Факультет

Студентам

Посетителям

Релаксация напряжения

Для регистрации процесса релаксации напряжения в тесте Глинка и его сотрудники сконструировали прибор под названием «Релаксометр», которым пользуются следующим образом: шар из теста накалывается на шплинт, две половинки которого прикреплены к двум разным кареткам. Одна из этих кареток может двигаться при постоянной скорости до достижения определенного, заранее установленного предельного растяжения теста. Другая же каретка представляет собой часть тензометра, соединенного с кимографом таким образом, что можно записывать напряжение в тесте. Как с течением времени происходит релаксация напряжения в тесте при постоянном растяжении.

В целях сопоставления на рисунке показана также экспоненциальная функция для простого тела Максвелла для такого же периода спада. Период спада, представляющий собой отрезок времени, требующегося для спада напряжения до 1/е от первоначального напряжения, может быть использован для определения среднего периода релаксации.

В своей первоначальной работе упомянутые авторы показали, что релаксация напряжения в тесте может быть выражена следующим эмпирическим уравнением.

Другой эмпирический метод был использован Гроггом и Мельмсом. Из графика зависимости силы от времени были выведены средний период релаксации и ее величина. По материалам указанных авторов установлено, что периоды спада приблизительно в 2,5 раза больше средних периодов релаксации.

Юди изучал релаксацию напряжения с помощью модифицированных весов Джолли. При этом куски теста разрезались в полузамороженном состоянии. В отличие от вышеупомянутых опытов Юди в своих исследованиях пользовался кусками теста определенных размеров.

Более детальное объяснение релаксации напряжения было заимствовано Каннингемом, Глинкой и Андерсоном из работ по исследованию полимеров. Они вывели спектры релаксации из кривых релаксаций напряжений, полученных с помощью релаксометра.

В соответствии с периодами релаксации и спада, элементы Максвелла с периодом релаксации, превышающим 1000 секунд, весьма мало дают для определения спектра релаксации. Однако неизвестно, в какой мере нелинейное поведение теста влияет на указанную методику.