剪下形變過程和銀紋過程有什麼區別

2021-08-20 21:16:09 字數 1931 閱讀 1426

1樓:雲南萬通汽車學校

當杆件在兩相鄰的橫截面處有一對垂直於杆軸,但方向相反的橫向力作用時,其發生的變形為該兩截面沿橫向力方向發生相對的錯動,此變形稱為剪下變形。

切變彈性模量g,材料的基本物理特性引數之一,與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量e、泊松比ν並列為材料的三項基本物理特性引數,在材料力學、彈性力學中有廣泛的應用。其定義為:g=t/γ,其中g(mpa)為切變彈性模量;t為剪下應力(mpa);γ為剪下應變(弧度)

2樓:聽雲者

銀紋剪下帶理論

銀紋剪下帶這是業內普遍接受的一個重要理論。

大量實驗表明,

聚合物形變機理包括兩

個過程:

一是剪下形變過程,

二是銀紋化過程。

剪下過程包括彌散性的剪下屈服形變和形成

區域性剪下帶兩種情況。

剪下形變只是物體形狀的改變,

分子間的內聚能和物體的密度基本不

變。銀紋化過程則使物體的密度大大下降。一方面,銀紋體中有空洞,

說明銀紋化造成了材

料一定的損傷,

是亞微觀斷裂破壞的先兆;另一方面,銀紋在形成、生長過程中消耗了大量

能量,約束了裂紋的擴充套件,使材料的韌性提高,是聚合物增韌的力學機制之一。所以,正確

認識銀紋化現象,

是認識高分子材料變形和斷裂過程的核心,

是進行共混改性塑料,

尤其是增韌塑料設計的關鍵之一。

銀紋的一般特徵如下:

1.銀紋是在拉伸力場中產生的,

銀紋面總是與拉伸力方向垂直;

在壓力場中不會產生銀紋;

argon

的研究發現,在純剪下力場中銀紋也能擴充套件。

2.銀紋在玻璃態、結晶態聚合物中都能產生、發展。

3.銀紋能在聚合物表面、內部單獨引發、生長,也可在裂紋端部形成。在裂紋端部形成的

銀紋,是裂紋端部塑性屈服的一種形式。

4.在單一應力作用下引發的銀紋,

成為應力銀紋。

在短時大應力作用下可以引發銀紋,

在長期應力作用下,即蠕變過程中也能引發銀紋,在交變應力作用下也可引發銀紋。受應

力和溶劑聯合作用引發的銀紋,稱為應力

-溶劑銀紋。溶劑能加速銀紋的引發和生長。

5.銀紋的外形與裂紋相似,但與裂紋的結果明顯不同。裂紋體中是空的,而銀紋是由銀紋

質和空洞組成的。

空洞的體積分數為

50%~

70%。

銀紋質取向的高分子和高分子微小聚集

體組成的微纖,直徑和間距為幾到幾十奈米,其大小與聚合物的結構、環境溫度、施力

速度、應力大小等因素有關。銀紋主微纖與主應力方向呈某一角度取向排列,橫系的存

在使銀紋微纖也構成連續相,與空洞連續相交織在一起成為一個複雜的網路結構。橫系

結構使得銀紋有一定橫向承載能力,銀紋微纖之間可以相互傳遞應力。這種結構的形成

是由於強度較高的纏結鏈段被同時轉入兩相鄰銀紋微纖的結果。

銀紋引發的原因是聚合物中以及表面存在應力集中物,拉伸應力作用下產生應力集中效

應。首先在區域性應力集中處產生塑性剪下變形,

由於聚合物應變軟化的特性,

區域性塑性變形

量迅速增大,

在塑性變形區內逐漸積累足夠的橫向應力分量。

這是因為沿拉伸應力方向伸長

時,聚合物材料必然在橫向方向收縮,

就產生抵抗這種收縮傾向的等效於作用在橫向的應力

場。當橫向張力增大到某一臨界值時,區域性塑性變形區內聚合物中被引發微空洞;

隨後,空

洞間的高分子或高分子微小聚集體繼續伸長變形,

微微空洞長大並彼此複合,

最終形成銀紋

中橢圓空洞。

銀紋體形成時所消耗的能量稱為銀紋生成能,

包括消耗的

4種形式的能量:

生成銀紋時的塑性功,黏彈功,形成空洞的表面功及化學鍵的斷裂能。

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