ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НИЗКОМОДУЛЬНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВПРИ ВАРЬИРОВАНИИ АМПЛИТУДЫ ДЕФОРМАЦИИ НИЗКОЧАСТОТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БИГАРМОНИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ

Аннотация


На образцах из вязкоупругого низкомодульного композита на полимерной основе прове- дены одноосные моногармонические (одночастотные) испытания при различных значениях предварительной статической деформации, амплитуды деформации и одноосные бигармониче- ские (двухчастотные) испытания при различных значениях амплитуд деформаций первой (низко- частотной) и второй (высокочастотной) гармоник. Для описания поведения вязкоупругого мате- риала при гармонических нагружениях применялся метод комплексных операторов. С помощью специальной методики определены динамические деформационные свойства композитного ма- териала: угол потерь и динамический модуль - при моногармонических испытаниях; угол потерь и динамический модуль первой и второй гармоник - при бигармонических испытаниях. Построе- ны зависимости динамического модуля от предварительной статической деформации при раз- личных значениях амплитуды деформации моногармонического нагружения, а также зависимо- сти динамических модулей и углов потерь низкочастотной и высокочастотной составляющих (гармоник) бигармонического нагружения от амплитуды деформации низкочастотной гармоники при различных значениях амплитуды деформации высокочастотной гармоники. Показано, что предварительная статическая деформация при моногармонических испытаниях играет роль низ- кочастотной гармоники при бигармонических испытаниях (зависимость динамического модуля от предварительной статической деформации при одночастотных испытаниях подобна зависимости динамического модуля второй гармоники от амплитуды деформации первой гармоники при би- гармонических испытаниях). Проведено сопоставление динамических модулей и углов потерь исследуемого материала, определенных при двухчастотных (бигармонических) и соответствую- щих одночастотных (моногармонических) нагружениях. Определено отношение амплитуд де- формаций низкочастотной и высокочастотной составляющих, при котором значение динамиче- ского модуля низкочастотной составляющей бигармонического нагружения практически не отли- чается от значения динамического модуля, определенного при моногармоническом нагружении.

Об авторах

А С Янкин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: yas.cem@yandex.ru
614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

Р В Бульбович

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: dekan_akf@pstu.ru
614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

С В Словиков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: sws@au.ru
614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

В Э Вильдеман

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: wildemann@pstu.ru
614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

Список литературы

  1. Москвитин В.В. Сопротивление вязкоупругих материалов (при-менительно к зарядам ракетных двигателей на твердом топливе). - М.: Наука, 1972. - 328 с.
  2. Гольберг И.И. Механическое поведение полимерных материалов (математическое описание). - М.: Химия, 1970. - 190 с.
  3. Christensen R.M. Theory of Viscoelasticity. - New York: Dover Publications, 2003. - 364 p.
  4. Christensen R.M. Mechanics of Composite Materials. - New York: Dover Publications, 2012. - 384 p.
  5. Ferry J.D. Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd. ed. - New York: Wiley, 1980. - 672 p.
  6. Lakes R. Viscoelastic Materials. - Cambridge University Press, 2009. - 461 p.
  7. Knauss W.G., Emri I., Lu H. Mechanics of Polymers: Viscoelasticity // Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics. - 2008. - Р. 49-96.
  8. Методы прикладной вязкоупругости / А.А. Адамов [и др.]. - Ека-теринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. - 411 с.
  9. Bland D.R. Theory of Linear Viscoelasticity. - Oxford: Pergamon Press, 1960. - 125 p.
  10. Brinson H.F., Brinson L.C. Polymer Engineering Science and Viscoe-lasticity. - Springer Science + Business Media, 2008. - 446 p.
  11. Menard K.P. Dynamic Mechanical Analysis: A Practical Introduction, Second Edition. - CRC Press, 2008. - 240 p.
  12. Экспериментальные исследования свойств материалов при слож-ных термомеханических воздействиях / В.Э. Вильдеман [и др.]; под ред. В.Э. Вильдемана. - М.: Физматлит, 2012. - 204 с.
  13. Словиков С.В., Бульбович Р.В. Экспериментальное ис-следование динамических механических свойств вязкоупругих материалов // Вестник Перм. гос. техн. ун-та. Механика. - 2010. - № 2 - С. 104-112.
  14. Словиков С.В. Методика исследования зависимости механиче-ских свойств полиуретановах изделий от температуры // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2012. - № 2 - С. 177-189.
  15. Влияние температуры и содержания наполнителя на динамиче-ские модули нанокомпозита с полиэтиленовой матрицей / В.В. Шадрин [и др.] // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. - 2011. - № 4 - С. 64-68.
  16. Бульбович Р.В., Пальчиковский В.Г., Павлоградский В.В. Метод определения динамических деформационных свойств мягких вязкоупругих материалов // Наука - производству. - 1999. - № 12 (25). - С. 14-18.
  17. Методические вопросы экспериментальных исследований вязко-упругих наполненных полимерных композитов при сложных ди-намических циклических воздействиях / А.С. Янкин [и др.] // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2013. - № 4 - С. 180-192.
  18. Янкин А.С., Словиков С.В., Бульбович Р.В. Определение дина-мических механических свойств низкомодульных вязкоупругих ком¬позитов при бигармоническом законе нагружения // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2013. - Т. 19, № 1. - С. 141-151.
  19. Влияние амплитуды деформации высокочастотной со-ставляющей бигармонического (двухчастотного) закона нагружения на динамические механические свойства низкомодульных вязкоупругих композитов / А.С. Янкин [и др.] // Механика композитных материалов. - 2013. - Т. 49, № 6. - С. 1005-1012.
  20. Механика материалов. Методы и средства экспериментальных исследований / В.Э. Вильдеман [и др.]. - Пермь. - 2011. - 165 с.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 206

PDF (Russian) - 35

Cited-By


PlumX


© Янкин А.С., Бульбович Р.В., Словиков С.В., Вильдеман В.Э., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах