Поверхность разрыва

При прокладке трубопроводов, несмотря на соблюдение правил и инструкций, возможны ошибки, которые на первый взгляд кажутся незначительными, но которые в соответствующих условиях могут привести к авариям. Так, неучтенные напряжения материала трубопроводов в сочетании с напряжениями ири монтаже могут вызвать поломку менее прочных элементов трубопровода, например чугунных запорных устройств в стальных трубопроводах, нарущение плотности запорных устройств вследствие перекашивания уплотняющих поверхностей, разрывы под воздействием дополнительных напряжений ири понижении температуры окружающей среды и т. д. Неправильная прокладка трубопроводов, выбор неподходящих способов компенсации температурных деформаций в системах, монтаж последних в ненадлежащем месте, применение труб из непригодных материалов для данных условий низких температур — все это может привести к авариям. На рис. ХПМ пока [c.296]

Трещиной в твердом теле называется область поверхности разрыва смещений, способная под воздействием внешних факторов к распространению, т. е. к увеличению своей площади. [c.190]

В рассматриваемом случае затрата энергии на создание новых поверхностей разрыва (энергия разрушения) фактически определяется работой пластической деформации 6Wp, т. е. 8Г = 6Wp. Эта энергия разрушения отличается от энергии разрушения упругого тела тем, что здесь 5Г целиком определяется затратой энергии на работу пластической деформации. Для идеально упругого хрупкого тела по определению d = О и величина бГ есть часть внутренней энергии, причем плотность энергии разрушения постоянна. В рассматриваемой модели величину у нельзя считать постоянной материала в этом случае [c.215]

В ударной волне имеется область сильно сжатого газа или жидкости, которая перемещается в пространстве с большой (для газов со сверхзвуковой) скоростью. Эпюра ударной волны (рис. 3.13) имеет области положительных и отрицательных давлений (зоны сжатия и разрежения). Фронт ударной волны представляет собой поверхность разрыва, на которой скачком изменяются давление, плотность, температура и нормальная составляющая вектора скорости потока жидкости. [c.65]

Математическое исследование течений с резким изменением параметров (например, в ударных волнах) с помощью дифферен-диальных уравнений ((12) и (26), (50)—для вязкого газа или (81), (83)—для идеального) оказывается затруднительным в связи с необходимостью выделения особых поверхностей (разрывов) и расчета изменения параметров на них по специальным -соотношениям. Эти трудности можно избежать, применяя интегральные уравнения, не содержащие производных от функций, характеризующих состояние среды. Для этого получим уравнения, выражающие законы сохранения массы, количества движе-иия и энергии в интегральной форме. [c.111]

Использование законов сохранения массы, количества движения и энергии позволяет записать условия динамической совместимости, связывающие эти величины по обе стороны поверхности разрыва. В [c.65]

Пусть в гетерогенной смеси двух фаз одна из них — несущая (раствор или газ), а другая присутствует в виде отдельных частиц (кристаллов) различного размера, непосредственными взаимодействиями между которыми будет пренебрегать. Движение двухфазной смеси будем изучать при следующем допущении [3—9] расстояния, на которых параметры течения смеси меняются существенно (вне поверхности разрыва), много больше размеров самих частиц и расстояний между ними. В каждой точке объема, занятого смесью, можно ввести объемные содержания фаз а и средние плотности р [4—5], причем р = р1 + рг а.1 + аг— 0, р = [c.14]

При толщинах ниже 2-10 см пленка битума после разрыва была неоднородна и имела на пластинах такой же вид, как пленка, изображенная на рис. 1.6. В результате этого полученные значения прочности пленки получились довольно неустойчивыми. При толщинах выше 2-10- см поверхность разрыва пленки была однородной в тех местах, где разрыв происходил по самой пленке. Иногда пленка отрывалась от поверхности стали такие результаты исключались. [c.71]

Условия (1.120) называются кинематическими условиями на поверхности разрыва фронте волны). [c.27]

Прочность при одновременном разрыве всех химических связей вдоль поверхности разрыва относится к теоретической прочности 0т (при О К) или к предельной прочности Оп при температурах, отличных от абсолютного нуля. Причина низкой прочности реальных материалов (техническая прочность) заключается в наличии в них микротрещин и других слабых мест (дефектов) структуры. Под действием внешних или внутренних напряжений (I рода) возникают локальные концентрации напряжений, которые при относительно небольших нагрузках могут достигать теоретической прочности структуры. [c.281]

Разрушение твердого тела происходит в две главные стадии. Первая, медленная, стадия образует зеркальную зону поверхности разрыва, вторая, быстрая, — шероховатую. На быстрой стадии реализуется атермический механизм разрушения. Временная зависимость прочности, называемая в инженерной практике статической усталостью, выражается взаимосвязью между долговечностью тд и задан- [c.301]

Длительный процесс разрушения эластомера характеризуется двумя стадиями — медленной и быстрой. Медленная стадия образует на поверхности разрыва шероховатую зону, а быстрая — зеркальную. Чем меньше напряжение, тем длительнее процесс разрушения и тем яснее выражена шероховатая зона (при хрупком разрыве, наоборот, медленная стадия дает зеркальную, а быстрая — шероховатую зону). Первая стадия разрыва начинается с образования очага разрушения, из которого растет надрыв , являющийся аналогом трещины в хрупких материалах. Надрывы возникают под действием напряжений в наиболее слабых местах, причем очаги разрушения появляются как внутри материала, так и на поверхности образца, но среди них имеется наиболее опасный. Поэтому прочность эластомеров и резин определяется вероятностью образования наиболее опасного надрыва, аналогично тому, как прочность хрупкого материала определяется наиболее опасной трещиной. Надрывы растут в направлении, поперечном растягивающим усилиям, аналогично трещинам в хрупком телах. [c.336]

Итак, было установлено, что быстрый разрыв происходит без образования надрывов в результате прорастания трещин разрушения, медленный — путем образования и прорастания надрывов. В первом случае поверхность разрыва гладкая, во втором — шероховатая. На первой стадии разрушения растут дефекты в виде над- [c.336]

Следует отметить, что -резко пониженная реальная прочность приближенно пропорциональна теоретически вычисленной для идеальной решетки поверхностной энергии, как работе образования новой единицы поверхности разрыва, ой величине также пропорциональна и удельная работа диспергирования (шлифования или тонкого измельчения) соответствующих реальных тел. [c.182]

Когда концентрация дисперсной фазы, а следовательно, и прочность коагуляционной структуры, превышает некоторый предел, механическое ее разрушение перестает быть обратимым. Оно уже не сопровождается тиксотропным восстановлением при наличии коллоидной фракции. Такие разрывы происходят внутри пластично-вязкой среды, они не сопровождаются нарушением сплошности, спонтанная тиксотропная восстанавливаемость структуры сохраняется. При дальнейшем снижении содержания жидкой дисперсионной среды — переход к пластичным пастам (формирующимся керамическим массам) — прочность дисперсной структуры может восстанавливаться после разрушения, но только в условиях пластической деформации под напряжением, когда обеспечивается истинный контакт по всей поверхности разрыва. [c.185]

На монокристалл цинка (проволока диаметром 1 мм и длиной 10 мм) наносят тончайший слой ртути (толщина в несколько микрон), погружая образец на несколько минут в раствор нитрата ртути. Цинк как более активный металл вытеснит ртуть из раствора, и на поверхности проволоки образуется тонкий слой ртути с характерным зеркальным блеском. Закрепив в зажимах разрывного прибора концы цинковой проволоки, начинают ее растягивать (при комнатной температуре). Уже при небольшом усилии (100—200 гс мм- ) проволока разорвется предельная деформация при этом не превысит нескольких процентов. Разрушение носит ярко выраженный хрупкий характер. Разрыв всегда происходит не в плоскости перпендикулярного поперечного сечения, а вдоль плоскости спайности (в данном случае плоскости базиса), под определенным углом наклона к оси проволоки. Поверхность разрыва представляет собой зеркальный скол. [c.220]

Для облегчения процесса дробления важно понизить прочность твердых тел. Чем меньше прочность данного твердого тела, тем меньше энергии надо затратить на его разрушение (измельчение). Понижение прочности горных пород важно и при их добыче из горного массива. Самый механизм разрушения, который связан с образованием поверхности большого числа мелких частиц благодаря образованию новой поверхности разрыва, обусловлен протеканием поверхностных явлений. [c.206]

Мы будем в дальнейшем термины поверхность разрыва и поверхностный слой применять как тождественные, отдавая предпочтение второму, как более наглядному . [c.51]

Поскольку в середине XIX в. представления о толщинах поверхности разрыва были еще менее ясными, Гиббс предложил весьма изящную систему построения термодинамики поверхностного слоя, основанную на исключении неопределенности значения б. Проведем, согласно Гиббсу, в области поверхностного слоя, двумерную (лишенную толщины) поверхность ss (см. рис. 8), названную Гиббсом разделяющей и определенную следующим образом Разделяющая поверхность — геометрическая поверхность, воспроизводящая форму поверхности разрыва и располагающаяся параллельно последней . Выбор точного положения этой поверхности будет определен далее. [c.52]

Таким образом, давление внутри капли, равновесной с паром, оказывается на 15 ат выше, чем в фазе пара. При г= 10 см АР 150 ат. Можно представить это избыточное давление как результат действия некоторой силы поверхностной пленки , стягивающей фазу, расположенную с вогнутой стороны поверхности разрыва, т. е. каплю. Поскольку действие равно противодействию, [c.67]

В случае применения правила фаз к дисперсной системе возникают прежде всего два вопроса, связанные с понятием фазы первый — следует ли считать отдельными фазами поверхности разрыва (поверхностные слои) и второй — является ли сама коллоидная частица (вернее их совокупность) отдельной фазой [c.74]

Таким образом, давление внутри капли, равновесной с паром, оказывается на 1,5 МПа (15 ат) выше, чем в фазе пара. При г = = 10- см ДР г 15 МПа. Можно представить это избыточное давление как результат действия некоторой силы поверхностной пленки , стягивающей фазу, расположенную с вогнутой стороны поверхности разрыва, т. е. каплю. Поскольку действие равно противодействию, эта стягивающая сила вызывает повышение давления в фазе капли. [c.62]

Основные допущения. Рассмотрим jra-фазную п-компопентную сплошную среду, в объеме каждой -й фазы которой протекают N линейно независимых химических реакций. Движение многофазной многокомпонентной смеси будем изучать при следующем предположении фазы представляют собой гомогенные смеси (смеси газов, растворы), а расстояния, на которых параметры течения меняются существенно (вне поверхностей разрыва), много больше характерных размеров неоднородностей или включений (капель, пузырей, твердых частиц). Это позволяет подойти к описанию движения многокомпонентной многофазной смеси на основе представлений взаимопроникающих континуумов [33]. [c.35]

При формировании адсорбционно-сольватного слоя из жидкой фазы необходимо, чтобы энергия ММВ соединений, переходящих в слой, значительно превосходила энергию ММВ среды. Согласно правилу выравнивания полярностей Ребиндера, в слое концентрируется вещество, обладающее полярностью, промежуточной между полярностями веществ в ядре и дисперсионной среде раздела фаз. Так, на границе фаз асфальтены — парафины ароматические углеводороды хорошо взаимодействуют с поверхностью ядер ССЕ. Па следующих стадиях происходит рост размеров ССЕ. При достижении необходимой разности плотностей между исходной фазой и ССЕ, последние начинают перемещаться ио системе и формируют межфазный слой — поверхность разрыва — границы разделяющей фазы (подсистемы) со схожими свойствами. Поверхность разрыва представляет собой переходный слой— реальный объект, обладающий объемом. Внутри межфазного слоя в результате его разрушения происходит непрерывное изменение свойств от характерных для дисперсной системы до свойств новой фазы. В зависимости от степени искривления иоверхности ядер ССЕ различают макрогете-рогенные (плоская поверхность) и микрогетерогенные (искривленная поверхность) системы. По мере перехода от макро-гетерогенных систем к микрогетерогенным существенно увеличивается поверхность раздела и роль поверхностных явлений. При увеличении размеров коллоидных частиц происходит уменьшение их межфазной поверхности, в результате часть со- [c.123]

В каждом опыте поверхность разрыва исследовали под стереоског пическим микроскопом при 45-кратном увеличении. В пределах изученных толщин пленок никакого вязкого течения в процессе разрыва не наблюдалось. Такое течение можно заметить только при толщинах порядка 10 см. [c.71]

При малых скоростях роста трещины составляющими кинетической энергии в R можно пренебречь. Тогда сопротивленпе материала распространению трещин будет включать удельную поверхностную энергию 2у (требуемую для преодоления силы сцепления атомов или молекул, действующей поперек вновь образованной поверхности разрыва среды), энергию Vre упругого втягивания в матрицу напряженных молекул, энергию Vpi — пластического деформирования и энергию Усь. — химических реакций, вызванных разрывом цепи. Энергии снятия внутренних напряжений Ui) и химических реакций с окружающей средой U h) нужно вычесть из R [c.337]

Используем теперь тот факт, что к элементу среды, рассеченному фронтом волны, применимы общие теоремы динамики (в частности, теорема об измепеини количества двилсения). Следствием этих теорем будут условия, которые называются динамическими условиями на поверхности разрыва. [c.27]

Внешняя целостность жидкого тела является до некоторой степени кажущейся, На самом деле оно пронизано множеством поверхностей разрыва, которые при отсутствии растягивающих внешних усилий не успевают развиться, однако спонтанно исчезают в одних местах, одновременно возникая в друтих и образуя в теле, в каждый данный момент времени совокупность микрополостей (кавитаций) в виде трещин, дырок и т.п. Возникновение и исчезновение этих микрополостей является результатом флуктуаций плотности, связанных с тепловым движением. Подобные флуктуации несколько искажают однородность тела в малых объемах, не нарушая ео существенным образом. В макроскопически однородном теле до некоторых граничных внешних условий yп e твyют лишь гомофазные флуктуации. При этом не исключается существование гетерофазных флуктуаций, приводящих при незначительном изменении внешних условий к образованию зародышей новой фазы, например возникновению в жидкости твердой фазы при пониженных температурах, либо паровых пузырьков — при повышенных (естественно, при соответствующих других внешних условиях). Причем значения этих температур находятся вблизи температур застывания (помутнения), либо кипения жидкости. [c.87]

Механические потери з полимерах, наблюдаемые в процессах деформации и разрушения, очень существенны для пенимапия разрушения. В эластомерах и пластмассах, например, механические потери при разрыве образца превышают свободную поверхпостную энергию поверхностей разрыва на несколько порядков. Любой процесс разрушения твердых тел сопровождается механическими потерями, учитываемыми в конечном счете рассеянной теплотой Q [5 6 11.9 11.11]. [c.290]

Вследствие медленного роста микротрещииы (первая стадия) на поверхности разрыва образуется гладкая или зеркальная зона разрушения на второй же стадии, протекающей с большой скоростью, близкой к скорости распространения поперечных упругих волн в твердом теле, возникает шероховатая зона разрушения. Разрушение на второй стадии происходит по механизму, который Гриффит считал единственным и характерным для хрупких тел. Этот механизм разрушения Смекаль назвал атермическим. [c.296]

Изучение магистральных трещин интересно тем, что именно в районе вершины такой трещины и развертываются те явления, которые определяют долговечность всего тела. По закономерностям роста магистральной трещины и по особенностям рельефа поверхности разрыва образца (фрактография) можно установить наличие начального локального разрыва и оценить его размеры. Кроме того, изучение магистральных трещин позволяет конкретизировать роль субмикро- и микротрещии в процессе разрушения путем исследования этих мелких трещин в области вершины растущей микротрещины или же их следов на поверхности разрыва тела. Иногда обнаруживается повышенная концентрация субмикротрещин перед растущей магистральной трещиной, так что макротрещина продвигается уже через насыщенную разрывами зону полимера. Рост же магистральной трещины в процессе слияния ее с вырастающими ей навстречу микротрещииами сопровождается появлением характерных следов на поверхности образца — гипербол, анализируя которые можно найти скорости роста трещин, их относительную опасность , размеры и т. д. [c.326]

Пока разрывы пространственной сетки происходят в пластичновязкой среде, не сопровождаясь нарушением сплошности, спонтанная тиксотропия (восстанавливаемость структуры) еще сохраняется. При дальнейшем же снижении содержания жидкой среды (переходе к пластично формирующимся керамическим пастам) прочность дисперсной структуры может восстанавливаться после разрушения только под напряжением в условиях пластической деформации, обеспечивающей истинный контакт по всей поверхности разрыва. При дальнейщем уплотнении системы и удалении жидкой дисперсионной среды выпариванием (при увеличении числа связей в единице объема и уменьшении толщины прослоек между частичками) исчезает уже не только тиксотропная восстанавливаемость, но и пластичность, а еще ранее высокоэластичность. Пластическая прочность -Рт при этом непрерывно [c.191]

Плавление твердого тела. Процесс плавления кристалла можно рассматривать как накопление в нем вакансий. С повышением температуры возрастает амплитуда колебаний структурных единиц в кристаллической решетке вокруг положения, равновесия. Когда амплитуда превысит среднее межатомное расстояние, начинается переход тела в новое агрегатное состояние — жидкость, пар. В стадии предплавления кристалл испытывает сильное термическое расширение, обусловленное большими амплитудами колебания структурных единиц и разрывом части химических связей. Возникающие в кристалле вакансии склонны к флуктуационному слиянию при их скоплении образуются линии и поверхности разрыва, которые обособляют друг от друга группировки различного, но небольшого размера. Если с повышением температуры химические связи в решетке разрываются постепенно и равномерно, то кристалл тоже постепенно размягчается и превращается вначале в очень вязкую жидкость, структура которой близка к структуре исходного твердого тела. Так размягчаются кварц, полевые шпаты, шлаки. Если же с повышением температуры решетка резко расширяется и химические связи в ней разрываются быстро и неравномерно, то в кристалле вблизи точки плавления возникают хаотически расположенные микроучастки метастабильной жидкой фазы, после чего он сразу же полностью (конгруэнтно) или частично (инкон-груэнтно) переходит в легкоподвижную жидкость. Так плавится большинство кристаллов кальциевых соединений. [c.113]

Обратимся к рассмотрению метода избыточных величин. Гиббс называет поверхностный слой поверхностью разрыва, определяя ее следующим образом Поверхность разрыва (surfa e of dis ontinuity)—неоднородный тонкий слой, разделяющий объемные фазы и обладающий, следовательно, конечной толщиной и объемом . [c.51]

Первый вопрос более прост. Качественно мы сразу же можем дать на него отрицательный ответ. Действительно, для сосуда с водой в атмосфере пара, если поверхность разрыва считать отдельной фазой, подсчет по правилу фаз дает ответ, лишенный физического смысла / =14-2 — 3 = 0. Это происходит потому, что-вывод правила фаз основывается на рассмотрении изменений изобарного потенциала 6(3 и подсчете числа степеней свободы по-разности между числом независимых переменных и числом связывающих их уравнений. Поскольку в выражение для G входит член as, то при s = onst оба числа увеличиваются одинаковым образом. Действительно, в системе, состоящей из г объемных и и г поверхностных фаз, число независимых переменных. (Г, Р, а<2>. .. < >,. .., nf>, nf. . .) равно 2 + + [c.74]

Курс коллоидной химии 1974 (1974) -- [ c.51 ]

Курс коллоидной химии 1984 (1984) -- [ c.45 ]

Курс коллоидной химии 1995 (1995) -- [ c.49 ]

Структура и прочность полимеров Издание третье (1978) -- [ c.85 , c.91 , c.96 , c.102 ]

Курс коллоидной химии (1984) -- [ c.45 ]

Прочность и механика разрушения полимеров (1984) -- [ c.67 , c.69 ]

Динамика многофазных сред Часть 1 (1987) -- [ c.35 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология