Высокомолекулярные соединения. Серия С

Полимеры и композиты с полимерными матрицами нельзя считать упругими, если деформации не очень малы, скорости деформации не слишком высоки, а температура ненамного ниже температуры стеклования полимера. Они относятся к классу вязкоупругопластических материалов и демонстрируют сложное поведение и многообразие эффектов, наблюдаемых в испытаниях, которые нельзя описать несколькими общеупотребительными скалярными параметрами. Анализируются особенности поведения вязкоупругопластических материалов, основные наблюдаемые в испытаниях эффекты, базовые определяющие соотношения вязкоупругости с широкими областями применения (линейное интегральное определяющее соотношение вязкоупругости Больцмана–Вольтерры и четыре нелинейных определяющих соотношений вязкоупругопластичности, одно из которых учитывает взаимное влияние эволюции структуры и процесса деформирования) и арсеналы их возможностей, система программ квазистатических испытаний полимеров и композитов для всестороннего изучения их вязкоупругопластических свойств (всего комплекса наблюдаемых в испытаниях эффектов), методология анализа данных испытаний и выбора адекватных определяющих соотношений для моделирования конкретного материала. Обсуждаются метод системной паспортизации материалов и моделей их поведения, основанный на списках (базах данных) присущих им термомеханических эффектов и их количественных характеристик. Описаны испытания для предварительной диагностики типа поведения материала, если характеризовать его категориями упругий, вязкоупругий, вязкопластичный, упруговязкопластичный, и методология выбора адекватной модели для описания поведения конкретного материала. Формулируются и обсуждаются признаки физической нелинейности поведения материалов, т.е. индикаторы неприменимости линейного интегрального соотношения вязкоупругости Больцмана–Вольтерры, которые можно обнаружить в испытаниях по разным программам нагружения, способы очертить диапазон линейности поведения вязкоупругого материала. Приведены результаты анализа определяющих соотношений (с произвольными материальными функциями) и качественных свойств порождаемых ими кривых ползучести, релаксации и нагружения, составлены списки моделируемых ими эффектов, индикаторы их (не)применимости, удобные для быстрой проверки по данным испытаний. Эти соотношения, результаты их анализа, сопоставление областей их применения и система программ испытаний материалов образуют арсенал эффективных инструментов для исследования и описании поведения полимеров и композитов с полимерной матрицей.