Автоколебательное распространение шейки в полимерах

С.Л. Баженов (Институт синтетических полимерных материалов РАН)

Аннотация

Экспериментально показано, что автоколебательное распространение шейки является общим явлением, наблюдаемым в ПЭТФ, ПВХ, ПЭВП, ПП, ПА-6, ПЭВП и т.д. Проведено сравнение теорий автоколебательного распространения шейки в полимерах с экспериментальными данными. Найдена система из трех уравнений, описывающая автоколебательное распространение шейки в ПЭТФ: уравнения теплопроводности в набегающем потоке, учитывающего теплоотдачу во внешнюю среду, уравнения Эйринга и уравнения, которое связывает растягивающее напряжения со скоростью пластического течения. Численное решение показывает существование колебаний на растущей ветви скоростной зависимости нижнего предела текучести. Автоколебательное распространение шейки в полимерах качественно отличается от релаксационных колебаний (например, периодического проскальзывания груза по столу) и от колебаний, описываемых системой кинетических дифференциальных уравнений первого порядка. В ПЭТФ условия возбуждения колебаний зависят от амплитуды отклонения напряжения и температуры от положения равновесия. Малые отклонения затухают, а большие усиливаются и приводят к возбуждению колебаний. Такой характер возбуждения связан с переходом полимера в высокоэластическое состояние при температуре стеклования. Построена диаграмма, состоящая из шести областей, различающихся характером возбуждения колебаний в координатах длина образца - скорость растяжения.