Механические характеристики

107 
. 
Рисунок 3.12 – Диаграмма растяжения 
Механические характеристики определяются составом и строени-
ем СТРТ. 
Механические характеристики СТРТ очень сильно зависят от ус-
ловий нагружения: температуры, скорости нагружения, внешнего дав-
ления. Знание этих особенностей важно, поскольку в процессе экс-
плуатации РДТТ в заряде возникают нагрузки самого широкого спек-
тра. Так, например, основной вид нагрузки при вертикальном или го-
ризонтальном хранении РДТТ – статическая гравитационная нагрузка. 
При транспортировке РДТТ дополнительно накладываются динамиче-
ские нагрузки. При запуске РДТТ в заряде за короткое время, до 0,3с, 
резко увеличиваются нагрузки под действием внутреннего давления 
величиной до 10 МПа, что требует от топлива высоких деформацион-
ных и прочностных характеристик. В таблице 3.4 представлены меха-
нические характеристики для одного из составов СТРТ с металлом и 
ВВ. 
Таблица 3.4 – Механические характеристики СТРТ 
t, °C 
ε, c
-1
P, МПа 
σ
р
, кгс/см
2
ε
р
, % 
Е
2 %
, 
кгс/см
2
Е
10 %
, 
кгс/см
2
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
0 
10-3 
1,0 
3,9 
34 
37 
29 
20 
10-3 
1,0 
3,5 
45 
23 
20 
35 
10-3 
1,0 
3,2 
42 
20 
17 
20 
10-5 
1,0 
2,9 
30 
17 
15 
20 
10-1 
1,0 
4,1 
49 
35 
26 
20 
10-0 
1,0 
4,7 
54 
35 
30 
20 
10-0 
4,0 
12,6 
71 
39 
33 
На рисунке 3.13 представлены зависимости механических харак-
теристик СТРТ от скорости нагружения. 

108 
Рисунок 3.13 – Зависимость механических характеристик СТРТ,
содержащих металл, от скорости деформирования 
Все СТРТ являются высоконаполненными полимерами на основе 
пластифицированных каучуков, свойство которых и определяют меха-
нические характеристики топлива. Как известно, все виды деформации 
полимеров (а, следовательно, и СТРТ) связаны с изменениями молеку-
лярных композиций и межмолекулярных сил взаимодействия: 

обратимое растяжение химических связей и деформация валент-
ных узлов определяет упругость; 

обратимое изменение конформаций макромолекул обуславлива-
ет высокоэластичность и вынужденную эластичность; 

необратимое скольжение макромолекул относительно друг дру-
га приводит к вязкому течению и придает этим материалам свойства 
вязких жидкостей. 
Поэтому СТРТ по своим механическим свойствам занимают про-
межуточное поглощение между идеально упругими материалами и 
вязкими жидкостями; возникающие в них напряжения зависят как от 
уровня деформации ε, так и от скорости деформирования
, тем-
пературы t и др.:
(3.12) 
Таким образом, СТРТ относятся к вязкоупругим материалам, ко-
торым присущи такие свойства как ползучесть и релаксация. 
Ползучестью называется процесс увеличения во времени линей-
ных размеров образца при действии постоянного напряжения. Если 
образец СТРТ достаточно быстро (в пределе – мгновенно) нагрузить 
некоторым напряжением σ
о
=const, то сначала появится «мгновенная» 
деформация ε
0
, а затем начнется процесс ползучести, то есть рост де-
формации ε(t)во времени t. Ползучесть СТРТ оценивается условным 
модулем ползучести 

109 
 
 
t
t
E
o
n



(3.13) 
или обратной величиной – податливостью, определяемой как 
   
60
t
t
J


(3.14) 
На рисунке 3.14 приведен типичный график ползучести. 
0

Рисунок 3.14 – Ползучесть СТРТ 
Другим проявлением свойств CТРТ является релаксация в них 
напряжений. Релаксацией называется процесс возвращения параметров 
возмущенной системы в исходное или новое равновесное состояние. 
Если при этом состояние системы характеризуют напряжением, то го-
ворят о релаксации напряжения. 
0

Рисунок 3.15 – Релаксация СТРТ 

110 
Если образец достаточно быстро (в пределе – мгновенно) растя-
нуть до деформации ε
о
и затем сохранить величину деформации неиз-
менной, то в образце сначала появится «мгновенное» напряжение σо, 
которое с течением времени t будет уменьшаться σ(t). 
Релаксация напряжения оценивается релаксационным модулем, 
который определяется по зависимости 
 
 
o
p
t
t
E



(3.15) 
Релаксация напряжений и ползучесть – это два тесно взаимосвя-
занных свойства СТРТ как вязко-упругих материалов. Таким образом, 
необходимость точных представлений о характере связи между напря-
жениями и деформациями приводит к необходимости иметь достаточ-
но широкий набор зависимостей, как функционального вида, так и 
графических, описывающих эту связь. Весь комплекс такого рода зави-
симостей во всем их многообразии характеризует механические свой-
ства СТРТ. 

жүктеу/скачать 1.91 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: