Quantitative Assessment of the Kinetics of Damage Accumulation in the Polymer Matrix Structure Under Full-Scale Climatic Factors and Tensile Loads
Постановка задачи. Изучено изменение упруго-прочностных показателей и кинетики накопления повреждений в эпоксидных полимерах под действием растягивающих нагрузок в контрольном состоянии и после натурного климатического воздействия в течение одного календарного года. Расчет кинетики накопления повреждений осуществлялся на основе авторской методики, основанной на использовании методов фрактального анализа кривых деформирования образцов полимерных материалов при растяжении. Результаты. Предложен удельный показатель θ, позволяющий количественно оценивать суммарное число повреждений на единицу прочности, накопление которого приводит к разрушению полимеров. Получены аппроксимирующие зависимости, описывающие взаимосвязь между удельным показателем θ и пределом прочности эпоксидных полимеров при растяжении. Выводы. Установлено, что наибольшей стабильностью свойств под действием натурного климатического воздействия обладает полимер на основе эпоксидной смолы «Этал-247». Statement of the problem. In the current study we look at the change in the elastic-strength performance and kinetics of damage accumulation in epoxy polymers under tensile loads in the control state and after full-scale climatic exposure during one calendar year were studied. Damage accumulation kinetics was calculated based on the author's method using methods of fractal analysis of deformation curves for polymer materials samples under tension. Results. We proposed specific index θ to quantify the total number of damages per unit of strength where its accumulation leads to the destruction of polymers. The dependences have been obtained that describe the relationship between specific index θ and tensile strength of epoxy polymers. Consclusion. The study has shown that the Etal-247 epoxy resin-based polymer cured with Etal-1440 amine hardener has the most stable properties under the full-scale climatic exposure.