ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
На основе полученных экспериментальных данных и анализа предложенных ранее определяющих соотношений показано, что использование нелинейных уравнений теории вязкоупруготи и метода температурно-временной аналогии позволяет представить экспериментальные данные, полученные при растяжении и сжатии в широком диапазоне деформаций и при различных значениях температуры, в виде единой обобщенной зависимости приведенного релаксационного модуля от приведенного времени. Установлено, что незначительное увеличение деформации в испытаниях на релаксацию напряжений не приводит к существенному изменению немонотонной зависимости релаксационного модуля эластомерных нанокомпозитов от температуры. Уменьшение деформации приводит к сглаживанию исследуемой немонотонной зависимости. Проведена серия испытаний трубчатых образцов зернистых композитов при нагружении их растягивающей силой и крутящим моментом в режиме постоянной интенсивности скоростей деформаций, которая варьировалась в широких пределах. Показано, что сопротивление материалов и их предельные характеристики существенно зависят от скорости деформирования. В качестве критерия разрушения композитов в исследуемых условиях нагружения предложено обобщение энергетической теории прочности. Проведена экспериментальная проверка предложенных определяющих соотношений для описания взаимосвязи между напряжениями и деформациями в зернистых композитах. Получено решение задачи о распространении упруго- пластической границы в толстостенном цилиндре из упругопластического полимерного композита под действием импульса внутреннего давления с параболическим фронтом.
On the base of the obtained experimental data and analyze of the offered earlier constitutive equations it was shown that the use of nonlinear equations of the viscoelastic theory and method of the time-temperature analogy allow us present the experimental data, obtained under tension and compression in wide range of strain and temperature, in the form of unified integrated dependence of reduced relaxation modulus on reduced time. It was established that small increasing of strain in the relaxation tests is not change significantly nonmonotonic dependence of the relaxation modulus of elastomeric nanocomposites on the temperature. Decreasing of strain leads to smoothing of investigated nonmonotonic dependence. The set of tests of tubular specimens of granular composites was carried out under loading by tensile force and torque at the constant strain rate intensity, which was varied in wide range. It was shown that the resistance and ultimate properties of materials depend significantly on the strain rate. The generalized of the energy theory of failure was suggested as a criterion of fracture of composites under investigated conditions. The experimental verification of suggested criterion end constitutive equations to description of relations of stress and strain in granular composites was carried out. The statement and solution of problem of propagation of the elasto-plastic boundary in the thick-walled tube from elasto-plastic polymeric composite under the action of the pressure impulse were obtained.
Разработаны новые определяющие соотношения нелинейной теории вязкоупругости для описания релаксационных свойств эластомерных нанокомпозитов при конечных деформациях. Отработаны методики экспериментального исследования особенностей механического поведения полимерных материалов.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Экспериментально-теоретическое исследование закономерностей деформирования и разрушения упрочненных наночастицами эластомерных композитов при сложном напряженном состоянии |
Результаты этапа: На основе полученных экспериментальных данных и анализа предложенных ранее определяющих соотношений показано, что использование нелинейных уравнений теории вязкоупруготи и метода температурно-временной аналогии позволяет представить экспериментальные данные, полученные при растяжении и сжатии в широком диапазоне деформаций и при различных значениях температуры, в виде единой обобщенной зависимости приведенного релаксационного модуля от приведенного времени. Установлено, что незначительное увеличение деформации в испытаниях на релаксацию напряжений не приводит к существенному изменению немонотонной зависимости релаксационного модуля эластомерных нанокомпозитов от температуры. Уменьшение деформации приводит к сглаживанию исследуемой немонотонной зависимости. Проведена серия испытаний трубчатых образцов зернистых композитов при нагружении их растягивающей силой и крутящим моментом в режиме постоянной интенсивности скоростей деформаций, которая варьировалась в широких пределах. Показано, что сопротивление материалов и их предельные характеристики существенно зависят от скорости деформирования. В качестве критерия разрушения композитов в исследуемых условиях нагружения предложено обобщение энергетической теории прочности. Проведена экспериментальная проверка предложенных определяющих соотношений для описания взаимосвязи между напряжениями и деформациями в зернистых композитах. Получено решение задачи о распространении упруго- пластической границы в толстостенном цилиндре из упругопластического полимерного композита под действием импульса внутреннего давления с параболическим фронтом. | ||
2 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Экспериментально-теоретическое исследование закономерностей деформирования и разрушения упрочненных наночастицами эластомерных композитов при сложном напряженном состоянии |
Результаты этапа: Получены оценки границ применимости предложенных определяющих соотношений и аппроксимаций входящих в них материальных функций. Получены новые экспериментальные данные о влиянии уровня деформации на изменение релаксационных характеристик наполненных эластомеров при повышении температуры. Получены новые экспериментальные данные об особенностях механического поведения наполненных эластомеров при сложном напряженном состоянии. На основе полученных экспериментальных данных проведена проверка предложенных определяющих соотношений для описания взаимосвязи между напряжениями и деформациями в эластомерных композитах в условиях сложного напряженного состояния. | ||
3 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Экспериментально-теоретическое исследование закономерностей деформирования и разрушения упрочненных наночастицами эластомерных композитов при сложном напряженном состоянии |
Результаты этапа: Проведена серия механических испытаний образцов эластомерных композитов на основе гидрированного натрил-бутадиенового каучука с усиливающим наноразмерным наполнителем. Получены новые экспериментальные данные о влиянии предварительного нагружения на характер релаксации напряжений в исследуемых материалах. Показано, что после этапа активного деформирования и частичной разгрузки при растяжении напряжение в образце эластомерного композита может повышаться при постоянном остаточном уровне деформации. Сформулировано обобщение энергетического критерия разрушения полимерных материалов на случай конечных деформаций и проведена его экспериментальная проверка на основе результатов испытаний композитов в условиях плоского напряженного состояния. С использованием предложенных определяющих соотношений для связи между напряжениями и деформациями в нелинейных вязкоупругих телах при конечных деформациях получены расчетные зависимости между напряжениями и деформациями в зернистых композитах и проведено их сопоставление с результатами экспериментальных исследований, полученными в результате испытаний образцов материалов при нагружении осевой силой и крутящим моментом. Получены новые экспериментальные данные, свидетельствующие о эффекте немонотонного изменения релаксационного модуля эластомерных нанокомпозитов при повышении температуры в широком диапазоне деформаций и различных условиях нагружения. Исследуемые в проекте эластомерные композиты представляют широкий класс конструкционных и функциональных материалов, находящих применение в различных областях техники, особенностью которых является нелинейный характер их вязкоупругого поведения, что проявляется в существенной зависимости релаксационного модуля от уровня деформации, повышении сопротивления деформированию после этапа релаксации напряжений, эффекте «размягчения» материала после цикла предварительной нагрузки с последующей разгрузкой. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".