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wbxwwdz铁杆木虫 (正式写手)
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[交流]
【求助】payne效应
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| 请虫友们帮忙详细解释一下什么是payne效应？其原因是由于填料网络的破坏？如何详细解释这点？储能模量-应变图中的曲线能否表示了这一效应呢？那么这样的曲线是怎么测的呢？用什么仪器？不知道我说的明白不明白？谢谢！ |
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 橡胶加工与应用 | 学习 | 合金机理 | 23 橡胶相关 |
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yinyuegougou
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jason168(金币+2,VIP+0):鼓励交流 8-31 13:22
wbxwwdz(金币+2,VIP+0):上面的动态模量是指储能模量吧，损耗模量在此过程中是不是有个最大值出现？可以解释成网络破坏和重建能量耗散情况吗？赐教！ 8-31 15:24
jason168(金币+2,VIP+0):鼓励交流 8-31 13:22
wbxwwdz(金币+2,VIP+0):上面的动态模量是指储能模量吧，损耗模量在此过程中是不是有个最大值出现？可以解释成网络破坏和重建能量耗散情况吗？赐教！ 8-31 15:24
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人们将填充橡胶的动态模量随着应变的增加而急剧下降的现象称为Panye效应。 对于Pyane效应，Pyane本人的解释是:动态模量的下降是由于填料间的物理作用力的破坏，而能量耗散的增加则是由于聚集体的不断的破坏重组造成的。后来的许多学者，在构建网络模型的时候，都延续这种观点，只是他们模型中所采用的结构单元彼此不同，所用的数学推导的方式不同。但是不管怎么样，我们可以从Payne效应的出一个很重要的结论:材料的动态模量随着应变的增加而下降，肯定是由于其中的某种或者某些网络结构遭到了破坏;在动态应变过程中，能量的耗散的增加，也主要是由于网络结构的破坏重组而造成的。而这些网络结构，也正是各种不同模型的区别点。 表征填料网络结构在动态应变下的变化，其最具有说服力的现象Pyane效应和Mullins效应(应力软化)。这两种现象的本质其实是一样的，都是因为填充橡胶的微观结构发生了变化:前者是因为一些微观结构遭到破坏而导致模量的下降;后者是因为微观结构遭到破坏后在第二次拉伸形变时不能恢复到起初的状态。所以只要我们搞清楚Payne效应的本质，就能把这两种现象的内因都清晰描述出来。 至今，已经有很多的学者，提出各种各样的模型试图解释Payne效应的本质。但 是这些模型的都具有一定的局限性，大致分为两类观点:一是认为Pyane效应的主要 原因是由于填料或者填料聚集体之间的相互作用形成的填料网络遭到破坏，12241;另外一类则认为，填料和基体之间各种相互作用是控制Pyane效应根本因素。 |
8楼2009-08-31 11:27:25
wbxwwdz
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2楼2009-08-26 18:52:31
helloagain
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wbxwwdz(金币+2,VIP+0):我看了，还是有点不理解。如果你明白这个问题可否再解释一下？ 8-26 19:19
jason168(金币+1,VIP+0):辛苦了，呵呵 8-31 13:21
wbxwwdz(金币+2,VIP+0):我看了，还是有点不理解。如果你明白这个问题可否再解释一下？ 8-26 19:19
jason168(金币+1,VIP+0):辛苦了，呵呵 8-31 13:21
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wiki上是这么说的 The Payne effect is a particular feature of the stress-strain behaviour of rubber, especially rubber compounds containing fillers such as carbon black. It is named after the British rubber scientist A. R. Payne, who made extensive studies of the effect (e.g. Payne 1962). The effect is sometimes also known as the Fletcher-Gent effect, after the authors of the first study of the phenomenon (Fletcher & Gent 1953). The effect is observed under cyclic loading conditions with small strain amplitudes, and is manifest as a dependence of the viscoelastic storage modulus on the amplitude of the applied strain. Above approximately 0.1% strain amplitude, the storage modulus decreases rapidly with increasing amplitude. At sufficiently large strain amplitudes (roughly 20%), the storage modulus approaches a lower bound. In that region where the storage modulus decreases the loss modulus shows a maximum. The Payne effect depends on the filler content of the material and vanishes for unfilled elastomers. Physically, the Payne effect can be attributed to deformation-induced changes in the material's microstructure, i.e. to breakage and recovery of weak physical bonds linking adjacent filler clusters. Since the Payne effect is essential for the frequency and amplitude-dependent dynamic stiffness and damping behaviour of rubber bushings, automotive tyres and other products, constitutive models to represent it have been developed in the past (e.g. Lion et al. 2003). Similar to the Payne effect under small deformations is the Mullins effect that is observed under large deformations |
3楼2009-08-26 18:58:29
Jerryxue
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wbxwwdz(金币+2,VIP+0):谢谢，虽然你不是做这方面的，但是翻译的很好。 8-27 08:54
jason168(金币+1,VIP+0):辛苦了，呵呵 8-31 13:21
wbxwwdz(金币+2,VIP+0):谢谢，虽然你不是做这方面的，但是翻译的很好。 8-27 08:54
jason168(金币+1,VIP+0):辛苦了，呵呵 8-31 13:21
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看这意思，这个Panye效应只对含有填料（比如CB）的橡胶起作用，它的名称来源于英国橡胶学家A.R.Panye，他对这一效应进行了广泛的研究（比如Payne 1962）。这一效应有时也称为Fletcher-Gent效应，源于首次对这一现象进行研究的两位作者（Fletcher & Gent 1953）。 Panye效应是在小振幅循环载荷条件下产生的，表示的是橡胶粘弹储存模量对所施加应力振幅的依赖性。在应力振幅在大约0.1%以上时，储存模量会随着振幅的增加而迅速下降；在应力振幅足够大（大概20%）时，储存模量达到一个下限值；在储存模量降低的区域，损失模量出现最大值。 这一效应取决于材料中的填料含量，对于未填充弹性体则不起作用。从物理变化的角度，这个Payne效应可以归因于材料微观结构的变形诱导变化，也就是说填料团簇附近弱物理键的破坏和修复过程。由于Payne效应从本质上是橡胶弹性元件、汽车轮胎及其他产品中由频率和振幅所决定的动态稳定和阻尼行为，过去已经发展出了一些构建模型来构建这一效应 （比如Lion等人2003年的成果）。 与小形变下的Payne效应类似，大形变下所观察到的现象称为Mulins效应。 只是字面上的翻译，毕竟我也不是做这方面，希望有所帮助。  [ Last edited by Jerryxue on 2009-8-27 at 01:13 ] |
4楼2009-08-27 01:11:10