ПОЛЗУЧЕСТЬ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ НАГРУЖЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментальных исследований деформации и ползучести политетра-фторэтилена (ПТФЭ) при линейных и плоских напряженных состояниях. Во время испытаний заданные значения истинных напряжений с учетом текущей деформации были постоянными. Получено уравнение механических состояний, учитывающее мгновенноупругие, вязкоупругие, мгновеннопластические и вязкопластические компоненты полной деформации. Уравнение используется для описания деформаций ПТФЭ (F-4, F-4D, F-4D0) при стационарных и нестационарных циклических нагрузках в условиях плоского напряженного состояния с применением условия постоянства объема материала, условия подобия девиаторов напряжений и деформаций и ввода параметров, которые являются функциями вида девиаторов напряжений. Результаты исследования ползучести ПТФЭ при реальных напряжениях, достигающих предельных значений, являются актуальными и уникальными.

Об авторах

Леонид Иванович Огородов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: L.ogorodov@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры гидравлики и прочности, Петербургский политехнический университет Петра Великого. Область научных интересов: полимерные и композиционные материалы, сопротивление материалов, ползучесть, старение материала, долговечность материала, долговременный разрыв

ул. Политехническая, д. 29, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195251

Инна Павловна Николаева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: inna4i4n@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры гидравлики и прочности, Петербургский политехнический университет Петра Великого. Область научных интересов: полимерные и композиционные материалы, сопротивление материала, ползучесть, долговечность материала

ул. Политехническая, д. 29, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195251

Елена Леонидовна Яковлева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: helena47@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры гидравлики и прочности, Петербургский политехнический университет Петра Великого. Область научных интересов: полимерные и композиционные материалы, сопротивление материала, ползучесть, старение материала, долговечность материала, долговременный разрыв

ул. Политехническая, д. 29, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195251

Ольга Васильевна Фоминых

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: luola94@mail.ru

магистрант кафедры строительная механика и строительные конструкции, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Область научных интересов: полимерные и композиционные материалы, сопротивление материала, ползучесть, старение материала, долговечность материала, долговременный разрыв

ул. Политехническая, д. 29, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195251

Список литературы

  1. Москвитин В.В. Сопротивление вязкоупругих материалов. М.: Наука, 1972. 327 с.
  2. Бугаков И.И. Ползучесть полимерных материалов. M.: Наука, 1973. 288 с.
  3. Гольдман А.Я. Прочность конструкционных пластмасс. Л.: Машиностроение, 1979. 320 с.
  4. Павлов П.А. Механические состояния и прочность материалов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. 176 с.
  5. Айбиндер С.Б., Тюнина Е.Л., Цируле К.И. Свойства полимеров при различных напряженных состояниях. M.: Химия, 1981. 232 с.
  6. Гольдман А.Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. Л.: Химия, 1988. 272 с.
  7. Павлов П.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность. Л.: Машиностроение, 1988. 252 с.
  8. Павлов П.А., Андреев А.В. Исследование ползучести фторопласта-4 в условиях плоского циклического напряженного состояния // Механика полимеров. 1976. № 6. С. 1099–1103.
  9. Павлов П.А., Крутских Н.А. Феноменологическое описание и экспериментальное исследование деформационных процессов при сложном термомеханическом нагружении частично кристаллических материалов // Механика композиционных материалов. 1984. № 6. С. 974–979.
  10. Павлов П.А., Яковлева Е.Л., Крутских Н.А. Аналитическое описание процессов деформирования и разрушения элементов конструкций из полимерных материалов // Труды ЛПИ. 1983. № 393. С. 3–7.
  11. Павлов П.А., Косов К.А. Сопротивление частично кристаллических полимерных материалов циклическому нагружению при плоском напряженном состоянии // Механика композитных материалов. 1986. № 6. С. 978–986.
  12. Белан-Гайко В.Н. Экспериментальное исследование ползучести полимерного материала при пропорциональном нестационарном нагружении в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1992. № 1. С. 105–109.
  13. Николаева И.П., Огородов Л.И., Красиков С.В. Ползучесть полиэтилена высокой плотности при различных режимах нагружения // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 12 (27). С. 50–63.
  14. Krollmann N. Verhalten von EPS-Hartschaumstoffen unter langzeitigher Druckbeanspruchung. Bauphysik. 2006. 28. № 3. Pp. 184–191.
  15. Beake B. Modelling indentation creep of polymers: a phenomenological approach // J. Phys. D. 2006. 39. № 20. Pp. 4478–4485.
  16. Демидов А.В., Макаров А.Г., Столевич А.М. Варианты математического моделирования деформационных процессов полимерных материалов // Вопросы материаловедения. 2006. № 3. С. 101–110.
  17. Шерстнев В.А., Гольдман А.Я. Установка для испытания полимерных материалов на усталость в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы прочности. 1976. № 12. С. 111–113.
  18. Yoda M., Nakamura T., Saito Yu., Nakamura T. Creep crack growl characteristics in polyethylene film at various stresses and temperatures // Nihon rairyo kyodo gakkashi. J. Jap. Soc. Strength and Fract. Ma-ter. 2006. 40. № 2. Pp. 27–34.
  19. Girard D., Castagnet S., Gacougnolle J.L., Hosehstetter G. On the relevance of a notch creep test for the comprehension and prediction of slow crack growth in PVDE // Polym. Test. 2007. 26. № 7. Pp. 937–948.
  20. Dian G. Modelling non-linear creep behavior of an epoxy adhesive // Jnt. J. Adhes and Adhes. 2007. 27. № 8. Pp. 636–646.
  21. Ростовцева Н.Г., Литвинов А.М., Федорова С.В., Макаров А.Г. Прогнозирование деформационных процессов полимерных материалов в условиях меняющейся температуры // Дизайн. Материалы. Технологии. 2009. № 3. С. 69–71.
  22. Голудин Е.П. Вариант статической модели неизометрической ползучести поливинилхлоридного пластиката // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. 2009. № 1. С. 114–121.
  23. Mourad A.-H. J., Fouad H., Elleithy R. Impact of same invironmental conditions on the tensile, creeprecovery, relaxation, melting and crystallinity behavior of UHMWPE-GUR 410-medical grade // Mater. and Des. 2009. 30. No 10. Pp. 4112–4119.
  24. Elksnite J., Maksimov R.D., Zicans J., Mevi R. The effect of small additions of a lignid-crystalline polymer on the mechanical properties of polyethylene // Mech. Compos. Mater. 2010. 46. № 1. Pp. 77–88.
  25. Шерстнев В.А., Гольдман В.А. Установка для испытаний полимерных материалов на усталость в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы прочности. 1976. № 12. С. 11–113.
  26. Огородов Л.И. Установка для испытаний полимерных материалов в условиях плоского напряженного состояния при статическом и циклическом нагружении // Механика. РЖ. 1979. № 1096 С. 65–82.
  27. Огородов Л.И., Котяков Л.Ф., Курилович Н.Н. Деформирование поликристалических полимерных материалов в условиях кратковременного нагружения // Научно-технические проблемы развития производства химических волокон в Беларуси: Материалы III Белорусской научно-практической конференции. 2006. С. 329–333.
  28. Белан-Гайко В.Н., Огородов Л.И. Геометрическое подобие девиаторов напряжений и скоростей деформации ползучести полимерных материалов в условиях линейного, сложного, пропорционального и циклического режимов нагружения // Вузовская наука – региону: материалы X Всероссийской конференции. Вологда: ВоГТУ, 2012. С. 305–310.
  29. Логинова И.И., Артамонова Д.А., Столяров О.Н., Мельников Б.Е. Влияние структуры на вязкоупругие свойства геосинтетических материалов // Инженерностроительный журнал. 2015. № 4 (56). С. 11–18.
  30. Николаева И.П., Огородов Л.И., Яковлева Е.Л. Ползучесть модификаций политетрафторэтилена при различных режимах нагружения // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 3 (54). С. 7–17.

© Огородов Л.И., Николаева И.П., Яковлева Е.Л., Фоминых О.В., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 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