автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Прогнозирование процессов ползучести поликапроамидной нити методом математического моделирования

БЛАГО1£®ЮК'Ш ПОЛГТВИ^ЕОЮЙ ИЮГЙТУТ

Ка пробах рукописи

Оаркисов Аркадий 2b.*as0H0¿ii4

УЖ 677.017: 577. 494

ЕРОПШГОЯЙШ ПРОЦЕССОВ ШЗУЧЗСТЛ

ПСШ2У.1РС'/^1ЛН0Й Шл 1Ш0ЖМ МАТЕММИЧЕСЕОГО ЖЛЕЛИРОВАйШ

С'). 15.01 - «ßmpttaja&wHRe {текетк-пьпоо, колегекяо-оф/вкое, moxosoo)

AiïïOPS'ïEPAÎ Дйссертаю»! на соулканиэ ученей степе;гл какдата техначесюи наук.

Дкссйрхацискная рз'Ъ'га ггтсмвгнз на .и^-дрг шгерк'ъш-гедеюи Гл-ссдокс кского «гл17г.-:нического ¡¡-¡«ш-уче.

Нау-^ше еда

доктор техвячосккх ьпук, профессор Ешюгрдлси В. Д. йокгор технических наук, профессор Тиранов В. Г.

Официальные оппснгкта*

доктор' те яничгсгаа наук, профессор 'Шрепеясш Ги Е-кандидат технических паук Каминский а Н.

Ведуаая организация : ВШШСВ г. Тверь

Защгга состоится "3&"_шрта '• 196£г. в Й час.

на заседании епецксдиэкровйшюго совета К06152. 01 пел Шаговещеиском гюлитехшческок институте по адресу: Благовецонек, йгнатьевсков поссе 215 оуд. _ •

С диссертацией можно свш«;с»ться с бкбдшге:« ЪГШ.

Автррсфсрйг разослан " / ¡''СрРВ^М^^гж^г.

I

Ученый секретарь 1

специалкзироватоого совета .

какдвда'а' технических 'паук Путику^а Л. А.

/)

- 3 -Актуальность текн. !Ь;тл на основе подакапрозм'до характеризуются заметной ползучэотьр иод нагрузкой, ирогкозврова-:гло которой ауляотсл н^амод задачей.

/лали сущесавуотчх. р<*5от, аосгяадитах отисзшш дефор-мешгаах свойств полимерен, ш?ъоллет услзено гвделить дез направления:

- няпрз'плоз-пьэ, основанное тосрян азслвдс'пттю!! вязкоул-ругости, прадложкшсй «Зэдьщтпт, с лослэдувдуЛ ее мод&рия-зддоа "л пратшах йапряг.экао-ьромонной, тэмг,ора?ур»о-ьрвмеа-яой и да^рллцвслюо-Ероьтотгог внзпогакх;

- «аирэыювив, з котором сасйсггва мзгэршся адекватна свойствам рвзлачйк^2торовг'Р!ш: моделей.

Волй портов аанреллншв получило достаточно глроксв расгфосграпзкчв в гтпактжз при ггропготетрсшгли механических характеристик полиморэ, находящегося под нагрузкой,.то. второе, з силу яодсстаточко? ¡деформация о структуре шхдимз-рз;молекулярной, нчдаолекудярюа) примзкяотс! ограетчовно. В основном, патодологая втсрого яапрагдонкя. штольэуотся для кдчестргнного описания кзхатжи долдуоров.

Одндяш аз ос-ювяух Естошксев пяфг^вцва о кехагшвекях характеристиках пе-гау-зров лвл.то-гзя дяяатакгтрячоские кришв, 1:ряк;з ползучеета и рдоясэтэд нштрлгзш:я. Как правило, к ютодолгпл прогао^оточавтя аарвого Вйпрзпле«ж1 кр;ж>нястся с:ю?ема перехода от кратковрсшкшх чзотеркаческих крши. аодзугести х длительным врзкокпи: гостроэткв сбзбздикоЯ изо-тарное; :с.Я крявоя ползучестя по кратковременным хряшм, со-яуч*ляв>л лр'л раздета« "г-змяуратурах, пострсоназ дан глюка тр;?-чяских кргаге по зфквая родшеявди вмтрдяааая в т.д. Ко, «-¿смотря ка то, что это ввирралв|Яй> <5:с*во по своей структуре а модернизируется в ззегегшета от нроявшпа новых свойств яолодзрой, в пей практкчески не рассмотрэкд всгсросн, связзя-шэ с аереходок от ©т&мо.чотрачеслс, кришх к кридам ползучести,Гака« зге- харгияа квЗлвдрется к зо втором вшраолзтш.В связи с этим возможности арогвозгровяшя процессов

ползучести, используя инфорлаттягасть догшокетрикве'сах кривых »является актуальней задачей с точьн : врвяая авучкой- и практлче исой знячикос-д я.

О,1?ль взСота.Дэ/ь работа заклшлдасъ в ргзрз.Соткв методологии прогнозирования процессов ползучести ориентированной

ПОЛЮУЛГрОйКВДЮЙ ;Е?Ч (1;/>-С} В сроком ВрОУСШОК по дпн£:;.\ом91р;;ч'",ск/',! хрящ/ мг>1-:дс:< ¡тс-!>'ь»1чесллч> кзд^к-роваш'я, ЭСНОЕКВЗйСЬ НС структурной ОууСЯЭЫЙЙВЗгН! лзформа-циониых сг-оЗств цожасоре.

Иаучпая :;оа:зна psgQ7H.Ua ослоле ^г'раиксй »эдодя рзз-рчОотзна мбтодаюгкя ирогнсиярсжзккл процессов овлиуздстя, используя лзржторкстци; дап.'^л'зтряте.'ких кр»Еых ориентированной иожштрзакидаюЯ кеш.'вш к дишйзсЕО дефоркецвЯ до 7 Ввявйбиу гекс/йскорнсс?и иг*»п«зга медулч упругости в процессе дофоряярэйашгя ДМ разяячшх рс»дх>в вагрузхяг/я (рокш С постоя.1ь:оа СХОрОС'ш/шрОКадвИ« ЗРЗЗЭЙ», рекз,1 в&Й-аучестя}. Розробо?шв мэчска'.а »оделфежаизя. А>#ормзгс»кшх свойств шлкхщрозкйдаи» ея»и яг. -ьк&гаговои шчислятелшоч кошлексе третьего локолош'.л' АВ.\:. АВЯ 32/33.

значимость работу; состоит с иезользоявнан-разработанных глотодцк для:

- сопосшзлеиш: ресчатагх крутим ползучасти, яолучешнх с учетом характер^ош! даюаюг^трэтзскюс крчггпк синтетических литой (11А-6) с раздячшй техколспгчэской гфодесториой;

- прогнозирования доггозремолноа ползучести м дкнашетри-чеетой кривой;

- одонкв ви-макого гшашшя модуля упругости нити при ползучести кз основе »сдатавй с лозгошой «серовтьо дефорта-ровикия.

Двтой шиосит на зашту: ••

- зсклвчекко о црянвнакзетд рзарабэшшого катода прогнозирования ырэцзссоь зэлздчэ.сж оршлироьеннэЗ шнокзш 11А—6 во - характерцеги::е?< дяш:2»:7}«!чоскоЛ ;-;р;?той;

обекгловшзкг зккжойъриосои оС< ШИЛИ ВЗ.КИЧШ2 ЬЩУЛЯ - упру ГОСЫ ' Г. ИрЭЦСЗСС; ДСфГ4«.'!ДКВ При разлзчшх регзнах ^агрулинля (ре$зц« иодзучгстк, реюсм дость-йкной скороога даСормацж) и кх ееж-.юсглол;

- результаты кодэйзгештт одноосного до{оршровг,шя ПА.-6 с исиользованкем виалогшого 1шиолигияького кожлвксо на основе розреоогакной мэуоджр.

А'1рос|а;ка вабого .Сгяожыб результант дассертициснпой работы докаедыьиже* л о^оуу.ли:жь и& региональном науч-но-технЕческш семлларо поверхности конструмд;-

ониых котеринг.ов с цоль» ао«£ШЯ1Я лзиосостойкости л долговечности дотадеЯ кгшн* :(лчУлйго!;С::;зяск, 1392г.)

По ;ла1Эр;:.%.-:.и огаовннх результатов диссартгштонной работа опубликовало в печя'пгах райот, список которых приводится з конце автореферата.

Структура и осьек диссертанта. Диссертационная работе состоит из взедэния, четнрех. глав, шводов. списка асяольго-вякяои литератур; и пряложоиия. Изложена на 146 страницах мзпкпспиского текста, ишнак&его 41 рисунок и 4 тайлшш. Список аетюльзуемож литературы шлачяет 144 наименования.

СОДКГЖАЬ'Ж РДПП'Т»

Зо гвр.др,:гля обосновывается актуальность теми диссертации, научная новизна, прлктическая значимость я цель работы.

"Дава является обзором лжтературы а состоит из пята рзеделои. В первом разделе на огаюшчпш литературных данных излоуячы квкоторив дефор«ввдонша свойства полимеров при различных рчжймах одноосного расгятганкя ж приведены основные хара^теристакя, подучаейыэ пра нспнташш материала в различите режимах рзсткззнзя. Показана проблематике использования информативности даншломвтряческих «ртах для описания ирсцессов аоизучестя.Во втором разделе приведена материалы аналитического описания аязкоупругвх свойств полимеров. Рассмотрены вопросы, связанные с применимостью таортш наследственной вязкоупругостя Вольцмана, принципов темшра-турао-врсмшшой та напряженно-врекенноЗ ашяогкй для описания и прогнозирования процессов ползучести. Показано, что , несмотря на то, что в настоящее время имеется больше количество работ, посвященных прогнозирования деформащюшшх свойств тл»злероа, рвтення задач,, связанных с описанием -процессов ползучести, используя информации о. полима ре растянутом в резаке с постоянной скоростью . деформирования, практичесга отсутствуют- В третьам раздала рассмотраш механические ью- . дела я модели, основанные на структурных представлениях о полимере .прягюняемае для описания вязкоупругих свойств конденсированного вещества. В третьем разделе так кэ .как и во втором,- показано, что практически отсутствуют работы, в которах при описании процессов гголзучеста использовалась информативность динашшзтря'шскта. кривых. В четвертом разделе приведены результат« по аналоговому моделированию физических пронес-

- а -

сов в рас®г.лро2с проб.«лэее::, сслэшш&а .с тхвшкзнггкс.: гадаЕгро^апзл.

Гл£.-ва 2. В 8302 ГД£-е цр;£.одагса гар&стсршшхи объзк-ios COECCSSS yCÍOSOEOK К ОЗрЗбОЗКБ SKOiepíEíSS-

тазша результатов.

fe кссйэдоесшЗ üies саьользоашш образца rpsx sanos. .Образзц I коаокггь) л изотропная шкоиггь

' лорд еишкшгаыя гаходш.оь ь шжзеатора с ггорнстш к&яь-иеем в сзоСе.гзо:з состоше^:, Образец 2 нредстайпяег срЕентп-ровашгу» моасшиъ,' з&даганкув sa хатуаху. По поводу выбора услоБ&а хрздашз озювняироваяашЕ сор&зцоз хотелось ба оп-о-твгь» что сяга шошраяесь аз .усдоггя гжшензя де$зсмкрув«ос-IB при чешературз 'г « 293 i- 8-К ь области дазшс и срвдгах дафориаций. KsoipraiEua образец вал ззя? да уствповлошя за-' коксмерноствй взашеная *а>дуля упругома {область «ama деформаций)' в saaaCEvsxjTi! oí 4ор.а давгюмвтричвекой кргаой. Б этой облзста '-растяганим . фаргга '&;жжамзгр*квско2 кривой как да орагагировзнЕой, так я для Езадзорзай- йюоюпл адзк-• течш. ' '• ■

. Механически* адагшкя дповодидзеь ga ргзриазай. кгжвэ "Шеврон* изЛеш 1122,'' Í5P0 П033СШ1Е0 ПрОВОДЗТЬ ЕССЛОДОБЗЕИЯ -как в pasara полгутасаг, íes s в psssaa рэстжання с посто-янкой скорость» пэреизценгя sszowa. .Иагешуическоо моделирование проводок на маакяэ АШ i-BK 32/33 в двборвторак ая&го-го-Щ'Фоеях шгчнслктельжпс- састем.Дая оценки дагрешносгей применялся аппарат сяатас-тачзсксй обзабоакн результатов.

Глаза 3 состоит вз четыреi разделов, хкгйяоивщх в свСа оагсяшэ деформационных сБойетв иолккбПрошащвоп нота ва ос- . soso кодзльвкх прздета&лэний г &кс:п5р;?лзнтальный- ыагэрзад по ассладоЕша» взмзнэвш модуля .упругость* в процессе деформации при различных рейках растяжения шти (pojeos тязуаэсза • и реяак постоянной скорости рзетяяэкня).

В нервом. раз доле этой глгш ойосеовкезстся гкбор кодалк «ишоиЕчвасато cémassa" .для решэшш восгагвенной задачи. Модель Укинежйтаского .сегиэнта" <ша иредяохона В.Г.Тщзако-ш для 0ЩВ8ШЯ дзформацпош'х свойств оряепяфовавшх текстльнша ккгвй л яелязтся упрогишной к видолзкзезкео2 ш-дляьв относительно недели 3.л.Кацгша Г.Л.Слонимского.Упро-

1дэкея к видоезшпзшд в этой ходзлй отяосст0лшо модоля

Б.Д.Кзргияа Г.Д.Слогедкжого сводятся я-зпгэпе псзй макромолекулы, состояцой из некоторого чмсла сэгнэатсв, одккм клга-тлчэсжм сегыоатсм а прздставлешгм об срцеатированзсм шликере как наборе параллельно рзсположнгых сзпмоптов, гавхошс разлачнуп заскосгь вследствие розяодлзпшости макромолекул з екорфшх сблзстях.

Показано, что из модели "хикэгического согмвнта"сладу-ет, что реализация перестройки еэтаэнтов макромолекул по та-нуадаиио эластическому мехаызму.приыоджая к увеличении аффективной плотности проходных депай,может привести к увеличении модуля упругостя полимэрэ (Е).которуЯ является одной из наиболее вагных механически хзрзк?ертстак,прзс!Ш1яемых для аналитического ошеакзя дефэргщциошшх сзойстз т&ердого тела.

Анализ отяосительно яекздспия Е в процессе деформации определял постановку вкссзртмзнтз со яссдздовгшт изменения * В при рзстягенан нитп и бал у^тенпри математачосясм опиез-ика процессоз деформация.

Во втором развело пршодятся экспоргменталыте результаты гсслэдования измеяэнжя модуля упругостл в процессе деформзцгл: арз различиях регямз! кагругедгзя для изотропной и ориентированной ксдапитей.

Из !4одпди '^скеттгпеского сегкаата" следует, что ззлдчк-на модуля упругоста долгая определять«; яря условиях соот-бэтстбую5!Х "заморзхиЕзпзгк" рзлзкеагшонкых тфецзееоз, т.е. при бользих скоростях дс^оргаигаи. Исходя из соблюдений этого условия, а тгюга лз а.ча.т-:зй литерзгуршх датах, когорт да-кягававт, что шхютяа яачэльгого модуля ЛА-S зависит от скорости деформаций, олрздзлоетз величию кодуля '(В) прт заданиях значениях напряжения (дэфориащет) <х< е.) для образца, растянутого в розсаю с дастоящюа скорость» деформация (7), производит! сдедущш образом: ютонагь растягивала с малой, скоростью', до заданного зкотопая ai(а), затем нздэртяволи в изометрических условиях s твчзниэ 5 сек {с.« о9 ЕО*

еле чего, изменяя скорость- дефзрмащга, получали зависимость H = S шчкслялн ЛО ИачаЛЬШИ JEffleCîttPi y48CTKa?i динсмо-

ттраческих правых, соотввтствутсщ различным скоростям рас-ТЯК91ШЯ при заданной предварительной нагрузке (деформация) - a <е( ). Экспериментально показано, что значение Б прх

Сольпшх скоростях (7 >0,25 для всех типов образцов

перестесз зависеть от скорости растяжения. И.:энно а та величина Е - "ыэдуль упругости", сяр&дел&нная при большой скорости в на зависящая от Ese, была использовала прн проведении расчетов.

На рис Л в 2 приведена графам зависимости в эяичина модуля упругости (Е), текущего (£,) к сехукзго модуля <Е0) в ззеисекссти ст дэфорлэшз: да трзх «шов образцов. Текушй! и ■ секуций модули определялись по стандартной методике. Рисунки 1 л 2 гоказшзйт, что да образцов волакапродавда раздай надмолекулярной структура, ...Б от ■ е кояе? изменяться различили оОразом. Для ор?сзггироаашю моисштей в рассматриваемой области дефзркацан при увеличена.! с, £ сначала остается постоянной, а автам начинает расти. Для йзотрсяшого ПА-6, В с увеличением £ н® измзаэдтся.Лр! сопоставлейиа изменения Е от

g для трех шюв образцов о Е, от s или с Е^от е, которые непоградстьокно , характеризуй! форму кшЕмомотрической кривой, .козео!-.выделить 'слздугазга зшшокэрь'остн: I - если-фэраа дадаошгржчэской кривой характеризуется $мзныгвнйем Е> пли с-ростом е {рхс.1 и 2), го в этой области деформации В являатся величиной' юоюяазой; 2 - если форыа дкнакомэтрк-ческрй кривой характеризуется ростом Ет клк £t с увеличением е , гс гшчедаз Е возраггаэт с увзляченхем дефоргацки (рнс.1).

Ври крове дггага исслздсванкй, связавшие с изменением кодом ' упругости EojBsapa, дефоръшруекого в режиме ползучести, эксперимент ярозодага следунцям образом: сначала ооразец деформировали в рзхгш ползучести в течеше времени t., затем переходили от реаама ползучести к реяиму одноосного рас-ткгвнт с гостошшой скорость» деформации. По начальный линейным участка» дивамомотркчоских. jijkíekx, соответствувдкх t-иу времени -иолзучаеик. определяли зависимость модуля от скорости деформации V, За модуль упругости (E¡>), соответствующий l-ку вреаашг ops ползучести так , зш как в при растяжении коиоштк с нсстоявнсЗ скоростью, прикйж величину, определенную при большой скорости растяжения в на зввасящей от скорости деформации.

На рис.З в 4 приведен« тяпиздиз зависимости от времени ползучести для ориентировашюй {copase« 2) к изотропной

XupT;?P>'СT^ICÍ орзЛП»1»£!Э1!ВГГО ПА-ô { о - сСр'свц î. 5" 7 сГгкяэц 2);

----..,--- ssFiwr-iccib К- с? с ;

- - - - саглслчость !Г{ сиг с -Er а .»¿■нгчог-Чпв.-ккгкэД -"р>:кй,

7 = l.'^'IO " ; i' ж" 1 ?. Их.?.

- ш -

"срагаутасгао. рзсп'рсшгги 0}~£1

-— вааложасп. Е от е ;

------ ЕЕШСЕЗЗСТЙ Ет от Е ;

- -- - - згшхяэасть ст с « , Еке.г.

кшоыитея. Есяз вшгсяай всолзстк налах д^рлаодй для изотрссюй- и-дноншга остается ьадтзкпоА ьостсйннс?г з црг-йеоо* деформации (рис.4), «го-«5 о^енткрсванзой ковокнтя кжкла сущэстветзо кзиэиястед. Начиная о некоторого цапрякзвиа о»8 > ври -<г .> о3>1 иодудь упругости 2 к^шот расти с увзлачг-вшз веврягжлк»! к в процессе вопзучеетв. ирг о <

нэ зашага от о к не гзшмстся в 'процессе полаучзстя . Прк ен&яизо получении: гксаержэЕталг-ннх дедах «ю'вткэноааа 2» от е и ссдсставдонш'/ ах с ферзей дангмокотрзчесаюй кривой вняапеаэ.что значение с9Л * о;г ,гдо о0в -координата точки ке>-аврэпйа <дшш«жатрк>зск»а кривей.Тех ы было установлено, что иэкенэнке в рйсскагрнвгеыо!. облает доформация еэ-еаБаскмэ от вгдашкуляраой структуры образцов корродирует с формой дш8Ш53тр5посиой кривой едшдуадгм образом: I- есди денвяоизгркчежая крзввя характеризуете» зшньшениегг Е, от ¿, то ев еэ Езизвяэтзд в процесс® дгфрме'да! , а теше нэ зависну от прижженной натругки (назряшгия); 2 - есла дака-комотрачэская кривая характеризуется ростом Е, от г,то Еа растет с увеличением врило&эяноз кагрузкк к з процессе деформации.

При сравнения гшисимостоЗ Е г £, от общей деформации г он-

Згяхсгжсть жшшш S-, *.ir t г'рл

с «

\

/!•'•7 Í

n-

Г

¿f

-¿I o* -^ííy {S//7&)

iO

H

ГГ= S/ faiïo)

3

I— 1

CT-

Lj с- ~ ?,í í/'t'/Joj

/ J jT <s 7 я s >'o sf~"

<C0 - :?е?аждоэ удгягепг •> ) : I « a,f- S;

с

"о

-С0 - I,?.5 'S; 3 -s0 = 2,32 S; J - Sn = 3,£3 3;

о

РП5.3.

4,84 2; S -SQ ~'5.C3 Л.

ёашзд'зог:» I,, от * ¿лч v.rjri

ПА-С

¿,íj t. г:.i

"О

- Zr^iiZhHQ'i OVMCÍ.'-

хг-лълоо j ,v¿«tvvW ;.

fí?Q - /.£

4-

•-I— c'-^V^V

,ro установило, "'зго крц-.ля Я, or с клэ^ог^::; yc'€it-M J ат

£ .кричйк лэке*:че.ипо>; j&'SK'iste ь хх чодэзшу. гл»«лсг.ая;

coctöw.i.vt = > л,

¿"¿та C;íí.aôoM, ¡yxu.^i-'íD^j 3 pcy^TöTH

ппка^ь'иаш', ч:с oooTjí'.hí:." ьЛптж/аЛ

ю:ет пчгл;.;1Т!- '¡a кг:iviii^Ä ¿оыч:::^: yiiry; : <;pc-L¡?ccc- Â'-COf.v.s:';;;;, i.e. на i:,-.-;í-:'H-ji>:.'; 0'<U-S h'.'.vj¡~;;p: i;*

и --к ÎÇJ.ÎÛJÏ K^-JÍ.'ÚT С.

од.;ос-г:.сР /л k.i'.í', с íïзтся;.:. .г cíic-ícj-t.'-í..

äv'f.'poäu.^u^.iicy' i'.:-!»i;,-:.;;íí длл с.-'т^о

рестяг::. :.í¡ с е., г: "¡.¡гогги. д^у -:-UvC¿ ь/л-

ли в bv.í-r-

-г

. i ;

гдз V - с::-г

üís:

о, скор-'".?.-) ;¡

м го:.;

''лИН?*":'- ic/.y.-i. Ci ; ;

: ■ с voj'C,

- 13 -

-i7;.î'j мс дуля упругости палдт.Г'р:-., иажого гыгига, im свягйшаэ с актавгиксашг-т: гроцсгсак:, об/славсхга^о BÜCO-.чогласдааскую дс ссг-ли^.к-.

8 F том го гэгд?.\"э o<;o?:jcbu заетея а табор дяд

сг.орсстя CUTlïSSîr-V-îitSOrO П]'СЦСССа, \У"Ор5Л KKS37 СЛОКП'ДЛ

вид: А охр где 1 л а - пвг^.отря, сья-ийщпк скорость ®КГ,Ш«!?{.-КНОГО ЯрМУгССО С гапря^К^М ( С' ; 2 ТРМГ.ро-турсй (Т/, и - уг^терсашггд ггсол?« юпоетнся. Длз окролэ-ЛС1Г.1Л г а щсл.г^т вв^дт/а psc-'отг v-wx, , хэ-

3"сктер;з,-аййв дназкуючргсоеяу» хриг.уз.

лосзя.-;--: гатс«иш«'ск0яу о;.™;;-;';; лро-пзсссп news улет.' ií¿r:-)S :: psi-rsír^r ícípi;,?^?;:;'::

T'Dpooïroû, ÏÏXO;::T";ÎS ;¡ ург.гзст.та пэ^з^сзил -^.yt'i

(Xt'T^sííc;» ноъчг:

■:г" :t p-j^y.v-j'üs;?, no л'^ггк к r. r

yi-tVivc-îî ? srwv.-i'KocTv от . д-л и.>7сгпт2ч:-сл--.;о

ra(t}-

\

с U'„) =

S.ji. .„ ! ...

(2-, 5

í .ii

С

гд- г:,-; - удг^-^/П'с,

сразу гтол^з !rp;:~"y.ï- п:л "-nj"p/r-::.í ;

г , . ■,}:„ ) - уитуг.гч дс'Хорч:.-.■ • я, р^^чтс-шлел я гэ. кугсги;

it;

'а.л, ccù: а;

í-ío.c} - оориль акт:" -Ц.. Х-Т;

- yïjfy/cc ::р:г

s " "о ' :

Е,

у;л}Т'.< i, - t. ,f. -- с { í4).

Г;р" ;'."'\!:i;:riTbCr¡v

- п -

пята гсапьяггхза ьагазяао: дгфар'зиаз с 1:рсцэсое разт.мгшя, что прзьодег к трудности:-.: зр" одзсашл процессов ползучести одао8 фуша>юзалы£эй зазаскмэотьк е(-Ь) * 2 ( о, В настод-дае зроия продажен ряд саваехюстсй е (I) - г ( о , торае удоилзтворитедьш ошсшзкт 1«рззаэ ползучссга, охза^к-взьг-дхз область двфорьздзй с р-азяачашеи швгаша. Ко ш для рогвии постсз,'шчшй задачи, связанной с иротаозЕрэвеап--ем процессов ползуча ста ш даижсмэтрачвсш» крайни, исполь-зоааял дьа зезясзмзстп для скорости акитьецаснного' ародэеса. Они бшш выведена из ссиоаннх пшетеей шдоот *йшзткчэог.о-го сэгаектз" и в предоо.яо:мшал, что в рассматриваемой облас--. та да^рмвцвй вшкшгштся щшала яогарк&втскса аддатяз-ностк еагксста. "

й£ - е <4°® (б)

)0< О,0)ежр--^- < 3 )

йх е к?

(15

« 0(о,0}егр - -§--» { 4 )

сл

где ©( а,0) =- А0 езу

и0 - ао + Ди0 ЙГ

${ а,О) - скорость есташциаЕгаго продасса при ползучести в начальная моиэвт ареиеяи -с0, = О);

Дф 51 40 - структур,г:э нцшгтры;

а - эффэтавшшй вкпшзцгошшй объем;

и0~ш - 2ф*хш'л1£нёя шхоргля шстивздш;

¿'Я0 - зшргатзгшский параметр, учптаьаюшзй вдккнкэ конфор!э:^Т£шгя переходов ирг е(Ь)-е0 ;

• к3

' о, - к08фзйц26вз\ 'июяйй рЕЁШрНООТ!. i

£ - дефоризаря, соответствующая изменению екти-

езцеонше. центров (И) от н до 0; ое (е) -нгизряхзчзв, с5услозлезшо8 дзфэрмацией пр!1л-2 кн с еэсхкостья Ср в шдздл "кинетического сегмента".

Ера кгсодэ дпфорзшзззльнсго уряшиекся (3) полагала, что дефорыгрув»юоть кии изкзкяется за счет уюЕыаенкя ч::схз

йктагозцйошах двятоов, . хотороз обратно пропорционально дз-форпци-г, и увеличения Нфоктивной »картин актавации, обусловленной нопформзцтоищ«я перогэдша, которые учатывавтоя тдавои АЧ0 + с..,ос? Л'разяегаэ (4) аш получено_ аз услош« -укзнытенпя скорости пгстивацкокиого процесса, только за счот увйЛЕчекгя эф^хтивкоП ввэрпя яктивацги.

Для осуществления штемвтятеского модолтровжм процессов ползу-юсти по данашмвтривсш! крнвта возникают задачи, свяаяшаи с выборам дансгкметритэскоЛ ирквоЯ а Бирагакио Ф( о,0), я., с* с„ 'г) через сарсмэтри, хпроктсригукизга эту кривую. 2

Так как прсцепс ползучести характеризуется переходом яз одного квазирзшовосжого состояния в другое, то, учитывая зависимость релекссционгах процессов от скорости деформация, а таз, ашдатя «хетшвкая влияжя времен* релгкезщга как текущего времени на характер дднпмскотритаскоЯ крг.во*, для • олрйдвлзкая о,0) ж ое (е) использовали кривую, форма которой не зависит от скорости деформаи'-ш 'малаэ скорости р?стя-з:91пм;. Приравняв 54' с,О) к-<рв(а), входящему в урзькеккэ (I), из (I) с учетом —^— = Цй - УЕТ( * ), после вклолкенг.я ярзобраесвэняЗ для 0! з,0) получили шраактэ:

Вт (5)

0,0)

1-

( 5 )

3 (-5) гасояят вшшчккз, ксторш определяются иппоервде-

т?л1;:;о тгя эксперимента в р»::/эде постоянной скорости рястлг-к- < НРЧ ЯИТЛ. При ОПрЭДЭЖЭВЯЯ V, ьиодя-;;ого В (5), ВОЗЯртСЯЭТ Н90П-

гедалеьностл из-яп кгличяя болымх врано» релаксации, т.е. cyn^cmyei определенная скорзсхь у„, макк» которой сом?йс-хво данзмомвтрнчвекзк крявнх становятся практически вердаля--чикш. Поэтому при оценка ©( о,0) использовали значок;© адкевмаяшой скорости дефоряпния <У„'),лрй которой форма да-намокотрк«пской кркяой соответствует форме кривой при скоростях азнйю а (с) шрзкаотся через параметры даюко-.лйтретескоЯ кривой 'ссотновеяиеи

{~) - е ( 6 )

гдз ^ е = г., _

Пяв&штр iX, рвосю'ррййв.с! кгк параметр, lipa котором расчетная кривая, чсстроопаая с пркчъпением системы уравнений

(2) и урйшьеиГ. (44., (6) к (6) .наклуаге! ойртгоп -шшс« • ьксшрхпецтегьеую кривую золт/чсста. £ уразшкш (3) входят дьа "юдгсяочхах сарамсхря" о, л к* . Одеюко, если ирсдполо-кить, что с - ксастгита ( этот случай воэдояйн для кша-коьйтрпчзспоа кривой при малкх д<;$ормзц«цсЬ то полю >ШТйГ-ркрошзтл граззеиия (3) <кь. - коксгелгэ; получим зевгс^лозтьг

, Г Г 3(0,0)-. •) 1

*••*-* ет-Л (7>

Урагтевка (7) аналогично урзз::лш» e(t)«e0(1"CSI►--^-), применяемому д.чя описания релзксациошшх прсцессов течстяль-и'а нитей 1 г - время рел&исацда, - токаев крзш), ко ь него коля? параметры, хуректдрцзукзие растллетыа еити с постоянной скоростью. Поэз оггу оно было штользовешо для оценки кзменояяя греши рзлекезции от привокзкцой нэгруз-кя с испольгсвякион шетюн мзтодиот еыбора даша'.юштрлческсй

кривой, определена® а,О) черзз 7И , Е л Е, и о чероз -с и £т. Эдзсь хотелось он отмотать, что зэдаскюотАзтнв-аяя числа актаиш. цзйтров от деформаций шкзт бить и более слокюг, чем ьш иредашмшн. Но при атоа щн модолароашия процессов ползучести та*.а:е тадокзнкя, к?к впбор даиссжб^рк-ческог кривой .определение начаянюй. скорости охтивгщш л 7» ост^дтся кевзмоисага.

Гакил оорагэ», а дшшо.д раздзло пскэошо, что при разработке мэтодаки опасения процессов-шлоуч^стд, гсполъзур хзрг-кгсрксп^и дефэркачяи кати с постояшюй скоростью растд-шж, тэюге полоактя, кк шсор даязяомзтрлческсй кршой. о?.ф"Д')аоаяе иачадмюЯ скоростк г-кпжасия 54. а,С).и у, ос-тшзтся незэшгсюдш! от кжепзкип двфэркедня.

Ч'згвд}лч!я гягьа^остс/да?. г?, двух разделов, посетшэна матейзтлчссш:? кодг&'рсйргза» ¿-«ормадаоитга свойств нитей ИЗ ¿ШМ АВК 32/33. ' • ■

В шрвои шШГй давне* глагл привэдоны ргзработавшо структурные схеун, из йаьа котсрах ирозодаяоеь модзляровалке деформпцчетмых свеКттв яит&Й ври .растении с востошоол скорость», а тага® расчета пвра.узтрос А-и а , входящих в заьксжость скорости актквгцконкого. процэсса ст иэпряь-ивл.

Показвяо, что учет язшвьния кодуля 'упр:'го:пи нети с процессе дгзфэрмации влияет на форму дишшмзтрачоской кркког.

различным образом. Тек, sanpiaiep, при постоянном зпачвшш Е зависимость о от е характеризуется выпуклой формоЯ кривой. Ito ' если Е сначала в процзссе деформации является величиной псс-тояшюз, а затея пачинззт расти, то датзкэгрнгтаск&ч :фстая хоракторазуатся наличкам тотез дарэгебз, соответствундяй деформация, пр.: которой изменяется зввгеякость Виг. Здзсь надо отмотать, что чяслбянш ваввсжгастп В от е , orpcrssn» постоянство, рост дли умзЕшзтю Б о? г» вдхяэт только на количественную оданку всшсвшсти о -о? с , но из за качественное кзмэкзяе9 фо|ш да'шокэтрйчзсхсз крлвоЗ. т.о. вз фор.г/ зфявой влйяет танке понятия к':г. рост, постоянство ют

уменьшение S от в .

Однил m полозгениа при прогнозировании крввих ползучести, используя характеристика рвстяЕзвая .тага с постепвной

скорость», является опрэдалепкэ зпачсЕпя скорости дофзрмвцгаг '

Показано, что ккешо при гаком оярздвяеЕпп 7К для ориентированной нктя (7« 1,87*ю~%ага~1) численные значеетя прэд-экспост2гав'.ального шкятоля А о в области калнх дефор.?ашй пра ti «20 - 22 равняется »10 сек,, что согласуется с лл-гвратурзкщ дешшет. Вела se расчет величала А0 ®ес5и Дяя скорости 7 > 7„ йли 7 í \'„, tro значение Д Судет стрзклъся ИЛВ к бйсконэчеости.шз» к нулю.

§2 втором раздало этой главы приведены раьрзботвншв структурное cr.Bi.ii, ез основа которая проводилось модэлирозз-ввв прэдэспов ползучести, используя гзрсктзристкхя растяке-пия нкти с постоянной скоростью, по методам, описанной в четвертом разделе третьей глава.На рис,5 приведены экспериментальные и расчетные краше цолзучеста (образец 2), построев-вш с вспользоввшек система уравнений (2) к уравнения (4) при различных нагрузках я во времзнном штервала 600 сак. Как следует уз ггагведенвнх результатов, расчетные кравме при о, * ЗОСЫО""6 и 7„ = 1,87« 1<Г20шГ1) удсвл0тво-

рнтельно опиезввзт агсЬгор-.злзктэлыше кривые ползучести. Наибольшая погрешность при вгих значениях a¡ н v„ соответствует кривой ползучости о = 42 ИПа, что мскво объяснить емзвой механизма деформации при увеличении напряжения. Но,несмотря на зто» здесь необходимо откатить, что предложенная методика чувстшгтелъвз к гаггай особенности ползучести, хзрактарной

- 18 -

Кривы: ползучести (образец 2)

AJ

'А

«4 СГ~ 323{г-1Гю)

S ■

A 25* (та)

J

Cf* 42 (/vû<?)

з £gttt сек

-----экспериментальные кривые;

-рас-четные кривые.

Рис. 5.

Раечетяш крив:» яолговромэняой гашугести (образец 2).

Рис. б.

■ - го -

дога орггэитнроЕзшшх полякапроааядзнх нитей, ¡се; взодзозееч-ная зависимость скорости ползучести от нггорякзшя, Сначала скорость ползучаста растет с увеличением нагрузки, а затем уковьнаэтся.

Айалогнчнна результата Сшш гюлучеш да образца I. Для кзотрспкой коеонкти, в рассмотрзшза сбдзстз деформации, скорость ползучести растзг с уЕзлачзтшм натруски.

На рис.6 приведена результата прогнозирована» долговременной ползучести ( <т » 42 ж 323 Ша) во временном интервале от, 10 сэк до Ю4 ш для случаев: I - Е и Е, - константы; 2 -- В - константа, Е, изменяется от деформации согласно зависимости Вт от £ , представленной на рис.16; 3 - Е и Ет изменяются от е (рлс.Хб). Из ряс.б (кривые I и 4) следует, что зависимость е, от 1е I при восит линейный характер. Учет изменения текущего модуля а модуля упругости приводит к изменения форш кривой ползучести, построенной в полулогарифмической система координат. Кривые ползучести (рис.6 ,кривые 2, 3 и 5) приобретают ярко анражвняую э-сбрезнуи форму, характерную для обобщенной кривой ползучести ориентированной поликапроамидаой нити. * .„.

С, 62Р ' ""Ьф 1'

Оценка взизнешя времени релаксации 1 = —~~%ТоТ>)—

дящее в уравнение <?),от ншряжзЕшдакезигвзт.что с точное-« «це?» V £ ехр —«я—

тьв до постоянной -т-——-для образцов I е 2 сначала уненьаается с ростом приложенной нагрузки, а затем уве-• ¿сливается,причем в области.деформаций до 2,3 % г от а носит линейный характер.Умэнъшеалэ г с увеличением а в области малкх деформаций согласуется с литературными данными и указывает на то,что приложенное напряжение не только увеличила от дсфэриацЕй материала, но и ускоряет виход к равновесному состоянию. Однако при более высоких напряжениях а начинает расти, что как будто бк противоречит проявлении активирующего действия напряжения. Но з/эсь надо участь, что эта результаты бали получены для случая, где кокформеционные переходы способствует ушныганию числа активных центров, но во влияют на изменение величины эффективной энергии активации в процессе дефзригцда.

При учете влияния конфэрмацкошшх. переходов на измене-ниа эффективной' энергии актавации, как следует кз обобщенных

крйшх пслзучосуи, прк\-.двидах кз р:-.о.6 (краше 3 и 5),т укепьааетея с ростом наврязкшкя; ири а - Л2 МЛа 166 кзн; о ■■ ЯЗЗ Mia I »и.

Привздоншв результата исказив.'«», что нра моделирево-ш'л дефорязциоших сю&ств дата при ползуесгл, нсггслъзуя п'.-радатрл, харякгврязукзяо рзстяквшо нити с иостог-няез скорость», ."¡сойждцко учитывать юзшшое ааяиенив югу ля упругое i и и Kcrabupymssro действия вавраядая на кэд$ор:зпяен-ак перехода, влияний которых па дефэрагаруекоезь катя мэквт прокти.'ься рпз.'шма;;; образом.

У стгаоззвки вризоят (June дадфогреши для разработанной IK'íOIüKK.

оскойшз гезу^ьга/ш ¡1 ишш

1. На оэдозд «дельных нродотавлеш'.й р-йзрпСотан ттод прог-нозйрэшзтя ползучести, используя ш-|орк8?ям:ость изо-т«р!«кчзс!сдх ЖтШОТрйЧЗСККХ 1'.рИ1'.НХ для ПСЛИКСЛроги-ГЛД-

ГОЙ 3!Jll",i.

2. П^саерикеиталшо »эдтв^рлдека щй®£оетак>сть дойного «ито-дз для полкк£1дрошвднг>Й «оиспитя в областях де$сркзцк& до 7 5 и врэшжэк штервэлэ ¿¡о 600 сек.

3. тявлеш ззкягяпрноегм иианеьяя wosysn упругости '.шта i-уд ратачых режлш:ч ивгруздезя - {рекам нолзучззтя и-pear.'. костояйксЛ скорости растяжения) и устш.ойлс-ва их взэгетсвагь. Зшюркавнтаяыго гоккушо, что ко,пуль упругости штз нод$т жгменятьоя в грзцсссо ее хзЩггщгл.

-í. На кт ЖС Зй/23 еж;; оллроиану кыше долгеврежшиой n.v.oyчестл. Покйз£!!о,чю только при уче-то таких впра-лот-ров, как модуль упру гост;: и гекускЛ го,пуль, ограг'зкгда структурно керестроЯки прг рлэт.пеикв таг.и с постоякнсЯ скорость?:, кривая ползучести прие^рот'ас* s-o6j:csH>a форму.

Основное содчрзсенкв лтссортоаки иглсаеао в сладухтт роботах :

1.Саркасон А .¡П. Д-йногрэдоя Б .А. Ъдглирс-ягкко врочсссов ползуче kits да кряк;«./ !>лей-скллцс-

xü$ тзхнолопшгслЯ тнетптут. -Гл-аofc-wch,íS-SZ.-D е.- Дзл. ?< ХШРЛ'З/'лс-глр,;:.! . .'в ША- .10.

2. CejK.'SOB АЛ., Tipaaos В.Г. .йшотрадоь В.^.Иряяюзг-рэвзшз кроцессс ползучести орцзютйовакшх шлшю^о&ждшис н;:тей..// Х>«.волскна-1922..- & &.- С. 38-41.

3. Вжоградоз Б.А.,Саркксов A.B. ,Сзг>кксов В.И.Прогяосн-розйнае ур<чбкэн2й ползуча ста полсдара по ДОЕоксштрач&скик кривим. - / препринт, г.Благоведонск,1991.- 4? с.

4. Оценка модуля упругости ILV-8 катя под нагрузкой./Сар-кисов А.Ш.// Реглогггдьнкй научно-Тбхнлчзсквй семинар по модификации поверхностей ^сонструкшоиках материалов с цэльо еоеыпэшгя износостойкости е долговечности деталей.Тез.докл. Благовещенск.27-30 oxt.I992.~C.30.

Б. Кодзлхровеязэ процессов ползучэсти./Соркисоз А.И.// Региональный каучно-теханческиа семинар по кода&кацет по-Есрхкостой коиструкцлошшх материалов с цзльа повыпошгя из-' носэсгойкоети и долговечности деталей:.Tos.докл.Благовв-шнск.27-30 okt.1592.-0.18.

ь. ТВА и наформатавность .здаашмотрачоских кризах/ Саркисоэ А.Ш.// Региональный Еаучно-технгпооюй свмякер по модафвкеция поверхностей кокструкцкоиных материалов с целью паЕЫзэшя износостойкости к долговечности доталей. То?.докл.Благовещенск.27-30 окт.1932.-С.27.