1294

на ЭВМ, которая может быть применена не только для анализа резуль­ татов диэлектрических опытов во временной или частотной областях (кривых поляризационного тока и заряда, комплексной диэлектриче­ ской проницаемости), но и для обработки результатов механической спектрометрии (кривых ползучести, релаксации напряжения, комплек­ сной податливости). Методика основана на сравнении некоторого числа параметров, полученных в результате аппроксимации эксперименталь­ ных кривых математическим выражением в виде суммы конечного числа дисперсии согласно четырехпараметровому описанию релаксационных процессов [5, 6]:

где М — число релаксационных механизмов (с дискретным или сплош­ ным спектром); ?(х) — экспериментально полученная релаксационная зависимость (частотная зависимость составляющих комплексной диэлек­ трической проницаемости, временная зависимость поляризационного тока или их соответствующие механические аналоги); х — время или частота; У (х, a*, Pi, т<и) — соответствующая теоретическая зависимость четырехпараметрового описания. Полученные в результате аппроксима­ ции параметры модели (1) позволяют: 1) раздельно учитывать измене­ ния амплитуд кривых (по значениям Двг); 2) исследовать перемещение кривых и соответствующих им спектров (по toi); 3) изучать кинетику изменений форм кривых (по значениям параметров аг- и Рг).

Разработано программное обеспечение аппроксимации [7], основные отличия которого следующие. Во-

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Sugget A. Time domain metlfods. — In: Dielectric and related molecular process. London, 1976, vol. 1, p. 101—120.

2~уРельдман Ю. Д., Зуев Ю. Ф., Валитов В. М. Временная спектроскопия диэлектриков. — Ш Э, 1979, Nb 3, с. 5—20.

3. Штраус В. Д. Определение комплексной диэлектрической проницаемости полимерных ^'м атериалов по поляризационному току. — Механика полимеров, 1976, № 3,

с. 507—511.

^4?)Адавич П. Н., Индулевич Я. Я-, Штраус В. Д . Система автоматизации определения электрических релаксационных характеристик полимерных материалов. — В кн.: Кибернетизация научного эксперимента. Рига, 1978, с. 29—38.

/57)Гаврильяк С., Негами С. Анализ дисперсии некоторых полимерных систем методом комплексных переменных. — В кн.: Переходы и релаксационные явления в поли­ мерах. М., 1968, с. 118—137.

6.)Штраус В. Д., Слава X. Э. Временные интегральные характеристики четырехпараметрового описания релаксационных процессов. Механика композитных материа­ лов, 1979, № 5, с. 916—921.

(jf) Берзиныи В. JI., Слава X. Э., Штраус В. Д. Разработка комплекса программ для обработки экспериментальных кривых релаксационных зависимостей (во временной или частотной областях). — Первая конф. молодых специалистов по механике поли­ меров. Рига, Зинатне, 1977, с. 98—100.

(ЪАШтраус В. Д. Алгоритм вычисления частотной зависимости составляющих комплек- ^—'сной диэлектрической проницаемости и комплексной податливости. — Механика по­

лимеров, 1977, № 3, с. 524—530.

9.Штраус В. Д. Вычисление частотных (динамических) функций из результатов ста­ тических экспериментов. — Алгоритмы и программы, 1980, № 1, с. 34.

УДК 620. 17:678.5

В. Д. Штраус

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНФОРМАТИВНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК К ИЗМЕНЕНИЮ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ

С целью изучения информативности различных диэлектрических па­ раметров при контроле физико-механических свойств полимерных ком­ позитных материалов проведен комплекс экспериментальных исследо­ ваний. Рассматривались диэлектрические характеристики в процессах старения, влагопоглощения, отверждения, а также при изменении со­ става. Результаты исследований свидетельствовали о высокой чувстви­ тельности диэлектрических параметров в диапазоне инфранизких частот (ИНЧ) к изменению физико-механических характеристик полимерных композитных материалов и показали возможность использования коэф­ фициентов четырехпараметрового описания [1] в качестве условных ха­ рактеристик материала.

лаксационных процессов (линии). В качестве основной характеристики, относительно которой исследовались изменения других физико-механиче­ ских характеристик, был выбран предел прочности при изгибе а Изг, зна­ чение которого после 6-часового кипячения снижается на 20%. Для сравнения чувствительности различных физико-механических характе­ ристик было приведено нормирование вида

?= (Y/Y0—1) • 100%,

где Уо, У — значение физико-механической характеристики до и после кипячения в воде.

Эксперименты показали (рис. 2), что наибольшую чувствительность (порядка сотен %) к изменению предела прочности при изгибе стекло­ пластиков в процессе ускоренного старения имеют составляющие комп­

лексной диэлектрической проницаемости в диапазоне ИНЧ еинч- Зави­ симость еинч от а„зг (на рис. 1,6 отложена только начальная часть еинч) является линейной. Составляющие комплексной диэлектрической проницаемости при частоте 1 МГц, e'lMru и е'^мгц также имеют близкие к линейным зависимости от аИзг, но с меньшими изменениями (порядка десятков %) по сравнению с еинчСтоль же высокой чувствительностью к изменению аИЗг обладают следующие физико-механические характе­

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Гаврильяк С., Негами С. Анализ дисперсии в некоторых полимерных системах мето­ дом комплексных переменных. — В кн.: Переходы н релаксационные явления в поли­ мерах. М., 1968, с. 118—137.

материалов, 1979, № 1, с. 150—155.

3.Штраус В. Д. Исследование процесса отверждения эпоксидного связующего методом поляризационного тока. — Механика полимеров, 1978, № 1, с. 140—146.

4.Штраус В. Д. Исследование изменения состава сополимера метилметакрилата со стиролом по спектрометрическим измерениям диэлектрических характеристик. — Ме­ ханика полимеров, 1978, № 5, с. 899—902.

260 ДИСКУССИЯ

сквозной пористости с величиной Е или скоростью распространения УЗК в направлении, перпендикулярном армированию.

Крылов Н. А. Не совсем ясно, в каком соотношении в представлен­ ных обзорах находятся понятия «прочность», «несущая способность», «качество» конструкций.

Было бы целесообразно более четко в некоторых случаях показать в обзорах и статьях физическую сущность наблюдавшихся явлений, по­ лученных соотношений и т. д.

Представляется, что использование гамма-метода, о чем говорит Г. А. Ванин в своем обзоре, для обнаружения микротрещин в компози­ тах — это задача далекого будущего.

Максимов Р. Д. Нет оснований при использовании критериев проч­ ности композитных анизотропных материалов во всех случаях прирав­ нивать отношение прочностей композита, соответствующих направле­ ниям армирования, и отношение упругих характеристик материала в этих направлениях. Очевидно, следует строго оговаривать случаи, когда это возможно, в том числе при создании методов диагностики.

Осталось не совсем ясным, насколько корректно использование дан­ ных по измерению акустической эмиссии при диагностике кратковре­ менной прочности изделий в случае, когда пробное нагружение изделия производится с достаточно длительными остановками.

Тарнопольский Ю. М. Целесообразно при решении задач диагно­ стики в большей степени использовать достижения современной теории армирования. Соотношения, полученные этой теорией, могут многое подсказать в выборе методов контроля, контролируемых характери­ стик и т. д.

Вайнберг Э. И. Уже отмечалось, что радиационные методы, которые для контроля металлических материалов применяются повсеместно, для контроля композитных материалов оказались не столь эффективными. Это обусловлено известными ограничениями традиционного метода «про­ свечивания» с воспроизведением на пленке или экране двумерной проек­ ции сложного трехмерного объекта. Новый радиационный метод нераз­ рушающего контроля — метод рентгеновской вычислительной томогра­ фии — лишен основных традиционных ограничений и может стать оДним из ведущих при неразрушающем контроле внутренней макро- и микро­ структуры композитов.

Вычислительная томография (ВТ) — это развитый в последние годы метод, в котором результаты просвечивания контролируемого объекта в различных направлениях используются для высокоточной реконструк­ ции его внутренней структуры. В настоящее время метод ВТ уже полу­ чил бесспорное признание для целей медицинской диагностики и про­ должает активно развиваться в таких областях, как неразрушающий контроль, микроскопия и астрономия.

На рис. 1 представлены рентгенотомограммы поперечных сечений типичных композитов, полученные методом ВТ при эффективной энер­ гии излучения ~70 кэВ, формате расчетной матрицы изображения