Линейная деформация растяжения каучука и резины. Модуль эластичности.

Деформация растяжения чаще всего применяется для характеристики эластичности. У конструктивных материалов (сталь, чугун) в пределах дефор­маций, при которых они обычно применяются, наблюдается прямая пропорциональность между величиной растягивающей силы и величиной удлинения, а также между величиной относительного удлинения и напряжения, т. е. их деформации подчиняются закону Гука, который математически может быть выражен уравнением-.

Р-растягивающая сила; Δl—удлинение; 1₀ , F_o—первоначальные длина в площадь поперечного сечения образца; Е—постоянная величина—модуль упругости.

Это уравнение прямой линии, Е угловой коэффициент, равный тангенсу угла наклона а прямой к оси удлинений (участок Оа диаграммы растяжения, изображенной на рис. 19, б). Подобная же прямая линия получается в коорди­натах Δ1, Р, если графически изобразить зависимость деформации Δ1 от величины растягивающей силы Р. При соответствующих масштабах эти линии полностью совпадают.

Рис. 19. Кривые растяжения резины и стали:

а — резина на основе натурального каучука; б—сталь,

1—наполненная резана;

2-ненаполненная резина.

Высокоэластические деформации каучука и резины, измеренные после

достижения равновесия, также подчиняются закону Гука, если напряжение

рассчитывается по истинному, сечению образца (с учетом его сужения), а

величина растяжения не превышает 100—200%.

Обычно при испытании резины напряжение рассчитывается по первоначальному сечению образца P/F₀. Величина этого напряжения не пропорциональна относительному удлинению резины и зависимость между этими величинами выражается S-образной кривой (рис. 19, а). В этом случае модуль упругости Е не является постоянной величиной и зависит от степени деформации, а вид кривой растяжения зависит от наполнения резины.

Для характеристики эластичности иногда определяют модуль при некоторых

постоянных условиях, а именно, по величине удлинения, которое имеет место

через 15мин после начала растяжения при напряжения 10 кгс/см². Определенный таким образом модуль называется модулем эластичности (ГОСТ 210Н-53).

Модуль эластичности характеризует способность резины к высокоэластическим

деформациям.

Дата добавления: 2015-07-12