Термодинамика необратимых процессов деформирования

СООТНОШЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ [c.181]

В основе математического описания демпфирования лежит реология — наука о деформировании и течении материала. Одно из направлений, в котором развивается реология, связано с теорией микропроцессов и основано на дискретных моделях современной физики результаты исследований внутренней структуры материала используются здесь для описания внутренних процессов, протекающих в материале на уровне межатомных и молекулярных взаимодействий. Другое направление, которое наиболее распространено среди инженеров, связано с теорией макропроцессов и основывается на феноменологических аспектах физики явления. Макроскопический подход в реологии описывается уравнениями состояния, вытекающими из законов термодинамики необратимых процессов, которые можно записать в [c.87]

СООТНОШЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА С ВНУТРЕННИМИ ПАРАМЕТРАМИ СОСТОЯНИЯ [c.180]

Рассмотрим далее требование неотрицательности работы, широко используемое в механике сплошной среды, и его связь с соотношениями (6.71)-(6.73), следующими из законов термодинамики необратимых процессов. Требование неотрицательности работы для изотермического деформирования вязкоупругой среды формулируют в виде [c.143]

Для изучения реального процесса термоупругого деформирования тела, подвергающегося действию внешних сил и неравномерного нагрева, должна быть привлечена термодинамика необратимых процессов. [c.23]

Поскольку термодинамика необратимых процессов является обобщением классической термодинамики, то сначала, в 1.3, рассматриваются основные понятия и положения термодинамики обратимых процессов, а затем, в 1.4,— основные положения термодинамики необратимых процессов в связи с термоупругим деформированием тела. Далее, в 1.5 и 1.6, на основе термодинамических соображений выводятся соотношения между напряжениями и дефор- [c.12]

Величины и , 8 /, оц и Г в общем случае являются функциями координат и времени I. Так как тепло распространяется в твердом теле посредством теплопроводности, то для изучения процесса термоупругого деформирования даже идеально упругого тела должна быть привлечена термодинамика необратимых процессов. [c.24]

Законы, связывающие напряженное состояние с деформированным, можно искать на основе термодинамических уравнений и, в частности, на основе законов термодинамики необратимых процессов. Для этого следует вспомнить основные понятия и законы феноменологической термодинамики ). [c.67]

Реальный процесс деформирования, связанный с необратимым процессом теплопроводности, в общем случае также является необратимым. Поэтому для решения задач термоупругости помимо механических законов сохранения и определяющих уравнений теории упругости, дополненных температурными членами, необходимо привлекать основные положения термодинамики необратимых процессов [23]. [c.121]

Для связанных задач термоупругости нужно привлечь законы распространения тепла и соотношения линейной термодинамики необратимых процессов, связывающие законы деформирования тела и распространения в нем тепла. [c.125]

Уравнение притока тепла и уравнение второго закона термодинамики с учетом необратимости процесса пластического деформирования можно записать в виде (см. 2, 5, 6 гл. V т. 1) [c.440]

Термодинамический подход необходим при исследовании весьма обширного класса задач, даже в тех случаях, когда тепловые эффекты считаются незначительными. Вместе с тем следует отметить, что существует большое число механических задач, которые могут быть решены без применения термодинамики даже при наличии теплового нагружения. Например, если заданы уравнения равновесия, граничные условия и определяющие уравнения с температурными слагаемыми, то этого достаточно для определения напряженно-деформированного состояния рассматриваемого тела. Потребность в термодинамике возникает одновременно с введением понятий работы количества тепла, внутренней энергии и т. д., а также при наличии необратимых процессов. [c.29]

Теория необратимых процессов изложена в объеме, необходимом для изучения термодинамики деформирования неравномерно нагретого тела, обладающего свойствами идеальной упругости, однородности и изотропии. [c.6]

Пластическое деформирование среды является процессом необратимым, и здесь возможности термодинамики значительно скромнее, во-первых, потому, что второй ее закон уже не определяет, а лишь ограничивает изменение термодинамических функций, а, во-вторых, и в главных, потому, что выбор параметров внутреннего состояния в рамках термодинамики остается неопределенным, в связи с чем приходится идти на те или иные дополнительные предположения. [c.11]

Книга включает введение и семь глав. Во введении изложены элементы физической механики применительно к таким состояниям среды, как газ, жидкость, кристаллическое и аморфное твердые тела, и сформулированы основные гипотезы и предмет термомеханики, а в первой главе приведены используемые далее в книге понятия и соотношения тензорного исчисления. Вторая глава посвящена описанию движения и деформирования сплошной среды и изложению теории напряжений. Законы сохранения физических субстанций и основы термодинамики необратимых процессов рассмотрены в третьей главе. В остальных четырех главах методы термомеханики применены к построению линейных математических моделей жидкости, термоупругой и термовязкоупругой сплошных сред, а также нелинейных моделей термоупругопластической среды. [c.5]

Книга посвящена теории термоупругости, основанной на термодинамике необратимых процессов. В ней излагаются основные положения и методы теории термоупругости, включающей теплопроводность, тепловые напряжения, вызванные градиентами температуры, динамические эффекты при резко иестациоиарных процессах нагрева и термомеханические эффекты, обусловленные процессом деформирования. [c.3]

Последовательное рассмотрение процессов упругого деформирования и теплопроводности в их взаимосвязи возможно только на основе термодинамических соображений. Томсон (1855) впервые применил основные законы термодинамики для изучения свойств упругого тела. Ряд исследователей [Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц (1953) и др.] с помощью методов классической термодинамики получили связанные уравнения термоупругости. Однако в рамках классической термодинамики строгий анализ справедлив лишь для изотермического и адиабатического обратимых процессов деформирования. Реальный процесс деформирования, неразрывно связанный с необратимым процессом теплопроводности, является в общем случае также необратимым. Термодинамика необратимых процессов, разработанная в последние годы, позволила более строго поставить задачу о необратимом процессе деформирования и дать единую трактовку механических и тепловых процессов, нашедшую отражение в работах Био (1956), Чедвика (1960), Боли и Уэйнера (1960) и др. В связи с этим более четко определилась теория термоупругости, обобщающая классическую теорию упругости и теорию теплопроводности. Она охватывает следующие явления перенос тепла теплопроводностью в теле при стационарном и нестационарном теплообмене между ним и внешней средой термоупругие напряжения, вызванные градиентами температуры динамические эффекты при резко нестационарных процессах нагрева и, в частности, термоупругие колебания тонкостенных конструкций при тепловом ударе термомеханические эффекты, обусловленные взаимодействием полей де( юрмации и температуры. [c.6]

Это обстоятельство, а также многомасштабность процесса пластического деформирования (как по временной шкале, так и по пространственной) чрезвычайно осложняют его корректное термодинамическое рассмотрение. По этому поводу И. Пригожин отмечал [7], что вряд ли развиваемый им подход (неравновесная термодинамика необратимых процессов) сможет быть перенесен без изменений на такую систему, как деформируемое твердое тело. Тем не менее на качественном уровне анализ принципов термодинамики применительно к процессу пластической деформации может помочь при теоретическом анализе экспериментально наблюдаемых неустойчивостей развития дефектной структуры. Термодинамика рассматривает три качественно разных вида процессов. [c.103]

Вопросы упруго-пластического деформирования насыщенного жидкостью порового коллектора рассматривались в работах В. Н. Николаевского, который, широко используя методы термодинамики необратимых процессов, проводит термодинамический анализ модели неупругой сплошной среды. На основании этого анализа из рассмотрения особенностей необратимых деформаций пористых сред В. Н. Hii-колаевский приходит к выводу о наличии в продуктивных пластах сдвиговых и объемных пластических деформаций при существенности параметра упрочнения и строит модель идеальной упруго-пласти-ческой среды. Отмечалось также возможное увеличение необратимых деформаций в связи с непрерывным увеличением глубин залегания продуктивных пластов, а также в связи с аномально высокими пластовыми давлениями. [c.350]

Заметим, что приведенный выше термодинамичеС1 ий анализ сделан в предположении о том, что характеристики материала, как-то Е, а, Се постоянны. В действительности это не так. Поэтому для реальных материалов термодинамика несколько усложняется и качественные результаты могут быть другими. Например, многие полимеры при растяжении в упругой области не охлаждаются, как металлы, а нагреваются. Упругое деформирование многих материалов сопровождается пластическим, необратимым деформированием уже при небольших нагрузках, поэтому использование законов термодинамики обратимых процессов не всегда может считаться оправданным. [c.70]

Введение. В то время как в первом томе предполагалось, что в процессе упругого или необратимого деформирования твердого тела температура остается постоянной, в этой главе будут рассматриваться различные случаи, когда температура изменяется при нагружении или разгрузке. В приложениях можно встретить р-яд простых тепловых явлений, для описания которых достаточно включить температуру как характеристику состояния в уравнения, связывающие компоненты тензора деформаций с компонентами тензора напряжений так будет, например, в случае, когда нужно определить температурные напряжения в неравномерно нагретом теле. В других случаях бывает необходимо использовать первое и второе начала термодинамики и учитывать превращение внешней механической работы или внутренней энергии упругого деформирования в тепло и наоборот, как, например, в случае, когда нужно определить изменение температуры упругого тела или жидкости, происходящее в результате мгновенного деформирования или внезап- ного приложения нагрузки. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...