 Как уже отмечалось в двух предшествующих статьях, на механическое поведение пластмассовых материалов оказывают воздействие сочетания таких факторов, как температура, время и напряжение. При оценке долговременных реакций, таких как ползучесть, релаксация напряжения или утомление материала, необходимо рассматривать все три фактора как единое целое. Их нельзя рассматривать в вакууме, и если какой-либо из них изменится, необходимо производить переоценку расчетов пригодности к использованию данного материала.
В данной статье мы рассмотрим значимость явления ползучести и методы осуществления оценки долговременного поведения с использованием испытаний, которые сокращают временные рамки с лет до недель или даже дней. Любой материал, при применении к нему напряжения, дает определенный вид деформации или напряжения. Отношение напряжения к деформации известно как модуль данного материала, и считается мерой жесткости материала. Математически это соотношение выражается как: E = s/e где E - это модуль, s - это напряжение, а e - это деформация. (Ученые используют в своих уравнениях множество греческих букв для того, чтобы показать себя более знающими и отпугивать непрофессионалов). Жесткий материал в больше степени противостоит деформации, а это дает более высокий расчетный модель. В пластмассе привнесенное напряжение сохраняется на протяжении определенного периода времени, затем деформация усилится по сравнению с исходным значением, которое было при изначальном привнесении напряжения. Такая дополнительная деформация известна как напряжение ползучести, а поведение выражается модифицированным видом того же самого уравнения: Ea = st/(eo+ec) где ec - это деформация ползучести, а eo обозначает исходную деформацию, которую имеет деталь при привнесении напряжения. Срок действия напряжения (st) постоянный, и теперь имеется значение продолжительности (t = время). Дополнительная деформация из-за ползучести увеличивает знаменатель данного уравнения, в то время как числитель остается без изменений. Это дает, в результате, уменьшение рассчитанного модуля, который обозначается нижним индексом “a” и называется предполагаемым модулем, поскольку вычисления предполагают, что жесткость материала уменьшается. Тем не менее, жесткость материала на самом деле не уменьшается; Ea – это математический конструкт для иллюстрации воздействия ползучести. Если нам известно поведение Ea на протяжении определенного периода времени, мы можем рассчитать деформацию ползучести в любой заданный момент времени за счет введения различных значений напряжения.
|
