Динамический модуль упругости и внутреннего трения полистирольного пенопласта

Уже сейчас к пенопластам предъявляют такие же требования, как к комет рукцнопным материалам Поэтому изучение их механических свойств приобретает важное значение.

Одни из возможных способов их исследования неразрушающим динамическим методом — проведение измерений при определенной частоте в широком интервале температур. Были выполнены экспериментальные исследования температурной зависимости динамического модуля упругости «Н» и внутреннего трения для полистирольного пенопласта ПСБ и ПСБ-С.

Внутреннее трение способность материала необратимо превращать в теплоту механическую энергию деформирования с конечной скоростью в процессе деформации в образце нарушается термодинамическое равновесие и, как следствие, возникают релаксационные процессы, стремящиеся вернуть материал в состояние равновесия с действующим возбуждением. Такие процессы и составляют один из основных источников внутреннего трепня. Таким образом его причина—перестройка в твердом теле, происходящая под влиянием меха нпчеекпх напряжений и протекающая с конечной скоростью.


Для измерения динамического модуля упругости полистирольного пенопласта ПСБ п ПСБ-С (с точностью до 3%) применен резонансный метод вынужден пых колебаний, который используется для определения внутреннего трения образцов с большим затуханием.

С целью определения температурной зависимости внутреннего трения и модуля Юнга собрана установка на базе измерителя частоты и затухания колебаний ИЧЗ-7Ф, разработанного Институтом механики полимеров АН Латвийской ССР2, Модуль Юнга находили по собственной частоте продольных колебаннй в образце, а величину внутреннего трення по полуширине резонансного пика.

На рис. I показаны кривые зависимости величины логарифмического дек ремента затухания и динамического модуля упругости от температуры для пенопластов ПСБ и ПСБ-С. Модуль упругости ПСБ-С около 80°С резко падает, после чего показания приборов нестабильны, и точно установить температуру вспенивания не удается. Поэтому за верхний предел эксплуатации ПСБ-С можно принять температуру, равную 80°С.

На рис. 2 представлена зависимость динамического МОДУЛЯ упругости от объемной массы пенопласта ПСБ и ПСБ С (при 20°С) Она подтверждается и формулой: