Использование структурно-феноменологической модели ползучести для прогнозирования процессов ползучести и релаксации различных материалов

И.И. Ведерникова (Саров), А.В. Коновалов (Екатеринбург), А.И. Коршунов, Л.В. Поляков (Саров)

Несущая способность многих конструкций определяется реологическими свойствами - ползучестью и релаксацией, входящих в них конструкционных элементов, т.е. способностью сохранять этими элементами в течение гарантийного срока свои деформативные и силовые характеристики. Поэтому, естественно, задача прогнозирования напряженно-деформированного состояния конструкции на времена, значительно превышающие имеющиеся данные экспериментов на ползучесть и релаксацию напряжений, является актуальной и практически важной.

Авторами ранее построена структурно - феноменологическая нелинейная модель ползучести релаксирующих композиционных и полимерных материалов при одноосном сжатии [1]. Модель описывает стадии неустановившейся и установившейся ползучести и предназначена для оценки работоспособности конструкций в области сжимающих напряжений и прогноза ползучести и релаксации напряжений при длительном сроке эксплуатации изделий. При построении модели для стадии установившейся ползучести приняли некоторую зависимость скорости деформации ползучести от напряжения. Превышение скорости ползучести на первой стадии над скоростью установившейся ползучести учли добавкой.

В данной работе показано использование построенной структурно-феноменологической модели ползучести для прогнозирования процессов релаксации и ползучести по экспериментальным данным на релаксацию и ползучесть пенопласта ПС-1, Фторопласта-4 и Полиэтилена Низкой Плотности [2].

Показано, что приведенная структурно-феноменологическая модель ползучести позволяет прогнозировать процессы ползучести и релаксации на времена, значительно большие (на один – два порядка) времени их экспериментального определения. При этом отличие прогноза от прямых экспериментальных данных составляет для Полиэтилена Низкой Плотности и Фторопласта-4 ~2-3%, для пенопласта ПС-1 ~10-15%.

 

1. Ведерникова И.И., А.И.Коршунов, Л.В.Поляков. Построение модели процессов релаксации и ползучести методами идентификации. Новые промышленные технологии. Выпуск 1 (300), 2001г.

2. Уржумцев Ю.С. Прогностика деформативности полимерных материалов. Рига, Зинатие, 1975.