2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Исследование нелинейно-упругих свойств резины
Сообщение30.07.2018, 16:49 
Аватара пользователя


08/10/09
950
Херсон
Решил я тут, на досуге, поставить простенькую
лабораторную работу по исследованию нелинейно-упругих
свойств резины. Суть такая. Берем кусок резины (цилиндрической формы)
и статически его нагружаем. Имеем: $mg=\sigma S$,
где $S$-"текущее" значение сечения куска в месте подвешивания груза.
Предположим, что мы последовательно нагружаем образец
и выходим на участок диаграммы растяжения-сжатия, где нелинейность уже "видна"
но еще мала. Тогда $\sigma\approx\left(E-\alpha\frac{x}{l}\right)\frac{x}{l}$.
Здесь $E$-модуль Юнга; $\alpha$-парамер нелинейности; $x$-абсолютная деформация куска;
$l$-начальная длина образца. Из этих равенств можно "вытянуть" $\alpha$-характеристику
физической нелинейности резинового куска.
Интересно узнать ваше мнение и критические пожелания.

 Профиль  
                  
 
 Re: Исследование нелинейно-упругих свойств резины
Сообщение30.07.2018, 21:18 
Аватара пользователя


08/10/09
950
Херсон
Я тут "поковырялся" и обнаружил, что при относительно существенной нагрузке
начинает проявляться параллельно к физической и геометрическая нелинейность.
Действительно, при растяжении $S=\frac{\pi d^2}{4}=\frac{\pi (d_0-\Delta d) ^2}{4}\approx S_0-\frac{\pi d_0 \Delta d }{2}$,
где $S_0=\frac{\pi d_0^2}{4}$-сечение куска в отсутствии нагрузки. Далее, $\Delta d=\nu d_0 \frac{x}{l}$, где
$\nu$-коєффициент Пуассона. Тогда $S\approx S_0\left(1-2\nu\frac{x}{l} \right)$
и, окончательно получаем: $mg\approx k_0 \left(1-2\nu\frac{x}{l}- \frac{\alpha}{E}\frac{x}{l}\right)x$,
где $k_0=ES_0/l$-коэффициент жесткости куска. Второе слагаемое в этом выражении описывает
геометрическую нелинейность тогда как третье-физическую.

 Профиль  
                  
 
 Re: Исследование нелинейно-упругих свойств резины
Сообщение31.07.2018, 00:32 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Резина это извилистые молекулы полимера , в некоторых точках сшитые атомами серы. При растяжении резинки, её сечение уменьшается , но уменьшается ли в этом сечении количество молекул полимера?
Жесткость молекулы полимера с растяжением меняется, так же меняется и жесткость резинки. Видимо это можно узнать экспериментально.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group