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欧宝app下载苹果:橡胶高弹性_
时间:2021-09-01 21:38:30|来源:欧宝娱乐最新版官方下载 作者:欧宝app官方 字号[大][中][小]

  Chapter 5 橡胶弹性 一、橡胶高弹性( Rubber Elasticity )的特色(把握) 二、橡胶高弹性的实质(把握经过热力学剖析) 三、核算办法得到的橡胶状况方程。(了解) 四、橡胶和热塑性弹性体结构与功能联系(熟谙) 五、 溶胀效应(了解) 经过本章的学习,能够全面了解和把握橡胶弹性产 生的原因、条件及特色,树立和运用橡胶状况方程, 辅导橡胶的运用和加工 。 1 Chapter 5 橡胶弹性 Rubber Products 2 Chapter 5 橡胶弹性 The definition of rubber ? 施加外力时产生大的形变,外力除掉后能够回复的 弹性资料 ? 橡胶、塑料、生物高分子在Tg~Tf间都可表现出必定 的高弹性 高分子资料力学 高弹性 功能的最大特色 粘弹性 3 Chapter 5 橡胶弹性 一、形变的类型及描绘力学行为的根本的物理量: 本讲内容: 描绘力学行为的根本物理量 应力与应变 模量与泊松比 4 Chapter 5 橡胶弹性 应变:当资料遭到外力效果,几许形状和尺度产生变 化,这种改动叫应变。 应力:资料单位面积上的附加内力叫应力。 附加内力:资料产生微观的变形时,其内部分子间及 分子内各原子间的相对方位和间隔产生改动使本来的 引力平衡被损坏,因此产生康复平衡的力。 应变依照受力方法的不同能够分为三种:张应变,切应 变,体应变 5 Chapter 5 橡胶弹性 单轴拉伸 基 本 拉伸 Tensile Uniaxial elongation 双轴拉伸 等轴 的 biaxial elongation 非等轴 形 简略剪切 形状改动而体 Shear 积不变 变 本体紧缩(或 体积改动而形 本体胀大) 状不变 6 Chapter 5 橡胶弹性 (1) 简略拉伸 l0 F F l = l0 + ?l F A0 F 应变 应力 ? ? l ? l0 ? ?l l0 l0 ?? F A0 F 杨氏模量E=? = A0 ? ?l l0 A 图1 ? 真应变 ? ? l dl ? ln l l l0 l0 线) 简略剪切 剪切位移 A0 F 剪切角 S A0 F 切应变 ? ? S ? tan? d 切应力 ? ??s ? F A0 d? 图2 切变模量G ? ? ? F ? A0 tg? 8 Chapter 5 橡胶弹性 (3) 均匀紧缩-流P体静压力的效果 V0 V0 - ?V 均匀紧缩应变 ? ? ?V V0 图3 体积模量 B? P ???? ?V V0 ???? 9 Chapter 5 橡胶弹性 (4)三种弹性模量间的联系 ? 弹性模量是表征资料反抗变形才能的巨细, 其值 的巨细等于产生单位应变时的应力 各向同性资料 E ? 2G(1?? ) ? 3B(1? 2? ) ? : Poisson’s ratio 泊松比 泊松比: 在拉伸试验中,资料横向应变 与纵向应变之比值的负数 ?m v ? m0 ? ? ?T ?l ? 图4 l0 10 Chapter 5 橡胶弹性 表1 常见资料的泊松比 泊松比数值 解 释 0.5 0.0 0.49~0.499 0.20~0.40 不行紧缩或拉伸中无体积改动 没有横向缩短 橡胶的典型数值 塑料的典型数值 11 Chapter 5 橡胶弹性 二、橡胶高弹性的特色 1.弹性形变大 可达1000%,金属1% 为什么橡胶的形变是一种高弹形变? 1)它是由线形的长链分子组成 蜷曲状况 外力 扩展状况 2)链柔性好,分子间吸引力小,即分子间的约 束力小,受力时分子链就易变形 12 Chapter 5 橡胶弹性 2.弹性模量小,E很小 例如: E=?/? 钢铁:1.96?109N/m2 PS: 0.25?108N/m2 ?--应力 ?--形变 NR: 0.2~1?104N/m2 弹性模量是指单位形变所需求 的应力。反抗外力产生形变的 才能 E跟着温度升高而增大,而 金属资料的E则相反 13 Chapter 5 橡胶弹性 3.形变需求时刻-力学松懈特性: 链段的运动需求战胜分子间的内摩擦力,到达平衡方位 需求必定的时刻。 4.形变时伴跟着热效应,橡胶急速拉伸时随同 着热效应,而且跟着伸长率的添加而添加。 5.泊松比较大,?=0.49,挨近液体,拉伸时体积坚持不变。 6. 未交联的橡胶产生的是不行逆的形变。 问题:以分子运动的观念解说橡胶具有高弹性的原因 14 Chapter 5 橡胶弹性 三. 橡胶弹性的热力学剖析 Thermodynamical analysis of rubber elasticity 橡胶的弹性理论的开展分为三步: 第一步:对rubber的弹性进行热力学剖析,得出 高弹性的实质 第二步:用核算法定量的核算分子链的末端距和熵,然后 对分子的弹性做出完好的解说 第三步:把孤立的分子链性质用于交联网的结构系统中, 用定量法描绘rubber的高弹性 15 Chapter 5 橡胶弹性 形变 平衡态——可逆形变。橡胶的高弹形变,可 用热力学第必规律和第二规律进行剖析 非平衡态——松懈进程形变 16 Chapter 5 橡胶弹性 假定长度为l0的橡胶试样,在等温进行拉伸,受力为f ,形变 为dl,由热力学第必规律: dU=dQ ? dW ? ? ? (1) 被拉伸时系统做功包含两部分:一部分是拉伸进程中体积 改动所作的胀大功PdV,另一部分是外力对系统所作的功-fdl dW=PdV ? fdl ? ? ? (2) 由热力学第二规律:等温可逆进程系统所得到的热量为: dQ=TdS-----(3) 17

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