основных цепях и ответвлениях, боковых групп), затем более крупных (например, свободных сегментов не входящих в микроблоки надмолекулярной структуры, связанных сегментов и различных элементов надмолекулярной организации и дисперсной структуры и т.д.).

 В наполненных эластомерах протекают, кроме того, медленные релаксационные процессы, обусловленные подвижностью структуры, образованной самими частицами активного наполнителя. В сшитых эластомерах регистрируется еще более медленный процесс химической релаксации, связанный с перестройкой пространственной вулканизационной сетки, образованной ковалентными связям. С повышением температуры облегчается реализация химического течения; в пределе оно приводит к химическому распаду полимера. 

  Релаксационные процессы, определяемые подвижностью различных элементов структуры полимеров и характеризуемые временами релаксации в широком диапазоне от 10^-10 с  до 10¹⁰ с, наблюдаются методами релаксационной спектрометрии. Эти методы могут быть основаны на изучении поведения эластомеров под действием статических или динамических механических нагрузок. При механических воздействиях быстрые процессы с временами релаксации с выявляют динамическими или частотными методами, а медленные, с временами релаксации с - квазистатическими методами (определение релаксации напряжения, ползучести и т.д.).

В данном случае изучались процессы медленной релаксация, происходящие при комнатной температуре. При этом задается начальная относительная деформация образцов, которая не изменяется в ходе эксперимента. Измерению подлежит сила сжатия, которая постепенно уменьшается в ходе эксперимента.

 Исследование релаксации эластомеров проводилось на установке, которая использовалась в лабораторной работе № 1 для определения модуля упругости эластомеров при сжатии. Схема этой установки представлена на рис.2.1, а ее внешний вид приведен на рис. 2.2. В той же работе приводится описание ее конструкции. При испытаниях на релаксацию применяются   цилиндрические образцы  со следующим размерами: высота , диаметр  мм. Как показали опыты, такое соотношение   является оптимальным. При малых  неоднородное напряженно - деформированное состояние у торцов образца играет существенную роль (поскольку высота мала). Кривые релаксации искажаются. При больших  существенную роль начинает играть потеря устойчивости образца за счет продольного изгиба.

Для обеспечения одноосного сжатия на стол сразу три цилиндра из эластомера. Используются полированные плиты, смазанные инертной силиконовой смазкой. Результаты обрабатываются в предположении одноосного сжатия. Точные измерения диаметра показали допустимость гипотезы одноосного сжатия при относительных деформациях до 30%. [5,28,31] Все испытания повторяются на образцах не менее трех раз. 

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!