Упругости энергия

В более общем случае поток упругой энергии в конец разреза (при фиксированных точках приложения нагрузки) определяется в виде [c.188]

Подобное условие получается с использованием энергетического подхода Гриффитса, согласно которому трещина переходит в неустойчивое состояние, когда скорость высвобождения упругой энергии (<1 ) при образовании трещины в пластине превзойдет прирост поверхностной энергии(ёП). В период устойчивого роста трещины, освобождаемая потенциальная энергия расходуется на образование новой поверхности трещины с1 У = с1П = где у - плотность поверхностной энергии (работа, необходимая для образования единицы свободной поверхности). Освобождаемая энергия W пропорциональна объему полости, образованной трещиной и средней энергии деформации [c.120]

Т.е. чтобы остановить трещину, надо успеть снизить нагрузку. Однако скорость трещины в закритическом состоянии настолько велика, что при испытании образцов снять нагрузку до полного разрушения образца практически не удается (поскольку машина обладает некоторой податливостью). Кроме того, даже при полностью удаленной нагрузке трещина может продолжать расти от наличия упругой энергии в самом образце, так как для того, чтобы разгрузить образец полностью во всех его точках, требуется известное время. [c.190]

Наконец, отметим, что смысл понятия отсутствие равновесия разный при вариации перемещений в принципе возможных перемещений и при вариации длины трещины в теории трещин. В последнем случае отсутствие равновесия может означать нарушение баланса энергий (упругая энергия совместно с работой внешних сил превышает работу разрушения), в то время как все перемещения находятся в согласии с внешними силами. [c.227]

Применяя это выражение к случают действия продольной силы (ст1 = Стр (Тг = 03 = 0), получают следующее выражение упругой энергии формоизменения [c.59]

Вопрос об испытаниях на давление обсуждался на материале статистики аварий в [ЬРВ,1979], где отмечено, что для давлений, меньших 20 бар (диапазон, о котором идет речь в данной главе), упругая энергия воды на 3 порядка меньше, чем воздуха, при том же давлении. [c.98]

Появляется трещина, которая быстро развивается Упругая энергия жидкости и стенок резервуара рассеивается. Это может сопровождаться разлетом осколков [c.103]

Давление, механическое напряжение, модуль упругости Энергия, работа, количество теплоты паскаль Па Н/м2 [c.205]

После прекращения действия внешних сил упругая среда (упругое тело) под влиянием запасенной упругой энергии претерпевает обратимое изменение формы. [c.126]

Взаимосвязь характеристик трещиностойкости и параметра Ктв можно установить, исходя из следующих соображений. Удельная упругая энергия, высвобождающаяся при разрушении образца с трещиной, равна [48] [c.151]

Дня некоторых объектов положение осложняется совместным влиянием вышеуказанных факторов. Так, колонные аппараты (ректификационные колонны, абсорберы, экстракторы и т.д ) нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств эксплуатируются зачастую при избыточном давлении. В этом случае степень тяжести последствий аварий определяется как вредностью веществ, используемых в технологическом процессе, так упругой энергией, запасенной данным сосудом давления. [c.6]

Понять причину механических потерь можно, обратившись к рис. II. 2. При больщих частотах воздействия деформация (связанная с молекулярными перестройками) не успевает произойти и расходуется лишь упругая энергия (вещественная часть модуля велика). При очень малых частотах воздействия (говоря о больших и малых частотах все время надо помнить о принципе ТВЭ) происходят лишь жидкоподобные — высокоэластические или вязкие (необратимые) — деформации, причем фазы деформаций и напряжений совпадают, и расход энергии снова невелик, как невелика и вещественная часть модуля. [c.97]

Таким образом, при чисто механическом подходе на основе понятий механики сплошных сред или с учетом молекулярного строения твердых тел описание прочностных свойств сводится к оперированию понятиями предела прочности, предельных состояний и к системе расчетов потери устойчивости изделий из тех или иных материалов. Основная задача механики разрушения — определить те предельные критические условия, при которых наступает разрушение. Соответствующие теории называют теориями предельных состояний. К ним относятся теории максимального нормального напряжения, максимального удлинения, предельного значения упругой энергии и другие, более сложные. В этих теориях разрушение рассматривается как критическое событие при достижении предельного состояния (предельной поверхности разрушения), которое описывается в общем случае комбинацией компонентов тензора деформаций и тензора напряжений. [c.284]

Термодинамический подход [5 6 11.9] связан с тем, что в процессе разрыва происходит рассеяние упругой энергии и переход ее в теплоту. Учет таких механических потерь, как будет показано ниже, базируется на первом начале термодинамики. Этот подход важен для полимеров, так как полимеры характеризуются механическими потерями при деформациях. [c.287]

Условием разрушения в термодинамическом подходе является достижение того критического (предельного) напряжения, при котором упругая энергия образца может обеспечить энергетические затраты на образование поверхностей разрушения и на механические потери при разрушении. [c.287]

Некоторыми исследователями [11.9] термодинамический подход к разрушению осуществляется формально без выяснения природы механических потерь. Процесс разрушения рассматривается на основе реологических моделей Кельвина, Максвелла и др. причем критерием разрушения является достижение упругой энергией (в общем случае внутренней энергией) некоторого предельного значения, что сближает механический подход, рассмотренный выше, с термодинамическим подходом. [c.287]

Механический подход исходит из того, что в материале, прилегающем к вершине микротрещины при температуре выше 7 хр, когда предел текучести (вынужденной высокоэластичности Ов) становится меньше перенапряжений в вершине микротрещины, происходят микропластические деформации, снижающие концентрацию напряжения. Часть работы разрушения твердого тела идет на мик-ропластическую деформацию (механические потери первого вида). В связи с этим упругая энергия, идущая на разрушение твердого тела, возрастает. В этом подходе исходят из теории Гриффита и обобщают ее, вводя в формулу Гриффита вместо свободной поверхностной энергии а характеристическую энергию разрущения (или в дальнейшем — энергию разрушения) а, которая включает и свободную поверхностную энергию, и механические потери. Под характеристической энергией разрушения а понимается вся энергия, затрачиваемая на процесс разрушения при образовании единичной поверхности разрушения. [c.316]

Теория Гриффита ф Учет механических потерь ф Виды рассеяния упругой энергии прн разрушении полимеров ф Безопасное напряжение [c.290]

Виды рассеяния упругой энергии при разрушении полимеров [c.291]

В процессе разрушения твердых тел наблюдается рассеяние упругой энергии (механические потери) нескольких видов [c.291]

Разрыв макромолекул в напряженном ориентированном полимере приводит к рассеиванию упругой энергии концевых участков макромолекул, которые могут содержать до десятков несущих связей. Следует отметить также, что образованная при разрыве связей поверхность полимера включает в себя появившиеся свободные радикалы, обладающие дополнительной энергией. Высказывается предположение об активирующем влиянии свободных радикалов на процесс роста трещины за счет их химической активности [61]. [c.292]

При нагружении образца с увеличением запаса упругой энергии при некотором а = сгс °) достигается условие [c.292]

Атермический механизм разрушения наблюдается тогда, когда тепловые флуктуации не играют роли и процесс разрыва определяется только напряженным состоянием материала (низкие температуры или большие скорости нагружения, когда скорость распространения трещины определяется упругими свойствами твердого тела и запасом упругой энергии в нем). [c.307]

Рассмотрим атермический процесс разрушения в хрупком состоянии полимера, когда деформационные (релаксационные) потери первого вида практически не наблюдаются. В этом состоянии наблюдаются потери в виде рассеяния упругой энергии при разрыве химических связей в вершине микротрещины (потери третьего вида) и динамические потери — переход упругой энергии в кинетическую энергию раздвижения стенок трещины, которая затем рассеивается в теплоту (потерн второго вида). Потерн третьего вида, как уже известно, не зависят от скорости роста трещины и поэтому не дают вклада в кинетику разрушения. Вследствие этого кинетику разрушения атермического процесса разрушения, наблюдаемого при напряжениях о стк, определяют потери второго вида, зависящие от скорости роста трещины. [c.308]

В области нехрупкого разрушения полимеров между температурами Тхр и Тс (см. рис. 11.4) рассеяние упругой энергии при росте трещин из-за различных локальных деформационных процессов становится существенным и термофлуктуационный механизм переходит в термофлуктуационно-релаксационный (см. табл. 11.2). Кроме того, механические потери оказывают существенное влияние на динамическую прочность полимеров при циклических нагружениях. Вызываемый ими локальный разогрев в местах перенапряжений ускоряет рост трещин и снижает долговечность и прочность. [c.314]

Влияние релаксационных свойств ка процесс разрушения полимеров сказывается и на кинетике роста трещин. Это связано с тем, что в процессе микродеформации вблизи вершины трещины происходит переход упругой энергии в теплоту. [c.317]

Для оценки величины AS° допустим, что все изменение свободной энергии активации определяется упругой энергией, возникающей в кристаллической решетке, когда диффундирующий атом переходит на вершину потенциального барьера, т. е. [c.346]

Во-вторых, крупногабаритные конструкции могз накапливать весьма значительную упругую энергию, которая при аварийных ситуациях может вызвать большие разрушения близлежащих зданий, сооружений, оборудования. Приведем несколько примеров подобного типа [4]. [c.5]

Технологическое оборудование нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов чрезвычайно разнообразно как по назначению, так и по конструктивному оформлению. Преобладающая часть парка оборудования нефтехимии и нефтепереработки имеет поверхностный контакт с рабочей средой и относится к категории металлоемких и тяжелонафуженных, представляет собой крупногабаритные конструкции, способные накапливать значительную упругую энергию, которая при аварийных ситуациях может вызвать большие разрушения близрасположенных зданий, сооружений, оборудования [30]. [c.9]

Потери третьего вида, обусловленные рассеянием упругой энергии при разрыве связей в вершине растущих трещин, были введены в теорию прочности исходя из молекулярной модели микротре-щнны и микропроцесса разрушения. Потери этого вида возникают вследствие того, что на границе перехода от свободной поверхности к сплошности происходит разрыв связей. В момент разрыва связей абсолютное значение квазнупругой силы достигает макси- [c.291]

Учтем, что при а = ао скорость роста микротрещины бесконечно мала и потери первого и второго вида равны нулю. Поэтому упругая энергия химической связи при ее разрыве переходит в свободную поверхностную энергию и затрачивается на поверхностные потери третьего вида брз. Таким образом, в основе определения безопасного напряжения при кинетическом подходе, как и при термодинамическом подходе, лежит баланс энергии при разрушении. Так как при разрыве химической связи полимерной цепи образуются две новые микроплощадки свободной поверхно.сти площадью лЯл, то [c.311]

Адгезионные теории объясняют трение молекулярным взаимодействием на площадках фактического контакта. Из этой группы теорий трения можно назвать теорию Томлинсона (1929), молекулярную теорию Дерягина [13.1] (1934) и теорию Боудена и Тейбора [13.2] (1933). К этой же группе можно отнести молекулярно-кинетическую теорию трения высокоэластических материалов Бартенева [10] (1954). Для твердых тел, находящихся в сцеплении, адгезионный механизм трения может быть связан как с рассеянием упругой энергии на молекулярных шероховатостях, так и с разрушением мостиков сварки. [c.359]

Однако согласно (VI.2) увеличение энтропии системы возможно и без теплообмена при условии протекания неравновесного процесса. Например, представим себе, что в изолированной системе оказался механизм, включающий скрученную ( заведенную ) пружину и приспособление, освобождающее ее в заранее запрограммированный момент. Вообще говоря, закрученная пружина могла бы совершить работу — например, закрутить другую пружину или что-либо другое, и в этом случае в условиях полной равновесности энтропия системы осталась бы постоянной [знак равенства в соотношении (VI.2)]. Однако при простом освобождении пружина неравновесно раскручивается, не совершая никакой работы. При этом запасенная в ней потенциальная энергия упругости — энергия упорядоченного состояния превращается в энергию хаотического движения молекул, т. е. система нагревается. В таком неравновесном процессе также увеличивается неупорядоченность молекулярного состояния системы и возрастает ее энтроггия, но уже в отсутствие поглощения теплоты извне. [c.176]

Отрезок D1D2 изображает эластическую деформацию. Упругая деформация — обратима, поскольку работа А, совершаемая над телом, равна работе В, возвращаемой им же. Пластическая деформация является в этом смысле необратимой. Упругое последействие (высокоэластическая дефорация е ) связано с внутренним сопротивлением структуры тела, сопровождающимся рассеянием упругой энергии в теле, следовательно, процесс замедленной упругости необратим термодинамически. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология