Акустические исследования структурных изменений при растяжении в высоконаполненных полимерных композициях на основе каучука

Рис. 4. Зависимости деформации от напряжения (1) и амплитуды акустического сигнала от деформации (2) при осевом растяжении образца высоконаполненного каучука

Рис. 5. Зависимость изменения амплитуды А акустического сигнала от деформации (1, 2) и зависимость деформации е от напряжения а (3, 4) для образца высоконаполненного полимера. Штриховые линии - зависимости повторного растяжения. I, II — области обратимых и необратимых деформаций соответственно материала.

Процессы ориентации должны вызывать уменьшение коэффициента ослабления и увеличение скорости в направлении растяжения [11]. В условиях эксперимента разница скоростей в направлении параллельном и перпендикулярном оси растяжения составила 9 м/с, максимальное уменьшение ослабления 1,3 дБ (что превышает ошибку измерений). Учет ослабления, вызванного ориентацией, позволяет выделить часть величины коэффициента ослабления, обусловленную накоплением повреждений (рис. 8, кривая 1). Инкубационная I и переходная II области характеризуются слабой зависимостью от напряжения. Для области III основного периода медленного роста трещин наблюдается прямолинейная зависимость ослабления от напряжения. Вид зависимости A~f(a) соответствует закону накопления повреждений. Воспользуемся установленной в модельном эксперименте связью акустических величин с сечением дефектов и перейдем от изменения амплитуды акустического сигнала к эффективному сечению рассеяния. Для области III yN=k-E, где /с=0,12 в режиме разгрузки при 20°, причем появлению дефектов сечением 1 см2 соответствует изменение амплитуды акустического сигнала на 0,5 дБ.

Рис. 7. Зависимость амплитуды акустического сигнала от времени воздействия напряжения о

Рис. 8. Зависимость расчетной Ц) и экспериментальной (2) амплитуды сигнала, проходящего через образец, и кажущейся остаточной деформации е (3) от напряжения о

В результате проделанной работы установлена возможность наблюдения микроразрушения при одноосном растяжении образцов высокона-полненного каучука акустическим методом и определен закон накопления повреждений на стадии медленного роста.