Температурные напряжения в полимерах и слоистых композитах

Турусов Р.А.

Московский государственный строительный университет; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН, Москва

Разакова Р.В.

Московский государственный строительный университет, Москва

Ключевые слова: слоистые композиты, адгезионная механика, контактный слой, межфазный слой, адгезионный контакт, температурное напряжение, метод контактного слоя, высокоэластические деформации.

Аннотация. Данная работа посвящена исследованию температурных напряжений в слоистых структурах с полимерными вязкоупругими слоями. Приведены расчеты температурных напряжений, в которых применялась математическая теория, позволяющая учитывать высокоэластические деформации, возникающие в полимерных прослойках. Используемая математическая модель основана на законах молекулярной природы деформации полимерных материалов. Полученные с учетом высокоэластических деформаций температурные напряжения сравниваются с результатами расчетов по классическим методам теории упругости. В статье приводятся экспериментальные исследования температурных напряжений в образце из линейного полимера метилметакрилата. Согласно полученным результатам расчетов была доказана значимость учета реальных релаксационных температурно-временных свойств материи. Также в расчетах использовался метод контактного слоя, который позволяет учесть параметры адгезионного взаимодействия между полимерными и стальными слоями.

Thermal stresses in polymers and layered composites

Turusov R.A.

National Research Moscow State Civil Engineering University; Semenov Institute of Chemical Physics of RAS, Moscow

Razakova R.V.

National Research Moscow State Civil Engineering University, Moscow

Keywords: layered composites, adhesive mechanics, contact layer, interfacial layer, adhesive contact, thermal stress, contact layer method, highly elastic deformations.

Abstract. This work is devoted to the research of temperature stresses in layered structures with polymer viscoelastic layers. Authors have sued a mathematical theory to calculate thermal stresses that included highly elastic deformations which appears in polymer layers. The used mathematical model was based on the laws of the polymer and other materials deformation molecular nature. It has been compared the thermal stresses which included the highly elastic deformations with the results of elasticity theory classical methods calculations. Researchers presented experimental studies of thermal stresses in a sample of polymer epoxy PMMA in this article. It has been proved the importance of including the real relaxation temperature-time properties of matter which was based on the calculation results. Also, there is the contact layer method in the calculations, which allows including the parameters of adhesive interaction between layers of steel and polymer.