Chỉång III. CẠC TÊNH CHÁÚT CÅ L ÂÀÛC TRỈNG
CA POLYMER♣1. HIÃÛN TỈÅÜNG HÄƯI PHỦC

I. Khại niãûm v âënh nghéa:
Gi sỉí cọ mäüt máùu Polymer trong âọ cạc mảch phán tỉí âang åí trảng thại cán bàòng.
Nãúu tạc dủng lãn máùu mäüt ngoải lỉûc (vê dủ lỉûc kẹo) khi âọ cạc mảch phán tỉí s cọ sỉû sàõp
xãúp lải tráût tỉû âãø âảt âỉåüc sỉû äøn âënh måïi, cán bàòng ny khạc våïi cán bàòng ban âáưu.
Hiãûn tỉåüng máùu Polymer chuøn tỉì cán bàòng c âãún cán bàòng måïi gi l hiãûn tỉåüng
häưi phủc. Váûy quạ trçnh häưi phủc l quạ trçnh biãún âäøi theo thåìi gian ca Polymer tỉì trảng
thại khäng cán bàòng âãún trảng thại cán bàòng.
Thåìi gian cáưn thiãút âãø láûp lải cán bàòng måïi g
i l thåìi gian häưi phủc.
II. Cạc dảng häưi phủc:
1. Häưi phủc biãún dảng:
Gi sỉí tạc dủng lãn máùu mäüt ỉïng sút khäng âäøi (vê dủ ỉïng sút kẹo) v nh hån nhiãưu
so våïi ỉïng sút phạ hu máùu Polymer. Nãúu nọ khäng gáy ra sỉû chy thç máùu s di tỉì tỉì ra
âãún mäüt lục no âọ thç khäng di thãm ra âỉåüc nỉỵa. Âäü biãún dảng trãn mäüt âån vë chiãưu
di (biãún dảng tỉång âäúi) khäng âäøi theo thåìi gian âỉåüc gi l biãún dảng mãưm cao cán
bàòng, k hiãûu l ε
∞
. ε
∞

ln låïn hån báút k biãún dảng no trong khong thåìi gian biãún
dảng: ε
∞
> ε
t


1
khọng õọứi thỗ phaới giaớm ổùng suỏỳt taùc duỷng theo thồỡi gian. Quaù trỗnh giaớm ổùng suỏỳt theo
thồỡi gian õóứ bióỳn daỷng khọng õọứi goỹi laỡ quaù trỗnh họửi phuỷc ổùng suỏỳt.
Nóỳu vỏỷn tọỳc taùc duỷng lổỷc caỡng nhanh thỗ ổùng suỏỳt õóứ gỏy ra cuỡng mọỹt õọỹ bióỳn daỷng seợ
caỡng lồùn
Moõun họửi phuỷc trong trổồỡng hồỹp naỡy õổồỹc tờnh nhổ sau:

0
)(
)(


t
tE =

3. Họửi phuỷc sau taùc duỷng (õaỡn họửi sau taùc duỷng):
Giaớ sổớ mỏựu Polymer õang chởu taùc duỷng cuớa mọỹt ngoaỷi lổỷc vaỡ caùc maỷch phỏn tổớ õang ồớ
traỷng thaùi cỏn bũng. Nóỳu bỏỳt ngồỡ giaới phoùng lổỷc thỗ noù seợ coù sổỷ sừp xóỳp laỷi cỏn bũng mồùi
(ổùng vồùi traỷng thaùi khọng coù lổỷc taùc duỷng). Quaù trỗnh naỡy goỹi laỡ quaù trỗnh họửi phuỷc sau taùc
duỷng.

i cỏn
bũng nón bióỳn daỷng naỡy phaới nhoớ hồn bióỳn daỷng trong trổồỡng hồỹp mỏựu õaỷt traỷng thaùi cỏn
bũng. ổồỡng cong taới troỹng trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ õổồỡng cong 2.
Khi thaùo taới troỹng: Nóỳu thồỡi gian thaùo chỏỷm õuớ õóứ mỏứu õaỷt cỏn bũng thỗ õổồỡng thaùo taới
truỡng vồùi õổồỡng 1. Thổỷc tóỳ thồỡi gian thaùo taới khọng õuớ chỏỷm õóứ mỏứu õaỷt cỏn bũng nón
bióỳn daỷng cuớa mỏứu taỷi mọựi thồỡi õióứm luọn lồùn hồn bióỳn daỷng cỏn bũng. ổồỡng cong thaùo
taới trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ õổồỡng 3
Hióỷn tổồỹng nhổ vỏỷy goỹi laỡ hióỷn tổồỹng tróứ. Vỗ coù hióỷn tổồỹng tróứ nón khi =0 thỗ trong
mỏứu vỏứn coỡn bióỳ
n daỷng vaỡ goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ.
- Nóỳu coù xaớy ra hióỷn tổồỹng trổồỹt tổồng õọỳi giổợa caùc maỷch phỏn tổớ vồùi nhau trong quaù
trỗnh taùc duỷng lổỷc thỗ bióỳn daỷng dổ khọng mỏỳt õi vaỡ goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ thỏỷt .
- Nóỳu khọng coù sổỷ trổồỹt giổợa caùc maỷch phỏn tổớ thỗ bióỳn daỷng dổ seợ dỏửn dỏửn mỏỳt õi vaỡ
goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ bióứu kióỳn.
1
2
3



dổ
b/ Aớnh hổồớng cuớa vỏỷn tọỳc taùc duỷng lổỷc vaỡ nhióỷt õọỹ lón hióỷn tổồỹng tróứ :
- Nóỳu vỏỷn tọỳc õỷt taới troỹng vaỡ boớ taới troỹng nhoớ thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ caỡng beù .
- Nóỳu vỏỷn tọỳc õỷt taới troỹng vaỡ boớ taới troỹng lồùn thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ cuợng beù .
Dióỷn tờch voỡng tróứ khi cuỡng trở sọỳ tuyóỷt õọỳi cuớa lổỷc taùc duỷng seợ cổỷc õaỷi taỷi mọỹt vỏỷn tọỳc
õỷt lổỷc naỡo õoù.
Nhióỷt õọỹ cuợng coù aớnh hổồng tổồng tổỷ :
- Nóỳu nhióỷt õọ cao thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ beù.
- Khi giaớm nhióỷt õọỹ dióỷn tờch voỡng tróứ cuợng beù nhoớ .
Vỗ vỏỷ

ọỹ giaớn daỡi tổồng õọỳi:

o
o
l
ll
=


l: chióửu daỡi sau khhi bióỳn daỷng.
1

2



l
o
: chiãưu di ca máùu ban âáưu.
Cäng tiãu täún (hay hon lải) khi máùu dn ra (hay co lải) mäüt âoản dl âỉåüc biãøu
diãøn bàòng phỉång trçnh:

V
dlF
l
dl
S
F
d
o


Cọ 3 quy lût biãún dảng cå bn ca Polymer: biãún dảng ân häưi, biãún dảng mãưm cao
v biãún dảng do (chy)
I. Biãún dảng ân häưi:
1. Âàûc trỉng ca biãún dảng ân häưi:
Trong khi biãún dảng:
- Tráût tỉû sàõp xãúp ca cạc phán tỉí khäng âäøi
- Chè lm thay âäøi khong cạch giỉỵa cạc ngun tỉí hồûc phán tỉí do âọ thãø têch thay
âäøi v näüi nàng thay âäøi (tàng lãn)
- Do näüi nàng thay âäøi nãn gọc hoạ trë bë biãún dảng v cạc liãn kãút bë kẹo càng.
- Khi gii phọng lỉûc thç biãún dảng máút âi nhanh chọng do näüi nàng máút âi nhanh.
Nhỉ váûy biãún dảng ân häưi l biãún dảng thûn nghëch.
- Biãún dảng â
n häưi cọ giạ trë ε nh.
2. Sỉû phủ thüc ca cạc lỉûc tạc dủng tỉång häù trong váût ràõn vo khong cạch r giỉỵa
cạc phán tỉí:
Giỉỵa cạc phán tỉí ràõn ln täưn tải cạc lỉûc hụt v lỉûc âáøy: F
hụt
=
r
a
−

F
âáøy
= +
n
r
b


0
thç nàng lỉåüng ca hãû thäúng âảt cỉûc tiãøu.
- Cäng cáưn thiãút âãø tạch cạc phán tỉí ráút xa nhau bàòng E
m
. (E
m
gi l âäü sáu ca häú thãú
nàng).
- Cng tỉì âäư thë ta tháúy sỉû thay âäøi khong cạch theo mäüt hỉåïng báút k s gáy ra sỉû
máút cán bàòng giỉỵa lỉûc hụt v lỉûc âáøy trong hãû thäúng (tỉïc l xút hiãûn lỉûc). Cạc lỉûc ny cọ
khuynh hỉåïng khäi phủc lải khong cạch ban âáưu do âọ biãún dảng âỉåüc khäi phủc nhanh
chọng.
- Âäúi våïi cạc tinh thãø l tỉåíng thç E
m
âäưng nháút do âọ biãún dảng ân häưi åí tinh thãø l
tỉåíng l åí trảng thại cán bàòng. Trảng thại ny sinh ra do sỉû thay âäøi khong cạch giỉỵa cạc
phán tỉí dỉåïi tạc dủng ca ngoải lỉûc. Khi gii phọng lỉûc thç biãún dảng hon ton máút.
3. Quan hãû giỉỵa biãún dảng ân häưi v ỉïng sút:
Quan hãû giỉỵa biãún dảng ân häưi v ỉïng sút âỉåüc biãøu diãùn bàòng âënh lût Hooke
Lỉûc âáøy
Lỉûc hụt
r
m
r
o
F
m
F
Lỉûc hụt
N


= tg

E: bióứu dióựn khaớ nng chọỳng laỷi bióỳn daỷng cuớa vỏỷt lióỷu. E caỡng lồùn suy ra bióỳn daỷng
caỡng nhoớ.
- Yẽ nghộa vỏỷt lyù cuớa E :
E =


=
l
l

.


Khi l = l suy ra E =
Vỏỷy giaù trở cuớa E bũng giaù trở cuớa ổùng suỏỳt taùc duỷng lón vỏỷt õóứ vỏỷt giaớn nồớ gỏỳp hai lỏửn
ban õỏửu. Tuy nhión õọỳi vồùi mọỹt sọỳ vỏỷt lióỷu thỗ hóỷn tổồỹng naỡy coù thóứ khọng coù do giồùi haỷn
bóửn nhoớ hồn giồùi haỷn õaỡn họửi.





Âàûc trỉng ca biãún dảng chy:
- Thay âäøi tráût tỉû sàõp xãúp ban âáưu
- Khäng thay âäøi khong cạch giỉỵa cạc phán tỉí trong sút quạ trçnh biãún dảng, do âọ
thãø têch riãng khäng âäøi v biãún thiãn näüi nàng bàòng 0. Vç váûy máùu khäng tråí vãư trảng thại
ban âáưu sau khi gii phọng lỉûc. Nhỉ váûy biãún dảng do l biãún dảng khäng thûn nghëch
Trong quạ trçnh biãún dảng do, váûn täúc biãún dảng phủ thüc vo âäü låïn ca lỉûc näüi ma
sạt xút hiãû
n trong máùu 2. Hóỷ sọỳ Poatxong:

=
à



: bióỳn daỷng tổồng õọỳi theo chióửu ngang cuớa mỏựu
: bióỳn daỷng tổồng õọỳi theo chióửu doỹc cuớa mỏựu
Khi bióỳn daỷng deớo thỗ à = 0,5 (vỗ trong bióỳn daỷng deớo thỗ thóứ tờch khọng õọứi nón à =
0,5)
Caùc vỏỷt lióỷu coù à < 0,5 seợ coù mọỹt khoaớng bióỳn daỷng õaỡn họửi III. Bióỳn daỷng móửm cao:
Khi keùo mọỹt mỏựu cao su vaỡ mọỹt mỏựu theùp thỗ ta coù õổồỡng cong bióỳn daỷng nhổ sau:


N

- Âàûc trỉng ca biãún dảng mãưm cao:
+ Biãún dảng mãưm cao cọ σ tàng cháûm khi ε tàng nhanh hån so våïi biãún dảng ân häưi.
+ Biãún dảng mãưm cao chè xy ra âäúi våïi polymer
*/ Ngun nhán ca biãún dảng mãưm cao l do chuøn âäüng nhiãût ca âoản mảch, màõc
xêch v phán tỉí (do âọ khi nhiãût âäü tàng, cng σ thç ε tàng).
1.Âàûc âiãøm ca biãún dảng mãưm cao:
- Biãún dảng mãưm cao giäúng biãún dảng ân häưi: thûn nghëch
- Biãún dảng mãưm cao giäúng biãún dảng mãưm do : Khong cạch giỉỵa cạc phán tỉí
khäng âäøi suy ra V riãng suy ra , cọ sỉû thay âäøi vãư hçnh thại sàõp xãúp (do
chuøn âäüng nhiãû
t). Do váûy, bn cháút ca biãún dảng mãưm cao l sỉû chuøn âäüng nhiãût. Vç
biãún dảng mãưm cao l do chuøn âäüng nhiãût nãn nọ mang bn cháút âäüng nàng.
- Biãún dảng ân häưi xy ra tỉïc thåìi våïi ỉïng sút cn biãún dảng mãưm cao thç phạt triãøn
cháûm hån so våïi ỉïng sút (cáưn phi cọ thåìi gian)
- Hiãûu ỉïng nhiãût âäü ca mãưm cao ngỉåüc dáúu våïi biãún dảng ân häưi
+ Biãún dảng ân häưi: kẹo : ∆V > 0 ⇒ lảnh
thạo: ∆V = 0 ⇒ nọng lãn
+ Biãún dảng mãưm cao ngỉåüc lải: tàng nhiãût âäü v tàng ε thç nhiãût âäü máùu tàng.
- Trong khong biãún dả
ng ny E khäng cn l hàòng säú m phủ thüc vo thåìi gian.
Tuy nhiãn háưu nhỉ âäúi våïi cạcσ khạc nhau giạ trë ca E nh (≈ 0,02 kg/mm
2
).
Biãún dảng mãưm cao chè xy ra åí khong nhiãût âäü xạc âënh gi l khong nhiãût âäü mãưm
cao. Nãúu nhiãût âäü låïn hån khong nhiãût âäü mãưm cao thç chè cọ biãún dảng chy.
2. Mäúi quan hãû giỉỵa biãún dảng mãưm cao v cáúu trục ca polymer:
Âãø cọ biãún dảng mãưm cao thç phi cọ 2 âiãưu kiãûn:
- Cạc dy phán tỉí phi â mãưm do.