Эффект Пейна
Эффект Пейна является особенностью деформационного поведения резины . [1] особенно резиновые смеси, содержащие наполнители, такие как технический углерод . [2] Он назван в честь британского исследователя каучука А. Р. Пейна , который провел обширные исследования этого эффекта (например, Пейн, 1962). Этот эффект иногда также называют Флетчера- Гента эффектом по имени авторов первого исследования этого явления (Fletcher & Gent 1953). [3]
Эффект наблюдается в условиях циклического нагружения с малыми амплитудами деформации и проявляется в зависимости модуля от вязкоупругости амплитуды приложенной деформации . При амплитуде деформации выше примерно 0,1% модуль упругости быстро уменьшается с увеличением амплитуды. При достаточно больших амплитудах деформации (около 20%) модуль упругости приближается к нижней границе. В той области, где модуль упругости уменьшается, модуль потерь имеет максимум. Эффект Пейна зависит от содержания наполнителя в материале и исчезает для ненаполненных эластомеров .
Физически эффект Пейна можно объяснить вызванными деформацией изменениями в микроструктуре материала. [4] т.е. к разрыву и восстановлению слабых физических связей, связывающих соседние кластеры наполнителя. [5] Поскольку эффект Пейна важен для частотно- и амплитудно-зависимой динамической жесткости и демпфирования резиновых втулок, автомобильных шин и других изделий, в прошлом были разработаны определяющие модели для его представления (например, Lion et al. 2003). [6] аналогичен эффекту Пейна при малых деформациях Эффект Маллинза , наблюдаемый при больших деформациях, .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пейн, Арканзас (1962). «Динамические свойства вулканизатов натурального каучука, содержащих углеродную сажу. Часть I». Дж. Прил. Полим. Наука . 6 (19): 57–63. дои : 10.1002/app.1962.070061906 .
- ^ Медалия, AI (1 июля 1978 г.). «Влияние технического углерода на динамические свойства вулканизатов резины» . Химия и технология резины . 51 (3): 437–523. дои : 10.5254/1.3535748 . Проверено 7 сентября 2022 г.
- ^ Флетчер, В.П.; Гент, АН (1953). «Нелинейность динамических свойств вулканизированных резиновых смесей» . Пер. Инст. Резина Инди . 29 : 266–280. дои : 10.5254/1.3543472 . Проверено 7 сентября 2022 г.
- ^ Краус, Джерард (1984). «Механические потери в резинах, наполненных углеродом». Журнал прикладной науки о полимерах, Симпозиумы по прикладным полимерам . 39 : 75–92.
- ^ Ван, MJ (1999). «Роль сети наполнителей в динамических свойствах наполненной резины» . Химия и технология резины . 72 (2): 430–448. дои : 10.5254/1.3538812 . Проверено 7 сентября 2022 г.
- ^ Лев, А.; Карделки, К.; Хаупт, П. (2003). «О частотной и амплитудной зависимости эффекта Пейна: теория и эксперименты» . Химия и технология резины . 76 (2): 533–547. дои : 10.5254/1.3547759 . Проверено 7 сентября 2022 г.