ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
28
уже не успевает за трещиной, размеры зоны вначале «замораживают-
ся», а с переходом к атермической стадии движения трещины зона
вынужденной эластичности исчезает, и заключительный этап разру-
шения происходит по механизму хрупкого разрушения — трещина
«
летит» адиабатически с высокой локальной температурой в ее го-
ловной части. Следовательно, условие
1
определяет отсутствие
зоны вынужденной эластичности.
При температуре выше температуры хрупкости в нагруженном
материале в окрестности трещины появляется зона вынужденной
эластичности, заполненная нелинейно деформированным полимер-
ным веществом. Материал зоны подвергается вынужденной эласти-
ческой деформации ползучести, связанной с большими макроскопи-
ческими перемещениями. Вне зоны материал образца испытывает
только упругие деформации. На микроскопическом уровне развитие
вынужденной эластической ползучести, обусловленной возникнове-
нием в силовом поле вынужденной сегментальной подвижности,
проявляется в изменении конформаций макромолекул от свернутых к
вытянутым без их разрыва и перемещения как целого. При этом из-
меняется (уменьшается) конформационная энтропия макромолекул.
В этом смысле вынужденная эластическая деформация имеет энтро-
пийное происхождение. Но конформационные преобразования при
вынужденной ползучести происходят с преодолением блокирующего
действия межмолекулярных сил, поэтому изменяется не только эн-
тропия, но и внутренняя энергия макромолекул. При этом характер
вынужденной эластической деформации не чисто энтропийный.
Тормозящее действие межмолекулярных сил проявляется как внут-
реннее трение, на преодоление которого затрачивается работа, рассе-
ивающаяся в виде потока теплоты. В связи с этим при формировании
зоны вынужденной эластичности она нагревается.
В зоне вынужденной эластичности деформация имеет две состав-
ляющие — упругую, которая возникает практически мгновенно, и
запаздывающую — вынужденно-эластическую. Упругая составляю-
щая обусловлена растяжением химических связей и валентных углов,
в первую очередь, в цепях главной валентности полимерных макро-
молекул. Эластическая составляющая появляется только выше тем-
пературы хрупкости, так как только при этой температуре проявляет-
ся сегментальная подвижность как вынужденная ползучесть в стес-
ненных условиях малого объема зоны. Ее развитие растянуто во
времени, а эластическая составляющая значительно превосходит
упругую. Все это позволяет записать тензор деформаций в зоне вы-
нужденной эластичности в виде
 
упр
эл
хр
,
,
, ,
1,3,
ij
ij
ij
М t
М М t
T T i j
(6)