и воздействия различных агрессивных сред, технологич. факторов и др.

Особенно перспективно применение акустич. методов в практике неразрушающих испытаний полимерных материалов и контроля их качества в изделиях, заготовках и конструкциях непосредственно в производственных условиях. Акустич. методы позволяют оперативно обнаружить структурные изменения полимерных материалов, обусловливающие заметные изменения их эксплуатационных свойств, к-рые др. методами установить практически невозможно или затруднительно. Это обусловлено тем, что нек-рые характеристики А. с. (скорость и ее дисперсия, затухание и элевтероз) находятся в устойчивой функциональной связи с физико-механич. свойствами полимеров: динамич. модулями упругости и сдвига, комплексным коэфф. Пуассона, тангенсом угла механич. потерь, временем релаксации и его спектром. Кроме того, частотно-темп-рное изменение акустич. характеристик в ряде случаев тесно связано с дизлектрич. свойствами полимерных материалов.

Акустич. характеристики связаны с нек-рыми показателями качества полимерных материалов. Напр., величины /0 и б чувствительны к изменению состава исходного сырья и технологии изготовления полимерных материалов, что позволяет использовать эти показатели для выбора оптимальной технологии и контроля

качества заготовок. В стеклотекстолнтах скорость распространения ЗВ зависит от правильности укладки слоев ткани (по основе и по утку), от относительного массового содержания связующего, его пористости и др.

Т. о., при определенных условиях и наличии заранее составленных тарировочных графиков определение акустич. свойств полимерных материалов непосредственно в изделиях с помощью соответствующей электронно-акустич. аппаратуры создает предпосылки для организации сплошного неразрушающего контроля качества полимерных изделий и конструкций.

Ультразвуковой метод дефектоскопии использует ЗВ высокой частоты (20 кгц — 25 Мгц). Известны два основных метода ультразвукового контроля — теневой (метод сквозного прозвучивания) и эхо-метод (метод отражения); имеются варианты иммерсионного и контактного ультразвукового методов, отличающиеся способом ввода ЗВ в исследуемый материал. При этом методе используется аппаратура, блок-схема крой аналогична схеме импульсного прибора для ультразвуковых испытаний полимерных материалов (см. рис. 1).

Метод собственных колебаний (звуковой метод) основан на использовании собственных частот (обычно первых гармоник) контролируемого изделия, определяемых с помощью резонансного прибора (см. рис. 2), но с большим усилением амплитуды возбуждения колебаний. Обычно этот метод применяют для контроля небольших изделий правильной формы (цилиндров, призм, колец, оболочек-труб, мембран, дисков и др.). Вариант этого метода — метод свободных колебаний — основан на ударном возбуждении контролируемого изделия и анализе характера его собственных колебаний.

Импедансный метод (метод реакции) основан на оценке механич. сопротивления контролируемого изделия в точке его контакта с датчиком, возбуждающим ЗВ; применяется для выявления дефектов в многослойных и составных конструкциях. При этом методе используются импедансные дефектоскопы.

Лит.: Бергман Л., Ультразвук, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Крылов Н. А., Калашников Б. А, Полищук А. М., Радиотехнические методы контроля качества железобетона, М.—Л., 1966; Латишенко В. А., Диагностика жесткости и прочности материалов, Рига, 1968, Уржумцев Ю. С, Скалозуб С. Л., Механ. полимеров, № 6, 911 (1966); Скалозуб С. Л., Уржумцев Ю. С, Механ. полимеров, № 1, 73 (1967); Уржумцев Ю. С, Механ. полимеров, М5 3, 467 (1967), К л ю-к и и И. И., Колесников А. Е., Акустические измерения в судостроении, Л., 1966, Неразрушающие испытания (Справочник), пер. с англ., кн. 2, М.— Л., 1965.

Ю. С. Уржумцев.

АЛЕКСАНДРОВА — ГУРЕВИЧА УРАВНЕНИЕ

кТ

(Aleksandrov — Gurevich equation, Aleksandrov — Gu-revitchsche Gleichung, equation d'Aleksandrov — Gurevich) — ур-ние, описывающее поведение упруго-плас-тич. тел и жидкостей:

Uc-aa

da

(1)

Е> de а

Ь хг е

где а — напряжение; е — деформация; t — время; Е— Модуль упругости; U0— энергия активации релаксационного процесса; т0 и а — константы материала.

(2)

А.— Г. у. получается из обычного ур-ния упруго-вязкого тела (ур-ния Максвелла)

da „ de

dt ~ at '

если принять, что время релаксации зависит от напряжения:

I Up—аа

Т = Т0е кт (3)

А. — Г. у. описывает нелинейный релаксационный процесс превращения упругих деформаций в остаточные, идущий в теле, находящемся под действием механич. усилий. Для низкомолекулярных веществ (в том числе металлов) энергия активации релаксационного процесса U0 соответствует энергии разрушения связей между соседними атомами (ионами). В случае полимерных материалов релаксационный процесс состоит в изменениях конформаций молекул и связан с разрывами большого числа межмолекулярных связей. Значения tf0 обычно находятся в пределах 80—300 кдж/моль (20—70 ккал/моль).

Ур-ния (1) и (3) удовлетворительно описывают поведение различных материалов (аморфных и кристаллич. полимеров, металлов и др.). Решив ур-ние (1) для разных режимов нагружения, напр. для конкретного e(t) [или a(t)], можно получить выражение для a(t) [или, соответственно, для e(t)]. В частности, для случая постоянного напряжения [a(t) — 0 при 2<0; a(t) = const при ?^0] получается сильная (близкая к экспоненциальной) зависимость скорости деформации (ползучести) от напряжения. Для случая растяжения с постоянной скоростью v [e(i)=0 при f<0; e(t)=vt при *Эг0] характерна примерно логарифмич. зависимость предела текучести (для стеклообразных полимеров — предела вынужденной эластичности, см. Высокоэласшичностъ вынужденная) от скорости растяжения. Сходные зависимости наблюдаются на опыте. Заметные отклонения поведения реального тела от А.— Г. у. появляются иногда из-за наличия в теле нескольких релаксационных механизмов, из-за изменения структуры и свойств материала при больших деформациях и т. д.

Впервые А.— Г. у. предложено для описания механич. свойств полимерных материалов А. П. Александровым в 1941, обобщено Г. И. Гуревичем на случай трехмерного напряженного состояния.

Лит. Александров А. П, в кн.' Труды первой и

второй конференций по высокомолекулярным соединениям,

М.— Л., 1945, с. 49, Г у р е в и ч Г. И., О соотношении упругих и остаточных деформаций в общем случае однородного

напряженного состояния, «Тр. Геофизич. ин-та АН СССР»,

N4 21 (148), 47 (1953). М. А. Мокулъспий.

АЛЕКСАНДРОВА — ЛАЗУРКИНА ЧАСТОТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МЕТОД (Alexandrov — Lazurkin frequency-temperature method, Alexandrov — Lazurkin Frequenz-Temperatur-Methode, methode frequence-temperature d'Aleksandrov — Lazurkin) — метод исследования упругих и релаксационных свойств полимеров в блоке при периодич. синусоидальной нагрузке в широком интервале частот и темп-р. В отличие от резонансных, этот метод характерен тем, что высокоэластич. деформация полимера измеряется в области частот, лежащих значительно ниже собственной частоты образца, т. е. в условиях вынужденных колебаний вдали от резонансной области. При этом фазовые соотношения (отставание по фазе деформации от напряжения) определяются исключительно временем релаксации (или соответствующим спектром времен релаксации) и упругостью материала и не зависят от формы и размеров образца и его плотности. Благодаря этому из измерений легко найти время релаксации материала. Метод разработан в 1939 с целью исследований релаксационных свойств полимеров в высокоэластич. состоянии и природы стеклования полимеров. К этому времени были достигнуты крупные успехи в выяснении природы равновесной высокоэластич. деформации (см. Высокоэластическое состояние) и созданы основы кинетич. теории высокой эластичности. При этом было установлено, что высокоэластич. деформация обусловлена деформацией гибких макромолекул, а возникновение упругой силы при деформации и восстановление формы после разгрузки — результат теплового движения звеньев макромолекул. Однако все полученные закономерности относились к равновесным состояниям тела под на

грузкой. Изучение временных закономерностей высо-коэластич. деформации, начатое рядом исследователей как в режиме постоянного напряжения или деформации, так и в условиях периодич. нагрузки, свидетельствовало о первостепенной роли кинетики высокоэластич. деформации, релаксационных явлений в поведении полимерных материалов при механич. нагрузке и в процессе стеклования полимеров. О том же говорили результаты практич. испытаний резин и изделий на их основе. В зависимости от временного режима воздействия изменялось поведение материала. При неизменной темп-ре с увеличением скорости или повышением частоты воздействия можно было наблюдать как бы «затвердевание» материала. Для количественного исследования закономерностей релаксационных явлений в полимерах как в связи с изучением природы высокой эластичности, так и в связи с практич. запросами требовалась разработка новых методов. Одним из них и явился А.— Л. ч.-т. м. (1939). Большинство иллюстративных данных, а также рисунков настоящей статьи почерпнуто из работ Александрова и Лазуркина 1939 года. Данные о дальнейшем развитии метода основаны на литературе, список которой, по необходимости весьма неполный, приведен в конце настоящей статьи.

Теоретические основы метода. Полная деформация полимера складывается из упругой и высокоэластич. деформаций и деформации течения. Обычно принимают, что макроскопич. вязкость полимера очень велика и течение отсутствует. Практически это означает, что рассматривается линейный полимер достаточно большой мол. массы или трехмерный полимер. Тогда вся деформация полиее наз. временем запаздывания, а временем релаксации наз. пропорциональную т величину

Е

Тг—Т Е ; подробнее см. Релаксации время). Вторая часть выражения (3), стоящая в фигурных скобках, отвечает установившимся стационарным колебаниям, к-рые и изучают на опыте. Они состоят из колебаний в фазе с напряжением (первый член) и колебаний, отстающих от напряжения по фазе на я/2 (второй член). Амплиту