Необратимости критерий

Насыщения эффект 75 Нелинейные задачи 107-120 Необратимости критерий 34 Необратимые процессы 32-35, 51 Необратимых процессов сопряжение см. Взаимодействие необратимых процессов Непрерывные системы 49-50. 70. 88-89 [c.157]

Если зафиксировать малое А и принять его равным структурному параметру материала До (такого рода параметры часто называют процессом зоны), то критерий (4.84) будет подобен критерию Си [412—414] критической плотности энергии деформирования на некотором расстоянии от вершины трещины. Учитывая, что при циклическом нагружении плотность энергии деформирования й щшл равна необратимой рассеянной энергии за цикл, критерий (4.84) сводится к условию разрушения элементарного объема у вершины трещины, которое можно представить в виде [c.258]

При разработке моделей прогнозирования трещиностойкости и развития трещин необходимо было сформулировать условие накопления повреждений в градиентных полях напряжений и деформаций. Было показано, что повреждения накапливаются, если размер необратимой упругопластической зоны (при статическом нагружении) или обратимой упругопластической зоны (при циклическом нагружении) больше структурного элемента, размер которого во многих случаях можно принять равным диаметру зерна. В противном случае, когда размер упругопластической зоны меньше размера структурного элемента, материал практически не повреждается и локальные критерии разрушения, сформулированные в терминах механики сплошной деформируемой среды, не дают адекватных реальным ситуациям прогнозов. [c.264]

Недостаточное совершенство НД, в частности, по нормированию остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, объясняется тем, что они базируются в основном на критериях статической прочности бездефектного металла. Между тем, в процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны разрушения. Процессы накопления повреждений в металле усиливаются в зонах концентрации напряжений, которыми являются дефекты металлургического, строительномонтажного и эксплуатационного характера, а также зоны геометрических конструктивных концентраторов в местах приварки днищ, переходов, патрубков штуцеров в корпус аппарата. При этом особую опасность представляют трещиноподобные дефекты холодные и горячие трещины, непровары и подрезы швов, механические (царапины) и коррозионные (стресс-коррозия) повреждения и др. [c.328]

Для целого ряда конкретных и часто встречающихся в практике процессов удобно пользоваться вместо энтропии другими величинами, также являющимися критериями необратимости процессов и и равновесия системы. [c.200]

Максимальная работа производится при обратимом проведении процесса. В реальных необратимых процессах производимая работа имеет всегда меньшую величину. Второе начало термодинамики устанавливает критерий необратимости, при помощи которого можно количественно анализировать каждый из реальных процессов, в частности, устанавливать уменьшение или потерю работы из-за необратимости действительного процесса по сравнению с идеальным обратимым процессом и тем самым находить пути осуществления рабочего процесса наиболее эффективным образом. [c.44]

Закономерность изменения энтропии изолированной системы выражает, таким образом, необратимость и односторонность макроскопических процессов, происходящих в реальных телах, когда последние изолированы друг от друга. Следовательно, энтропия является критерием направления происходящих в изолированной системе реальных процессов, а ее приращение — мерой необратимости адиабатических процессов. [c.71]

Для формулирования условий (критериев) равновесия неизолированных систем предполагается, что они (системы) взаимодействуют с окружающей средой равновесно (равновесное сопряжение) энтропия термодинамической системы возрастает при отсутствии внутреннего равновесия (внутреннее равновесие нарушается, например, в результате необратимого взаимодействия между отдельными частями системы). [c.81]

Для того чтобы воспользоваться критерием (8.9), необходимо располагать значениями / в функции длины трещины. Для этого можно применять численные методы расчета величины J по (8.6) или вычислять / по (8.4). Из этой формулы видно, что для пластически деформированного тела величина J представляет собой разность энергий двух систем со слабо отличающимися площадями трещин, отнесенную к разности этих площадей. Однако в силу необратимости пластических деформаций формула (8.4) не дает потока упругой энергии в вершину трещины (как это имеет место при чисто упругих деформациях), и поэтому становится несправедливой формула (8.10). [c.66]

В то же время основной задачей теории изнашивания является установление критериев, с помощью которых можно было бы предсказать скорость (или интенсивность) изнашивания, наступление предельного состояния поверхностных слоев, переходы от одного вида изнашивания к другому. Наиболее общим и перспективным в исследовании и описании процессов изнашивания является термодинамический подход, в основе которого лежат законы сохранения энергии и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (первое и второе начала термодинамики). Целесообразность такого подхода также объясняется тем, что в основе современных теорий прочности твердых тел и строения вещества лежат энергетические концепции, а процесс трения всегда сопровождается диссипацией энергии. При этом совокупность происходящих физико-химических процессов, обусловливающая изменение структуры материала, энтропии трибосистемы и ее изнашивание (разрушение), может быть описана с помощью законов неравновесной термодинамики и термодинамических критериев (энерге- [c.111]

Из второго начала термодинамики вытекает, как будет показано ниже, существование особого критерия необратимости, при помощи которого становится возможным количественно анализировать работу каждого из двигателей и тем самым находить пути осуществления рабочего процесса наиболее эффективным образом. [c.60]

До сих пор мы рассматривали рабочие циклы холодильных установок как обратимые или во всяком случае лишь как внешне необратимые циклы. Соответственно этому определяемый уравнением (15-3) холодильный коэффициент et относится к идеализированному теоретическому циклу холодильной установки и представляет собой теоретический холодильный коэффициент. Он не учитывает необратимости процессов действительного рабочего цикла и поэтому не может в полной мере служить критерием термодинамического совершенства реальной холодильной установки. [c.470]

Метод прогнозирования усталостной долговечности металлов на больших базах [12, с. 100—101] основан на использовании характеристик неупругости. Испытания на усталость с одновременной оценкой необратимого рассеяния энергии проводились при 16 Гц и 10 кГц. В качестве критерия усталостного разрушения металлов независимо от частоты приложения нагрузки и числа циклов принята величина [c.107]

Популярный в последние годы эксергетический метод, даже по мнению одного из главных его пропагандистов, не дает результатов, отличных от тех, которые получают из классических термодинамических методов... На первый взгляд этот метод проще классического, однако он связан с многочисленными упрощающими предпосылками, которые могут повлиять на окончательный результат [77]. Методы неравновесной термодинамики , т. е. термодинамики необратимых процессов, разработаны пока для процессов, незначительно отличающихся от равновесных, а потому мало пригодны для целей настоящей работы. Метод энергомеханической оценки циклов [78] освещает лишь одну сторону эффективности только тепловых ПЭ. Поэтому обобщенные критерии энергетической эффективности будут основываться на принципах классической термодинамики. [c.52]

Для того чтобы обеспечить однозначность перехода от одного из этих условий к другому, предположим, что материал обладает потенциальной энергией деформации вплоть до начала интересующего нас резкого изменения в частности, зависимость между напряжениями и деформациями может быть нелинейной, но она должна быть однозначной до самого начала разрушения . Следует отметить, что данное предположение не выполняется, если критерий разрушения представляет собой условие разрыва среды, которому предшествует процесс необратимого деформирования при этих условиях область применимости критерия разрушения ограничена прямолинейными траекториями нагружения, проходящими через начало координат. При исследовании материалов, для которых с принятой точностью выполняется предположение о существовании потенциальной энергии деформации, в формулировке критерия разрушения можно использовать любое из трех уравнений (1) — (3), если они удовлетворяют основным математическим требованиям. [c.410]

Для проверки критерия разрушения необходима независимая оценка членов правой части неравенства. Оценка энергий адгезии и когезии будет рассмотрена ниже. Определение необратимой диссипации для композитов затруднено в определенной степени в связи с дальнейшей детализацией. Например, диссипация может быть вызвана локальным расслоением, пластическим течением в матрице, потерями, связанными с трением при вытаскивании волокон, растрескиванием в случае полимерной матрицы и многим другим. [c.226]

Возможность применения деформационно-кинетических критериев малоцикловой и длительной циклической прочности в условиях неизотермического нагружения должна быть экспериментально обоснована с учетом особенностей, сопровождающих процесс циклического нагружения при переменных температурах. Эти особенности прежде всего связаны с характером изменения во времени и с числом циклов нагружения располагаемой пластичности материала, а также односторонне накопленных и циклических необратимых деформаций. [c.44]

Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев длительного малоциклового разрушения, помимо характеристик предельных деформаций, необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформации по числу циклов и во времени. При этом специфика исследования деформационных свойств при высоких температурах связана с возможным влиянием реологических характеристик и в соответствии с этим со значением, которое приобретают скорость и время циклического деформирования, наличие или отсутствие длительных высокотемпературных выдержек под напряжением и без, характерных для условий работы высоконагруженных элементов конструкций. [c.85]

Для случая нормальных, повышенных и высоких температур разработаны методы определения повреждений в форме деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического нагружений. При этом усталостные повреждения определяются кинетикой пластических, или необратимых циклических деформаций, а квазистатические, или длительные статические повреждения — накоплением односторонних деформаций (циклическая анизотропия свойств, асимметрия по напряжениям, выдержкам и температурам, ползучесть), причем в обоих случаях учитывается изменение механических свойств во время циклического нагружения. Предложено, экспериментально исследовано и подтверждено условие линейного суммирования усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений на стадии образования трещины. [c.274]

Под деформационными и энергетическими критериями усталостного разрушения в данном случае подразумеваются критерии, связывающие закономерности усталостного разрушения металлов с циклическими деформациями и необратимо рассеянной энергией. [c.47]

Анализ различных энергетических параметров повреждаемости и критериев разрушения свидетельствует о том, что вопрос какая часть необратимо затраченной энергии деформаций должна быть принята за параметр повреждаемости и критерий разрушения, еще не решен. В связи с этим актуальна задача о физическом обосновании разделения энергии деформации на опасную , ответственную за разрушения, и неопасную [3, 7]. [c.87]

Неупругие деформации и необратимо затраченная за цикл энергия, а также их суммарные, относительные и удельные значения, соответствующие моменту разрушения, изменяются в широких пределах в зависимости от амплитуды напряжений и долговечности. Температура разогрева в деформируемых объемах материала и тепловая составляющая внутренней энергии, а также суммарные, относительные и удельные значения теплового эффекта и тепловой энергии, рассеянной в окружающей среде, также изменяются в широких пределах в зависимости от условий процесса. Поэтому указанные термодинамические характеристики процесса не могут быть приняты в качестве параметров повреждаемости и критериев разрушения металлов. [c.90]

Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев разрушения помимо характеристик предельных деформаций необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформаций по числу циклов и во времени. Изучение сопротивления циклическому деформированию при нормальных и умеренных повышенных температурах проведено достаточно подробно [17, 18] и не требует специального рассмотрения. С другой стороны, сопротивление циклической ползучести, развивающейся в условиях высоких температур, изучено недостаточно, и можно отметить лишь несколько работ в этой области [19—21]. [c.49]

В конечном итоге критерий разгружения (3.47) указывает на то, что предельная работа необратимого деформирования является переменной величиной, убывающей с нарастанием скорости деформирования и зависящей еще от целого ряда таких факторов, как форма и размеры тела, температурный режим, распределение напряжений и условия теплообмена с окружающей средой и прилегающими телами. [c.79]

Критерий необратимости, В предыдущем параграфе, для того чтобы доказать необратимость процесса, вначале предполагалось, что этот процесс является обратимым, а затем показывалось, что такое допущение позволяет создать вечный двигатель второго рода, что противоречит второму закону. Таким образом, критерий необратимости может быть 42 [c.42]

Упорядоченные структуры, возникающие согласно критерию Гленсдорфа—Пригожина (3.4) при необратимых процессах в открытых системах вдали от равновесия в нелинейной области, когда параметры систем превыщают определенные критические значения, Пригожин назвал диссипативными структурами. Существуют пространственные, временные и пространственно-временные диссипативные структуры. Рассмотрим некоторые из них. [c.32]

Подобно к.п.д. цикла Карно (см. гл. V) можно ввести идеальный к.п.д. двигателя. Идеальный к.п.д. вводится с целью получения критерия, который поэволил бы дать оценку возможных пределов наивыгоднейшего использования подводимой энергии и степени приближения к этому пределу при работе в практически осуществляемой конструкции. Как известно из термодинамики, идеальный к.п.д. меньше единицы. Идеальный к.п.д. достигается при идеальном обратимом процессе. Действительный к.п.д. вследствие неизбежной необратимости явления всегда будет меньше, чем идеальный. Однако в ряде случаев в правильно сконструированных машинах можно подойти к идеальным условиям весьма близко. Величина отклонения действительного к.п.д. от идеального характеризует техническое совершенство машины. Характеристики идеального двигателя могут послужить указанием для выбора основных параметров при проектировании двигателей и для правильных способов организации процесса их работы. Значения идеального к.п.д. [c.131]

Трактовка условий достижения предельного состояния по разрушению в форме деформационно-кинетического критерия предцояагает интерпретацию экспериментальных данных в виде зависимости суммарного повреждения от числа циклов до появления трещины. При этом для условий термоусталостных испытаний, которые, как было подчеркнуто, являются в общем случае нестационарными и сопровождаются накоплением не только усталостных, но и квазистатических повреждений, выражение результатов в широко используемой в настоящее время форме, когда производится построение зависимости циклической деформации (суммарной или необратимой) от долговечности, является недостаточно корректным. На рис. 1.3.7 представлены данные термоуста-лостных испытаний. Видно, что при использовании деформаций, получаемых в первом цикле нагружения, и деформаций, соответствующих 50%-ной долговечности образца, наблюдается кажущееся снижение сопротивления термоусталостному нагружению в два-три раза по сравнению с кривой усталости материала. Указанное является следствием неучета влияния в термоусталостных испытаниях квазистатических повреждений, роль которых возрастает по мере снижения долговечности образцов. [c.55]

Некоторые современные направления установления критериев разрушения материалов при циклических нагрузках обусловливаются тем, что реальные материалы даже при низких напряжениях не идеально упруги. Каждое деформирование сопровождается необратимыми деформациями и потерей энергии на их образование. Исследования в этом отношении ведутся на базе анализа петли гистерезиса для системы машины — образец, иостроенной в координатах нагрузка — перемещение или напряжение — относительная деформация. [c.19]

При этом авторы этого критерия предполагают также, что усталостное разрушение наступает в тот мемент, когда суммарная необратимо рассеянная энергия достигает критического значения, равного предельной работе деформации при статическом нагружении [c.50]

Рассматривается автоматизированная система для исследования усталости и неупругооти металлов при многоцикловом нагружении. Обобщены результаты исследования неупругого деформирования и необратимого рассеяния энергии в большой группе металлов различных классов в процессе их испытания на усталость, проанализированы основные деформационные и энергетические критерии усталостного разрушения этих металлов. [c.421]

На рис. 12 приведены полученные для хтали Х18Н10Т при 650° С данные по величинам остаточных деформаций за полуцикл при выдержке 1 мин для уровней напряжений а = 24,5 А) и 19,9 кПмм (Б). Аналогичные данные были получены при амплитудах напряжений б = 14—24 кГ/мм и выдержках Тц = 1, 5, 50 и 500 мин. Скорость активного нагружения составляла iOO кГ/мм мин. Из рис. 12 видно, что в первом приближении Fj к, t) = Ф2 к, t) и необратимая остаточная деформация, необходимая для расчетов по критерию разрушения (6), [c.51]

Перейдем к анализу второй составляющей критерия (8.31) — СП изменения в ходе эксплуатации сопротивляемости элемента г (t) Эти изменения связаны с изменением предельных технических и физико-механических свойств элемента в результате взаимодействий его с внешними факторами и в большинстве случаев происходят необратимо. Процесс необратимых изменений предельных свойств элемента в ходе его эксплуатации будем называть процессом старения сопротивляемости. Изучение конкретных свойств элементов и законов их изменений в ходе эксплуатации является предметом различных научных дисциплин, таких, как сопротивление материалов, трение и износ материалов, долговечность механизмов и машин и т. п. Исследование и формирование моделей потоков отказов АПМП требует введения типовой формы описания СП старения сопротивляемости. Такая форма должна содержать наиболее общие черты процессов старения, позволять производить типовую обработку результатов измерения сопротивляемости и отвечать задаче наиболее удобного описания этих процессов в рассматриваемой модели потока отказов. [c.129]

Наконец рассмотрим влияние на модель носледнего фактора — старения сопротивляемости элемента в ходе его функционирования. Необратимые изменения предельных свойств элемента, вызванные старением в процессе функционирования, находят в модели отражение в форме изменения от нагружения к нагружению начала отсчета и масштаба сопротивляемости 2 . Однако, пользуясь допущенпем о независимости переменных й и можно отобразить изменения, связанные со старением сопротивляемости элемента, в эквивалентных изменениях (от нагружения к нагружению) второй составляющей модели — нагрузки а, которая окажется теперь зависимой от номера п нагружения. Такой перенос не изменяет величины вероятности отказа восстанавливаемого элемента, определяемой по критерию (8.49), так как она определяется только соотношением мелоду й и и не зависит от их абсолютных (в том числе и случайных) значений. [c.133]

Таким образом, критерием обратимости или необратимости процесса является его первоначальное состояние и продолжительность наблюдения. Процесс обратим, если время возврата в первоначальное состояние (для одного и того же объема) мало и наоборот. Так обосновывается относительность необратимых процессов. Любой процесс, протекающий в макроструктурном объеме, является процессом необратимым для небольшого периода времени, в то время как [c.26]

Долговечность при длительной работе становится главным критерием надежности. Правильная оценка этого свойства может оказать серьезное положительное воздействие на безопасность при эксплуатации котлов, особенно при наработках, равных 15 годам и более. Ее основными характеристиками являются сохраняемость, старение и износ. Сохраняемость количественно и качественно отражает физическую способность котлов не изменять потенциально возможные показатели надежности после складского или предэксплуата-ционного хранения и (или) транспортировки. При старении естественные процессы, не связанные с эксплуатацией, приводят к непрерывным изменениям характеристик материалов, из которых изготовлены узлы и детали котлов. Если необратимое изменение физикохимических параметров происходит под действием тепловых, механических, электрических и других эксплуатационных нагрузок, следует износ. [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...