Плотность работы при деформации

Для трансверсально-изотропной среды (ТИС) плотность энергии деформации может быть записана, в соответствии с работами Г. Джонсона [233], в виде [c.72]

Пусть у анизотропного упругого тела в состоянии 1 деформации равны нулю, а в состоянии 2 — характеризуются тензором с компонентами гц. Запишем выражение для плотности работы А напряжений на упругих деформациях [c.14]

Таким образом, каждый из приведенных интегралов дает работу деформации, отнесенную к единице объема (плотность работы). В то время как первый интеграл представляет собой работу растяжения, второй равняется работе, возвращенной при сокращении образца, и имеет поэтому отрицательный знак (при положительном значении напряжения происходит уменьшение деформации, т. е. у — отрицательная величина). [c.387]

Плотность работы при деформации (затраченной или возвращенной при удлинении или сокращении образца на (11 под действием силы Р) выражается уравнением [c.241]

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]

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]

Крепление труб в трубных решетках. Способ крепления труб в трубных решетках должен обеспечить прочность и плотность соединения с учетом работы в условиях больших температурных колебаний. Наибольшее распространение получило крепление труб в, гнездах трубной решетки развальцовкой, т. е. раздачей конца трубы внутри гнезда до плотного соприкосновения с ним и появления в стенках гнезда упругих деформаций, достаточных для прочного удержания трубы. [c.170]

Существенные недостатки регулирования частичным отжимом всасывающего клапана состоят в значительном росте температуры нагнетания и в том, что в периоды сжатия и нагнетания тонкие клапанные пластины, прижатые силой давления газа к пальцам отжимной вилки, выгибаются и получают значительные остаточные деформации. При возврате на полную производительность пластины работают плохо, не обеспечивая плотности клапана. Вследствие указанных обстоятельств регулирования частичным отжимом всасывающих клапанов не следует применять. [c.548]

В работе [102, с. 86—91] установлена четкая взаимосвязь показателя текстуры с плотностью материала, т.е. в конечном счете - со степенью деформации материала при ТМО (рис. 74). С увеличением плотности материала при ТМО изменяются текстура (а, следовательно, анизотропия), физические свойства, а также их абсолютная величина. [c.191]

Дополнительным подтверждением этого служат результаты изучения субструктуры решетки электролитически осажденного железа, приведенные в той же работе [81 ] хотя средняя величина когерентных областей решетки ниже (т. е. плотность когерентных областей выше), чем в случае сильно деформированного железа, (1140 против 1340 А) максимальная относительная деформация решетки тех же образцов в пять раз меньше и, как следовало ожидать, выше поляризуемость (наклон анодной поляризационной кривой 40 мВ против 30 мВ для деформированного железа). Правильно отметив различия в относительной деформации решетки, авторы тем не менее утверждают, что получить наклон 30 мВ можно только при высокой плотности субзерен, что противоречит йх собственным экспериментальным данным. [c.108]

Поэтому оказалось возможным выше не учитывать рассеиваемую в тепло Часть механической работы при не слишком большой разнице плотностей дислокаций силы трения при движении дислокаций в обоих состояниях примерно одни и те же, и силы сопротивления деформации (упрочнение) возрастают за счет упругого взаимодействия (отталкивания) дислокаций. [c.50]

В качестве доказательства можно привести экспериментальные данные работы [89], приведенные в табл. 1. Как видно из табл. 1, отпуск предварительно деформированного образца при 350 °С не только не уменьшил плотности субзерен, но, наоборот, увеличил ее в полтора раза. По нашему мнению, это прямо указывает на то, что в когерентные границы выстроились дислокации, которые ранее были в более неравновесном состоянии (например, в скоплениях перед барьерами). Хотя величина плотности субзерен проходит через максимум с ростом температуры отпуска (см. табл. 1), относительная деформация решетки, действительно характеризующая ее среднюю энергию упругих искажений, монотонно уменьшается с ростом температуры отпуска. Следовательно, повышение температуры отпуска монотонно приближает металл к равновесному состоянию, как и следовало ожидать. На отно-108 [c.108]

Рассмотрим пространственную систему сравнения, имеющую те же объем и форму, что и реальная система, и одинаковые объемные свойства для каждой из соответствующих фаз — вплоть до выделенной разделяющей поверхности. (При деформаций реальной системы объем системы сравнения остается тем же, что и объем реальной системы.) Мы вычтем из 11 объемную энергию 11 (где а есть I или П для фаз Ги П), рассчитанную для системы сравнения. Разница соответствует избыточной поверхностной энергии (в работе Гиббса 5). Аналогичная процедура позволяет вычислить избыточную поверхностную энтропию 5 и избыточные поверхностные плотности Г1 и Гг относительно разделяющей поверхности. [c.67]

Объяснение различий поверхностей ослабления, полученных при различных видах деформирования, приводится в работе Блатца, Шарда и Чоегля [42]. Эти авторы в качестве уравнения состояния при произвольном деформировании предложили обобщенную зависимость энергии деформации. Больщую часть нелинейности они включили в уравнение состояния, т. е. в соотношение между плотностью энергии деформации и деформацией. При этом с помощью четырех материальных констант они [c.74]

Пусть на участке трубопровода длиной /, радиусом К, толщиной стенки 5 движется поток жидкости плотностью р со скоростью w (рис.2.23). Все необходимые свойства жидкости и материала трубы известны. В какой-то момент времени мгновенно закрывают задвижку на правом конце участка, и скорость в трубе падает до нуля. При этом кинетическая энергия потока Ь ин переходит в работу деформации стенок Ьдеф и сжатия жидкости Ьсж- Подчеркнем здесь приходится учитывать эффекты, которые ранее мы игнорировали деформацию стенок трубы и сжимаемость жидкости под действием возникающего ударного давления. Значение уд можно определить из энергетического баланса — запишем его в форме (1.8г) [c.182]

Фрэнк [24] показал, что если мощность дислокации значительна, то равновесное состояние дислокации предполагает наличие пустого ядра в ней. Равновесный диаметр ядра определяется соотношением между поверхностным натяжением твердого тела (поверхностной свободной энергией) и плотностью энергии деформации, вызванной дислокацией. Появление полых дислокаций можно ожидать обычно при векторах Бургерса, больших 10А,и оно должно быть исключено для векторов Бургерса меньшей длины. Может иметь место также случай, когда полая дислокация находится в метастабильном равновесии, хотя ее состояние с наименьшей свободной энергией соответствует замкнутому ядру. Равновесный радиус полого ядра существенно зависит от названных выше параметров, и если он не равен нулю, то, вероятно, должен быть очень значительным, напри.мер равным микрону или больше. Дислокации с полым ядром наблюдались в различных кристаллах, и один из них, для которого прочность дислокации и диаметр трубки были особено значительными, показан в работе Верма [25]. [c.30]

В переходной зоне перед краем трещины происходит накопление дефектов структуры материала вследствие больших необратимых деформаций. В связи с этим энергия, расходуемая до достижения условий распространения дефекта, оказывается большей, чем ожидаемая величина 11 . Будем считать, что для достижения предельного состояния необходимо подвести удельную энергию на образование 1 см новой свободной поверхности в материале, определяемую по формуле /С = i/v + Т, Ие)- Величина зависит от размера переходной зоны и способности материала к местным необратимым деформациям без нарушения целостности [132]. Эту величину в дальнейшем будем называть предельной ме тной работой деформации. Значение W определяется плотностью образовавшихся в структуре материала межмолекуляр-ных дефектов О на единицу объема переходной зоны и удельной энергией этих дефектов ш W = Огюз. Так как эта удельная энергия является функцией температуры Т и скорости нагружения то и суммарная энергия, требуемая для образования единицы [c.10]

По современным представлениям [41-44], базирующимся в значительной мере на работах А. Ф. Иоффе, Н. П. Давиденкова и Я. Б. Фридмана, переход металла в хрупкое состояние наблюдается, когда разрушающее напряжение (сопротивление отрыву) становится равным пределу текучести. На микроскопическом уровне хрупкое разрушение происходит путем скола по плоскостям преимущественной ориентации решетки металла [45]. Важная роль при этом принадлежит механизмам ограничения пластического деформирования. Эти механизмы могут иметь различную природ , причем домиктфовакие любого из них определяется совок> пно стью большого числа факторов (температурой, скоростью деформирования, химическим воздействием и т. д). Общепризнанно, что на степень стеснения пластических деформаций оказывают влияние наличие в металле дефектов, конструктивных концентраторов напряжений, повышение плотности дислокаций, мелкодисперсные выделения [46]. [c.25]

Начало научного н инженерного исследования поведения сыпучих материалов и их свойств следует отнести к ранним работам Ку-ломба, который в 1776 г. разработал теорию о давлении и сопротивлении грунта , положенную в основу инженерной практики. В 1852 г. Хайген изучал движение песка в песочных часах, а вскоре после этого Рейнольдс в 1855 г. обнаружил увеличение плотности песка при его деформации . Своеобразие свойств сыпучих материалов замечали во время прогулок ио мокрому песку на берегу моря. Песок мгновенно высыхал вокруг ступни вследствие того, что давление на него изменяло его свойства. [c.222]

Имеются сообщения о динамическом прессовании графитовых заготовок. Так, в работе [46, с. 32-36] рассматривается процесс уплотнения коксопековой шихты на импульсной машине (представляющей собой пороховой копер) при различных параметрах процесса. Показано, что при увеличении знергии удара плотность заготовок возрастала по гиперболическому закону, но до определенного предела, выше которого избытой энергии идет на упругие деформации. В результате этого образец расширялся при снятии нагрузки. [c.165]

Анализ свойств графитов, изготовляемых методом ТМО, а также изучение результатов предшествующих работ показали, что в процессе получения графитов происходит уплотнение материала за счет пластической деформации элементов макроструктуры, сопровождаемое ростом текстурированности, повышением анизотропии свойств, уменьшением пористости, а также некоторым улучшением совершенства кристаллической структуры. Интересно отметить еще одно чрезвычайно важное с нашей точки зрения обстоятельство. Анализ изменения прочности в зависимости от величины уплотнения показывает увеличение прочности при возрастании плотности материала в процессе ТМО. Это упрочнение, вероятно, можно отнести за счет спекания в местах соприкосновения сближенных элементов микроструктуры. [c.189]

Несмотря на то, что в настоящее время разработано значительное количество марок рекристаллизованных графитов с разнообразными добавками, механизм процесса еще до конца не изучен. Наиболее полно исследование влияния карбидообразующих элементов при получении графитов методом ТМХО в "свободном объеме" описано в работах, посвященных изучению влияния концентрации карбидообразующих элементов, давления прессования, температуры, времени изотермической выдержки на свойства графита плотность, прочность, теплопроводность, анизотропию свойств, совершенство кристаллической структуры и т.д. Главные составные части механизма процессов ТМО и ТМХО пластическая деформация углеродного материала, приводящая к уплотнению и сближению структурных элементов упрочнение материала за счет спекания сближенных элементов структуры совершенствование кристаллической структуры углеродного материала. [c.197]

По мнению Б. И. Костецкого и сотрудников [34], особенности физического механизма структурной приспособляемости состоят в том, что работа трения посредством упругопластической деформаиии вызывает первичное изменение структуры поверхностного слоя и выделение теплоты. К особенностям пластической деформации они относят локализацию в тончайших поверхностных слоях диспергирование и ориентацию относительно направления перемещения исключительно высокую плотность энергии, запасенной в поверхностном слое одновременную структурную и термическую активацию поверхностного слоя. [c.12]

В работе [74] предпринята попытка объяснить влияние механической деформации медного электрода на его анодную и катодную поляризацию в водном растворе Си304 с позиций теории перенапряжения кристаллизации при условии, что лимитирующей стадией реакций является поверхностная диффузия ад-ионов, параметры которой зависят от расстояния между ступеньками роста, т. е. от плотности дислокаций. С учетом того, что плотность дислокаций линейно связана со степенью пластической деформации, получена прямая пропорциональная зависимость скорости реакции от корня квадратного из степени деформации. Эта зависимость приближенно соответствует результатам опытов и несколько нарушается при больших деформациях. К сожалению, в этой работе не измеряли величину механического напряжения, а поскольку в случае меди деформационное упрочнение может подчиняться параболическому закону [41 ], можно объяснить результаты опытов [74 ] без привлечения теории замедленной стадии поверхностной диффузии. [c.89]

Таким образом, если внутри объема металла локальные деформационные изменения химического потенциала электронов аннулируются путем перераспределения электронной плотности за счет соседних больших объемов с возникновением локальных потенциалов деформации, то в тонком поверхностном слое в окрестности дислокационных скоплений эти изменения компенсируются эквивалентным из-1 менением энергии внешних электронов френкелевского двойного слоя, в резуль- тате чего восстанавливается уровень Ферми, но изменяется работа выхода электрона и, следовательно, сдвигается нулевая точка металла в сторону отрицатель- ных значений на величину потенциала деформации с образованием внутреннего двойного слоя в металле. [c.102]

В работе [81 ] стадийный механизм анодного растворения связывают с субструктурой металла. Влияние уменьшения плотности границ субзерен при повышении температуры отпуска железа на его электрохимическое поведение авторы связывают с уменьшением числа активных участков на поверхности, что, по их мнению, определяет переход от механизма Хойслера к механизму Бокриса. Однако смена механизмов характеризуется изменением наклона тафелевского участка анодной поляризационной кривой, чего в действительности не наблюдалось при нарастании пластической деформации железа [60], а также в наших опытах. По-видимому, с повышением температуры термической обработки механизм анодного растворения может изменяться при переходе от полигонизации к укрупнению субзерен вследствие качественного изменения структурных факторов. Простое же уменьшение числа искажений решетки при полигонизации не влияет на механизм растворения, хотя оба процесса идут с ум ень-шением избыточной энергии и потому скорость растворения должна в обоих случаях уменьшаться. [c.107]

Примером развития релаксации служит работа шпилек фланцевых соединений. Для обеспечения плотности этих соединений шпилькам придают первоначальный натяг путем затяжки гаек. Однако напряжения в шпильках, вызванные натягом, со временем снижаются, так как упругая деформация переходит в пластическую. Практически ощутимая релаксация развивается в сталях при тех же температурах, что и ползучесть. Релаксационные кривые для стали марки 25Х2МФА, применяемой для шпилек фланцевых соединений при температуре теплоносителя не выше 530° С, представлены на рис. 2-12. Термическая обработка — [c.39]

Про К лад к и из резины в отличие от паранита обладают хорошей эластичностью, что позволяет обеспечивать герметичность фланцевого соединения при небольших удельных давлениях на прокладке. Чрезмерное сжатие ухудшает эксплуатационные свойства резины, поэтому деформация резиновой лрокладки не должна превышать 0,2—0,4 высоты. Для прокладок обычно используется листовая техническая резина без тканевых прослоек, которые ухудшают плотность резины. По ГОСТ 7338-65 резина выпускается ислото- и щелочестойкой для сред с температурой от —30 до -Ь50°С, теплостойкой для сред с температурой от —35 до +90°С, морозостойкой для сред с температурой от —45 до +50 °С, масло- и бензостой кой для сред с температурой от —30 до +50°С н пищевой для сред с температурой от —30 до +50°С. Техническую резину выпускают в виде пластин или рулонов шириной 200—1 750 мм, длиной 250— ГО ООО мм и толщиной 0,5—60 мм. Для работы в более трудных температурных условиях применяют специальные резины по техническим условиям резиновой промышленности. [c.37]

Процесс деформации сопровождается не только ориентацией сегментов макромолекул пли кристаллитов в направлении приложенных усилий, но и изменением межмолекулярных взаимодействий, что отражается на физико-механических свойствах полимера. Согласно Липатову [50], на начальных стадиях деформации происходит возрастание объема растянутого полимера, которое указывает на разрыв в результате деформации части связей между молекулами полимера. Такой разрыв приводит к увеличению среднего расстояния между звеньями соседних полимерных цепей. В работе Уэйтхема и Герроу [53] было показано, что при растяжении целлюлозных волокон до удлинения 5 /о энтропия возрастает, что связано с разрушением исходной структуры волокна до того, как начинается собственно ориентация. Аналогичные представления возникли при исследовании ориентации полиамидных волокон Б зависимости от степени деформации [54—56]. На определенной стадии деформации авторы наблюдали появление такой структурной модификации, которая свидетельствует о разрушении кристаллитов. Дальнейшая деформация приводит к выпрямлению участков цепей и нх ориентации в направлении растяжения. Этот процесс создает предпосылки для установления нового порядка в расположении цепей, которое при благоприятных условиях может привести к равновесию, характеризующемуся повыиленнем плотности упаковки. [c.77]

Уравнения (15.2.5) — (15.2.8) получаются лишь после введения ряда дополнительных ограничений. Так, предполагается, что вовлеченная в конвективное движение жидкость является однофазной. Считается также, что пористый материал не испытывает механических деформаций, а между жидкостью и твердым телом существует локальное термодинамическое равновесие. Физические свойства обеих сред предполагаются при этом пстоянными и не меняющимися во времени. Химические реакции в среде, вязкое рассеяние и работа сил сжатия не учитываются. Плотность жидкости считается постоянной (за исключением члена, связанного с массовыми силами), что позволяет учесть соответствующий гидростатический эффект. Объемные источники тепла и члены, описывающие излучение, также не учитываются. [c.366]

В металлокерамических композитах применение метода ИПД также приводит к формированию наноструктур. В частности, одним из способов получения композитов является консолидация металлических и керамических порошков по схеме деформации кручением. Недавно в работе [29] подробно исследовали типы наноструктур, полученных консолидацией ИПД микронных порошков Си и А1 и нанопорошков 8Ю2 и А12О3. При этом были получены объемные образцы нанокомпозитов, имеющие средний размер зерен 60 нм в Си образцах и 200 нм в А1 образцах и плотность выше 98 %. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология