Испытания полимерных

Пошатнулся и другой расчетный критерий — предел упругости (напряжение, при котором еще не возникают остаточные деформации и деталь после снятия нагрузки принимает первоначальную форму). Точные испытания показывают, что этого предела, по-вняимому, вообще не существует. Остаточные деформации, хотя и очень незначительные, появляются на первых же стадиях нагружения. По мере увеличения точности испытаний измеренные пределы упругости непрерывно уменьшаются, стремясь к нулю. Кроме Того, предел упругости зависит or условий испытания, в частности, от продолжительности выдержки под нагрузкой, резкб

Если испытуемый образец, не доводя до разрушения, нагрузить до состояния, соответствующего точке L диаграммы (рис. 92, в), а затем разгрузить, то процесс разгрузки изобразится прямой LL'. Многочисленные испытания показывают, что эта прямая параллельна первоначальному участку ОА диаграммы. При разгрузке деформация полностью не исчезает. Она уменьшается только на величину L'M упругой части удлинения. Отрезок OL' представляет собой остаточную или пластическую деформацию. Следовательно,

Испытания показывают, что с ростом N уменьшается абсолютное значение do/dN и кривая распределения предела выносливости имеет горизонтальную асимптоту. Значит, при каком-то числе циклов испытание образца необходимо прекратить. Это число циклов ЛГ0 принято называть базой испытаний. Для различных материалов приняты различные базы испытаний; так, для стальных образцов УУ„=107, для цветных металлов и сталей, закаленных до высокой твердости, Л^0=108 и т. д. Наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания, называется пределом выносливости и обозначается а^ (рис. 2.112). Для образцов при коэффициенте асимметрии цикла R ——1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются a_j, а при касательных напряжениях T_J.

Рассмотрим напряженное состояние элемента твердого тела (рис. 4.3) на площадке фактического контакта в виде одной из граней этого элемента. Все грани элемента будут находиться под сжимающими напряжениями, поскольку под действием приложенной нормальной нагрузки по оси X элемент должен увеличиваться в направлении осей Y и Z, но этому препятствует окружающий материал. На площадке контакта действует сила трения, поэтому элемент находится под действием не только нормальных о,, но и касательных напряжений, например ov. Такое напряженное состояние способствует пластическому течению материала. Исследования рабочих поверхностей деталей машин в парах трения и опытных образцов после их испытания показывают, что все металлы в условиях трения в пределах активного слоя подвергаются пластическому деформированию. Активным слоем или активным объемом называют слой (объем), который примыкает к контактирующей поверхности элемента (детали) пары трения и в котором могут происходить различные физико-химические изменения, инициированные трением.

Испытания показывают, что, начиная с некоторого напряжения^, кривая стремится к горизонтальной асимптоте. Это означает, что при определенном напряжении о^ образец, не разрушаясь, может выдержать бесконечно большое число циклов на-гружения. Опыт показывает, что стальной образец, выдержавший Л/0= 107 циклов, может их выдержать неограниченно много.

Схемы организации промывки и применяемые паропромывочные устройства приведены на рис. 3.12 и 3.13. Испытания показывают, что при хорошей организации промывки в парогенераторах,'паровых котлах и испарителях более 90% легкорастворимых в воде электролитов остается в промывочной воде.

Если при испытании создать в образце напряжение, превышающее предел текучести, а затем разгрузить (рис. 120), то процесс разгрузки изобразится прямой KL. Многочисленные испытания показывают, что эта прямая параллельна первоначальному участку диаграммы О А. При разгрузке удлинение полностью не исчезает, а лишь уменьшается на некоторую величину А/упр. Отрезок OL представляет собой остаточное удлинение Д/ост. Таким образом, полное удлинение А/ =

испытания, показывают, что в результате длительной работы поверхностная твердость плакированного слоя увеличивается, а алитированного понижается, что снижает эрозионную стойкость лопаток турбины и приводит к «выветриванию» алитированного слоя при длительной работе изделий. Понижение поверхностной твердости алитированного слоя в результате работы его подтверждается также исследованиями А. Г. Андреевой. Из фотографий микрошлифов, представленных на рисунке, видно, что термоплакированный слой после испытания в течение 500 час. состоит из 3 частей: поверхностной окисленной, твердость которой составляет 750—850 кг/мм2, средней, которая

На рис. 30 приведена кривая ползучести при изгибе для однонаправленного композита. В противоположность испытаниям на растяжение [66] изгибные испытания показывают ускоренную третью стадию ползучести перед разрушением. Кривые длительной прочности для композитов с 40%- и 60%-ным объемным содержанием волокон приведены на рис. 31, а некоторые дополнительные результаты для трансверсальных и перекрестно армированных композитов можно найти в [40]. Эти результаты не сопровождаются теоретическим анализом, они только указывают тип разрушения, который может возникнуть в такой бороалюми-ниевой композиции при одинаковых условиях нагружения.

Проведенные испытания показывают, что в результате действия перегрузок (влияние напряжений высокого уровня) долговечность может быть существенно снижена даже при весьма малом числе циклов перегрузочного режима (число циклов перегрузки в блоке равно двум). Соответствующие экспериментальные данные приведены ниже:

Уравнения типа (5.75), (5.76) при использовании их для отдельных материалов и режимов испытания показывают достаточно хорошее совпадение опытных и расчетных данных. Однако входящие в них коэффициенты зависят от многих факторов.

Трудности испытания полимерных композиционных материалов на сдвиг заключаются в том, что в образцах трудно обеспечить состояние чистого сдвига. Все известные методы испытания на сдвиг отличаются в основном способом и степенью минимизации «побочных» деформаций и напряжений, вследствие чего всем методам свойственны некоторые физические и геометрические ограничения. Исключение составляет испытание трубчатых образцов, не вызывающее особых трудностей и позволяющее получать надежные характеристики предела прочности при сдвиге и модуля сдвига в плоскости укладки арматуры. Методика определения указанных характеристик при испытании трубчатых образцов изложена достаточно подробно в работе [78]. Испытание на сдвиг плоских образцов—более трудная задача в части создания необходимых устройств для нагружения. Современные композиционные материалы имеют, как правило, относительно небольшую толщину (1—3 мм). Нагружение на сдвиг пластинок или стержней такой толщины возможно только на установках малой мощности, но обладающих достаточной точностью.

Рис. 41. Стенд для испытания полимерных линз на релаксацию

Глава 18. Средства для испытания полимерных материалов (В. С. Голубков, Ф. М. Никитин, Б. Л. Смушкович, В. С. Взоров) ....

Универсальный прибор модели УМИВ-3 (рис. 8) позволяет производить испытания полимерных волокон и пленок (наряду с обычным растяжением) в следующих режимах:

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Оборудование для испытания полимерных материалов по номенклатуре и типам приборов также отличается от применяемого для испытания металлов. Наряду с однотипным испытательным оборудованием, описанным в соответствующих главах, можно выделить группу приборов для термомеханических испытаний пластмасс и резин, включающую приборы для определения теплостойкости, температуры хрупкости и других специфических видов температурных испытаний.

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ