Проведено
систематическое исследование разогрева, возникающего при динамических
нагрузках [79—81]. При исследовании разогрева ряда изотропных пластмасс
при симметричном консольном изгибе [79] было установлено, что в
режиме постоянной амплитуды нагрузки температура разогрева быстро
стабилизируется, причем разогрев материала зависит от величины
амплитуды нагрузки, размеров и формы шейки образца, а также от
условий теплоотвода. Такие же выводы получены в работах [80, 81], в
которых испытания проводились с частотой нагружения 10— 50 Гц. Интенсивное
разрушение всех испытанных пластмасс (всего 16 видов) происходило после
достижения критической температуры Тк, не зависящей
от условий испытаний. Существование критической температуры, по
достижении которой начинается интенсивное теплообразование в
полимере, отмечается и в других работах [82—85].
Исследовался [83]
разогрев пластмасс в режиме циклического растяжения — сжатия с различной
асимметрией цикла при частоте нагружения 15 Гц. Было установлено, что
значение критической температуры, как и физпко-механических показателей
материала, определяется видом папряженио-деформироваппого состояния,
масштабным фактором и условиями теплоотвода. При испытании образцов из
оргстекла и капролона в режиме циклического сжатия было обнаружено,
что усталостное разрушение этих материалов является тепловым
разрушением и сопровождается пластическим течением.
Интересны
результаты исследования [86] изменения надмолекулярной структуры
аморфно-кристаллических полимеров (капрона) в условиях циклического
нагружения. Структура полимеров изучалась хметодом малоуглового
рассеивания рентгеновских лучей непосредственно во время приложения
нагрузки. Было показано, что при циклическом нагружепин деформируются
практически лишь одни аморфные области. Предполагается, что именно в этих
областях развиваются релаксационные процессы, приводящие, в частности, к
разогреву полимера. Аморфные межкристаллитные прослойки занимают лишь
малую долю общего объема полимера— 20-^25%. Поскольку в них
сосредоточивается практически вся деформация полимера, то их
относительное удлинение превышает относительное удлинение образца в
4—5 раз, т. е. при растяжении образца па 5—10% растяжение прослоек
достигает 20—50%. Из этого следует заключение о значительной роли
релаксационных процессов при достаточной деформации аморфных прослоек для
любого вида нагружения.
С этими
результатами хорошо согласуются выводы, полученные [60] при
исследовании изменений в тонкой структуре полимера под действием
ультразвуковых колебаний. Было установлено, что расплавление полимера в
процессе воздействия па пего ультразвука происходит крайне
неравномерно. Оно начинается по границам сферолитов, а затем фронт
оплавления распространяется
