Кинетика процесса релаксации

Рассмотрим кинетику установления электрического поля в диэлектриках с упорядоченным расположением включений. Нас интересует взаимосвязь изменения максимальной напряженности поля вблизи неоднородности с кинетикой процесса релаксации диполей, для [c.129]

Процесс релаксации напряжения очень чувствителен к изменению структуры материала, в частности к ее разрушению. Поэтому кинетика процесса релаксации, т. е. функция т (t), может зависеть от величины деформации, при которой было прекращено деформирование, а также от того, при каком режиме деформирования (непрерывность деформирования, скорость деформации и т. д.) была достигнута эта деформация и соответствующее ей напряжение, с которого началась релаксация. Это можно показать на при- [c.110]

Кинетика процесса релаксации ПО [c.268]

Кинетика установления электрического поля при кратковременных импульсах напряжения с учетом процессов релаксации в равномерных полях [c.128]

Сделанное здесь допущение (2) отвечает обычной кинетике процессов установления, релаксации, поглощения, радиоактивного распада и т. п. Естественным представляется оно и здесь, поскольку чем больше величина ш ( неупорядоченность ), тем интенсивнее должно происходить упорядочение , количественной мерой которого является произ- [c.151]

Процесс перехода термодинамической системы из неравновесного состояния в равновесное называется процессом релаксации. При этом для выравнивания значения каждого параметра по всему объему системы существует свое характерное время — время релаксации для данного параметра. Роль полного времени релаксации играет, очевидно, максимальное из этих времен. Вычисление времен релаксации для разных процессов не может быть выполнено в рамках термодинамики, так как механизм релаксации есть по существу процесс переноса молекулами (атомами, электронами и т. д.) энергии, массы, импульса и аналогичных физических величин. Оценка времени релаксации есть поэтому задача физической кинетики. [c.13]

При использовании этого метода вводятся следующие допущения не учитываются кинетика процесса и из.менения напряженного состояния при появлении и развитии трещины. Релаксация напряжений, вызванная распространением трещины, приводит к тому, что функция Ф(ы, о) в действительности некоторым образом изменяется от точки к точке. Однако здесь мы это не учитываем, чтобы не усложнять существенно задачу. [c.18]

Область (АГо)7 равна по мере области ДГ и поэтому не может быть исключена на основании каких-либо требований, предъявляемых только к величине областей. Но вследствие размешивающегося характера движения, если область AFq имела простую форму, то область (АГо)7" будет иметь крайне сложную, паутинообразную форму. Поэтому ее можно исключить из числа возможных начальных областей, потребовав, чтобы все возможные начальные области были достаточно просты по форме (это можно, например, выразить в виде условия, чтобы отношение поверхности области к ее объему было не слишком велико). Мы не будем останавливаться здесь на количественной стороне дела, достаточно ясной, если учесть свойства размешивающегося движения и общие представления об описании релаксации в фазовом пространстве (см. 5 настоящей главы). Укажем прямо достаточно очевидный результат для систем размешивающегося типа можно получить гарантию монотонности процесса релаксации, т. е. того, что законы кинетики — Г-теорема и др.— будут выполняться с подавляющей вероятностью, если потребовать, чтобы начальные области были не слишком малы и обладали достаточно простой формой. Первая половина указанного требования — условие, что начальные области не должны быть слишком малы,— необходима потому, что всегда можно выбрать такую часть (ДГо)Г, что эта часть будет простой формы и будет приводить к нарушению законов кинетики с подавляющей вероятностью или даже с вероятностью, равной единице. Однако из-за крайне сложной формы (ДГо)Г, т. е., в конечном счете, вследствие размешивающегося типа движения, эта часть будет крайне мала. В то же время, совершенно очевидно, что если отказаться от указанного требования, то не будет никаких гарантий соблюдения Г-теоремы и других законов кинетики при соответствующих ДГо эти законы будут нарушаться с подавляющей вероятностью (если принять принцип равновероятности микросостояний), а при некоторых ДГо—с вероятностью, равной единице. [c.96]

Для неравновесных физико-химических процессов уравнения (1.2.6), или часть их, неприменимы. В этом случае изменение параметров дп во времени определяется уравнениями химической кинетики или релаксации типа (см. 3.7) [c.11]

Временное распределение выходного излучения зависит от времен релаксации активной среды лазера, от кинетики процесса накачки и от изменений свойств резонатора со временем. [c.31]

Совпадение энергии активации вязкого течения и процесса разрушения — 54 кДж/моль) [475, 491, 492] свидетельствует о том, что кинетику процесса разрушения определяют главным образом межмолекулярные, а не химические связи. Данные о физической релаксации напряжений свидетельствуют также о том, что U — кажущаяся энергия активации процесса релаксации — совпадает с энергией активации процесса разрушения. Релаксация описывается осредненными характеристиками [c.193]

Изменение состояния системы называют термодинамическим процессом. Так, в постулате о равновесии утверждается, что в любой неравновесной системе происходит самопроизвольный (не вызванный изменением внешних переменных) процесс перехода в равновесное состояние релаксация). Длительность такого процесса в постулате никак не ограничена. В этом проявляется особенность описания термодинамических процессов они рассматриваются не во времени, а в обобщенном пространстве независимых термодинамических переменных, т. е. характеризуются не скоростями изменения свойств системы, а самими величинами изменений. Необходимость такого описания процессов, не учитывающего в явном виде их кинетику, вызвана тем, что все термодинамические свойства, как уже отмечалось, строго определены только в равновесных, не зависящих от времени состояниях. Если же процесс происходит с конечной скоростью, то в системе возникают градиенты интенсивных макроскопических характеристик, для которых в этом случае понятие свойства системы неприменимо (см. 1, 2). [c.33]

Для определения величины этого промежутка нужно знать скорость приближения системы к равновесию, т. е. изучить кинетику такого процесса. Эта скорость может быть охарактеризована некоторыми величинами размерности времени, зависящими от температуры и давления. В простейших случаях — это время релаксации, в тече- [c.35]

Влияние температуры отпуска на склонность к МКК связано в основном с ее влиянием на скорость диффузионных процессов, определяющих кинетику образования новых фаз, появление структурной и химической неоднородностей и выравнивание концентраций компонентов по границам и телу зерна, а также создание и релаксацию напряжений в районах выделения новых фаз. С повышением температуры отпуска время до появления и исчезновения склонности к МКК резко сокращается. Каждой температуре соответствует определенное минимальное время появления в стали склонности к МКК. Длительность этого отпуска имеет большое значение для определения допустимой продолжительности технологических нагревов материалов. [c.48]

Отсутствие времени в термодинамических соотношениях не означает, однако, что при их выводе не используются никакие сведения о кинетике процессов. Достаточно обратить внимание на физический смысл начальных определений, таких как изолированная система, тепловой контакт, открытая система и другие, чтобы убедиться в наличии общих кинетических условий в любой термодинамической задаче. Например, понятие изолированности означает пренебрежимо малую скорость релаксационного процесса в большой системе, включающей в себя рассматриваемую изолированную систему и внешнюю среду. Последняя же, чтобы выполнять роль резервуара неограниченной емкости с постоянными характеристиками на всбй граничной поверхности, должна, наоборот, обладать бесконечно большими скоростями релаксации по всем переменны . Смысл кинетиче- [c.33]

В работе [6] кинетика процессов перераспределения внедренных атомов С в упорядочивающихся сплавах А — В типа АнСнз была рассмотрена аналогичным методом для более сложного случая, когда атомы С могут занимать не только октаэдрические, но и тетраэдрические междоузлия ГЦК решетки, В упорядоченном состоянии таких сплавов приближение средних энергий, как и для сплавов типа р-латуни, приводит к двум рассмотренным выше типам октаэдрических междоузлий и к одному типу тетраэдрических. Таким образом, атомы С распределяются по междоузлиям трех типов, В связи с этим в общем случае упорядоченного сплава процесс перераспределения атомов С, как и в сплавах с ОЦК решеткой, уже не может быть охарактеризован одним временем релаксации и требуется вводить лве постоянные размерности времени. Время релаксации может быть введено в случае неупорядоченных сплавов А — В. Температурная зависимость равновесных концентраций атомов С в междоузлиях трех типов определяется разностями средних высот потенциальных барьеров для соответствующих переходов. [c.337]

В заключение отметим еще один момент. Если дилатометрические изменения при отжиге обусловлены переходом неравновесных границ зерен в более равновесное состояние, то по данным кинетики этих изменений можно судить о кинетике перехода неравновесных границ в равновесные, т. е. о возврате структуры неравновесных границ зерен в ультрамелкозернистом поликристалле. В последние годы для описания этого процесса возврата предложен ряд моделей [148, 149], в согласии с которыми скорость возврата границ зерен контролируется объемной диффузией в тройных стыках. Однако полученные из дилатометрических исследований данные — низкое значение энергии активации, временная стадийность эффекта — позволяют полагать, что возврат границ зерен в поликристалле не является чисто диффузионным процессом и связан с процессом релаксации напряжений в тройных стыках, по-видимому, за счет перераспределения дислокаций в границах. [c.83]

С другой стороны, при выборе эксплуатационного цикла не следует принимать значения длительности, близкие к наиболее повреждающему циклу, так как в этом случае ресурс работы изделия будет сокращен. Причина такого влияния цикла малой длительности, в котором выдержка составляет минуты, заключается в кинетике релаксационного процесса, происходящего в течение выдержки. Характер изменения термонапряжений в процессе релаксации существенно различен в течение выдержки основная релаксация напряжений, развитие деформации ползучести (а следовательно, и повреждаемости) происходят именно в первые минуты процесса выдержки. Цикл без выдержки при /max не содержит деформации ползучести (если не считать кратковременную ползучесть, развивающуюся в процессе нагружения до выхода на /max) циклу с выдержкой 10— 15 мин соответствует деформация ползучести, несущественно превышающая деформацию при Тв=1- 5 мин, а длительность нагружения во втором случае значительно больше. Таким образом, при термонагружении циклами малой длительности быстро возрастают и число циклов и циклическая деформация ползучести, что и обусловливает минимальное время до разрушения [c.79]

Таким образом, в отличие от механических методов оценки суммарной структурной напряженности деформированных полимеров, кинетика диффузионного переноса низкомолекулярных веществ в деформированных полимерных материалах оказывается избирательно чувствительной к напряженности отдельных структурных элементов, обладающих достаточной эластичностью. Этим можно объяснить различный характер зависимостей (см. рис. II.9 и 11.10), поскольку, как было показано выше, в процессе релаксации увеличивается энтропийная составляющая энергии за счет уменьшения внутренней энерсии деформации. Чувствительность к этому изменению диффузионных и механических характеристик различна. Данное предположение обосновывается еще и тем обстоятельством, что деформация полимера значительно меньше сказывается ка изменении сорбционных, чем диффузионных кинетических процессов. [c.78]

Кроме того, о существенном влиянии и вкладе процесса микропластичности на псевдоупругой стадии деформирования в кинетику образования первичного зуба свидетельствуют следующие эксперименты. На геометрически идентиадых образцах с абсолютно одинаковыми условиями подготовки поверхности снимались кривые сжатия Si (рис. 32). Причем в некоторые моменты времени на псевдоупругой стадии до достижения верхнего предела (зуба) текучести проводилась релаксация напряжений в течение 30 мин в точках 2, 3 и 4, находящихся на различном расстоянии непосредственно от верщины самого зуба на кривых 2, 3 ц 4 соответственно (кривая 7 снималась без проведения релаксации напряжений на упругой стадии). Т.е. в данном случае варьировался момент выключения нагружающего устройства и начало процесса релаксации напряжений точка [c.56]

По мере развития зоны локализованной деформации может реализоваться режим, в котором необходимо учитывать процессы релаксации напряжений, требующие рассмотрения не только кинетики эволюции ансамбля дефектов, но и связанной с ней динамической задачи. Такой режим наступает при больших плотностях дефектов, когда установление когерентной связи между ними приводит к коллективным эффектам, не позволяющим рассматривать дислокации и вакансии обычным образом. Для адекватного описания этой стадии следует использовать синергетический подход, определяющий временнйе зависимости плотности когерентно связанных носителей деформации, напряжения и деформации. Такой [c.243]

Временная развертка спектров дает возможность изучать кинетику вращательной релаксации частиц жидкости и другие, например фотоизомерные, превращения молекул. Такие исследования проводились, в частности, в работах [30—31]. Использование лазерного возбуждения с короткими импульсами позволяет изучать процессы молекулярной кинетики с наносекундным и пикосекундным разрешением. [c.106]

Если изменение состояния вещества сопровождается процессами релаксации девиаторных напряжений, плотности или внутренней энергии, то система уравнений (1.1) должна быть дополнена определяющим соотношением, описывающим кинетику релаксационного процесса. В релаксирующих средах возможно существование стационарных волн сжатия конечной ширины. Ход изменения состояния в стационарной волне описывается так называемой прямой Михель-сона, выражение для которой получается из (1.5) в виде [c.16]

Если, следуя изложенному выше, считать, что любой механизм пластической деформации реализуется как процесс релаксации напряжений, то деформационная кривая при активном нагружении может быть представлена, как это показано в [2], в виде пилообразной функции. Каждый сброс напряжений и скачкообразный прирост деформации начинаются, когда на одном из концентраторов достигается критическое напряжение рождения либо старта носителей пластической деформации и заканчивается, когда напряжения падают ниже необходимого для их движения. Затем процесс повторяется с другим концентратором либо с тем же, но после достижения на них критического напряжения. Как правило, имеется значительное число концентраторов и они срабатывают без четкой последовательности, потому ярко выраженной скачкообразности не наблюдается. Однако в специфических условиях, когда число концентраторов крайне ограничено, а степень концентрации напряжений на них не велика и уровень внешнего напряжения незначительно отличается от напряжения на концентраторе, скачкообразность деформационных кривых может быть зафиксирована макроскопически. Такое наблюдается, например, на начальных стадиях деформирования высокосовершенных нитевидных кристаллов [16]. Другие виды скачкообразной деформации могут быть связаны с релаксационными процессами, развивающимися на макроскопическом уровне (двойникованпе, зуб текучести, деформационное фазовое превращение и пр.). По этим причинам она более отчетливо проявляется в случае синхронизации кинетики внутренних процессов деформации и скоростных условий нагружения [17]. [c.65]

Вернемся теперь к ядру релаксации, основанному на анализе кинетики процесса взаимодействия релаксаторов и перехода их в нерелаксирующий материал. Ядро (270) получено при условии, что процесс взаимодействия релаксаторов представляет собой односторонгоою необратимую реакцию и-го порядка, т.е, считается, что провзаимодействующие релаксаторы переходят в [c.301]

Другой практически важной задачей является изучение процессов релаксации (излучательной или безызлучательной) на низко расположенных уровнях, заселяемых в результате излучательных переходов с более высоких уровней. Прямое исследование путем наблюдения излучения, соответствующего этой релаксации, не всегда возможно, так как даже если это излучение имеется, оно расположено в труднодоступной длинноволновой области. Здесь можно думать о применении косвенных методов, например об исследовании кинетики так называемого возбун -денного поглощения , т. е. поглощения при переходе с возбужденных уровней на более высокие, или кинетики относительно коротковолновой люминесценции, возбунедаемой двуквантовым путем, причем промежуточным уровнем должен быть уровень, релаксация на котором изз чается. Подобные двуступенчатые процессы ( суммирование квантов ) наблюдались в течение последних двух лет в ряде систем [22] в связи с выяснением возможности реализации схемы счетчика фотонов, предложенной Бломбергеном. В частности, в наших работах, помимо воспроизведения ряда известных систем на основе фторидов, наблюдалось суммирование кван- [c.96]

Рассматривая результаты Эйгена и де Мейера [12] по изучению эффекта Вина, мы пришли к выводу, что в кинетике возникновения и рекомбинации ионов главную роль играют процессы, в которых принимают участие подвижные ионы водорода, состоящие из избыточного протона, связанного с дефектом Бьеррума с отрицательным зарядом, и подвижные гидроксильные ионы, связанные с дефектом Бьеррума с положительным зарядом. Мы скомбинируем эти данные с другими результатами, полученными при изучении проводимости, токов насыщения и диэлектрических свойств льда, чтобы составить более общее представление о процессах релаксации, происходящих во льду. [c.334]

Эта глава посвящена более сложным, но часто встречающимся явлениям, связанным с зависящими от времени процессами релаксации растворителя. Кинетика релаксации растворителя чаще всего проявляется в температурной зависимости спектров испускания флуоресценции. Одним из примеров может служить хорошо известный коротковолновый сдвиг флуоресценции при стекловании растворителей. Такие сдвиги наблюдаются при низких температурах из-за того, что время, необходимое для переориентации молекул растворителя при этих температурах, становится больше времени, которое нужно, чтобы произошло испускание [ 1 - 3]. Следовательно, в этом случае наблюдается испускание из нерелаксированного состояния. Причиной низкотемпературных коротковолновых сдвигов является то, что ориентационная поляризуемость Д/ не успевает измениться под влиянием диполя в возбужденном состоянии. Безусловно, могут иметь место и специфические взаимодейсшвия с растворителем, и они также могут происходить со скоростями испускания. [c.222]

Изучение кинетики спектральной релаксации представляет также интерес для биохимии, поскольку из нее можно получить информацию о физических свойствах макромолекул. Так, наблюдение зависящих от времени спектров испускания для флуорофоров, связанных с белками и мембранами [4, 5], указывает на протекание процессов спектральной релаксации в наносекундной области, и их детальный анализ позволяет оценивать скорости релаксации этих макромолекул после мгновенного возбуждения при поглощении света. [c.224]

В процессах ударноволнового нагружения (во всяком случае, на начальном этане) при давлениях порядка 1 — 10 ГПа играют роль кинетические, или релаксационные эффекты перехода упругих деформаций в пластические, которые иногда называют эффектами запаздывания текучести. Процессы перехода упругих деформаций в пластические и обратно, вообще говоря, могут рассматриваться как фазовые переходы 2-го рода, когда в точке равновесия фаз (в данном случае в точке Гюгоиио па ударной адиабате) меняется сжимаемость или модуль сопротивления сдвигу, но пе величины внутренней энергии и плотности, как в случае фазовых переходов 1-го рода. Модели, учитывающие релаксацию во времени упругих деформации в пластические (в отличие от упругопластических схем типа (1.10.19)), должны включать дополнительные независимые параметры и дифференциальное уравнение кинетики релаксации упругих деформаций. Это [c.148]

Задача сводится к решению системы двух независимых уравнений кинетики и процесс не мон1ет быть охарактеризован единым временем релаксации. Для описания процессов перераспределения атомов С по междоузлиям упорядоченного сплава А — В теперь уже нужно вводить две константы размерности времени. Время релаксации оказывается возмоншым ввести для неупорядоченного состояния сплава А — В, когда остаются лишь два типа энергетически неэквивалентных междоузлий (октаэдрические ц тетраэдрические) п в приближении средних энергий теория становится аналогичной теории, рассмотренной в 32 для случая чистого (на узлах) металла с ОЦК решеткой. [c.332]

В работе [150] была сделана попытка рассчитать кривые релаксации избыточного объема в УМЗ Ni. Данные расчеты основывались на аналитических выражениях, описывающих релаксацию трех компонент дислокационной структуры границ зерен, отжиг неравновесных вакансий и рост зерен. В качестве указанных компонент дислокационной структуры границ зерен рассматривались неупорядоченные сетки внесенных зернограничных дислокаций, диполи стыковых дисклинаций, а также тангенциальные внесенные зернограничные дислокации. При построении кривых релаксации в [150] использовали подход, согласно которому каждый быстропротекающий процесс возврата может ускорить кинетику более медленного процесса. Полученные теоретические кривые в рамках сделанных предположений о дефектной структуре границ зерен достаточно хорошо описали экспериментальные за кономерности изменения длины наноструктурного ИПД Ni при ег последующем отжиге при различных температурах. [c.83]

N2O4, K =K xlR T, —газовая постоянная). При v=0,99 на линии насыщения при изменении давления от 1 до 40 бар уменьшается от 3-10 до 2-10 сек. Эти данные позволяют считать, что процесс роста пузырька пара (время которого 10" — 10 сек) происходит при равновесном протекании химических реакций и определяется равновесными эффективными свойствами системы. Время релаксации соизмеримо лишь со временем возникновения парового зародыша и его роста до критического размера, в процессе которого кинетика химических реакций может оказывать определяющее влияние. [c.94]

Расчеты показывают [392, 393], что при давлении Р атм и температуре Г 300°К время релаксации реакции (3.97) порядка 10 сек и ниже. Время релаксации реакции (3.98), ио данным авторов [392—394], в области температур 300—1000 °К и давлении Р= 1 атм изменяется в пределах от 10 до 10 сек. Значения времен колебательной релаксации N2O4 и NO2 при нормальных условиях порядка 10- сек и ниже [32, 395]. Время колебательной релаксации кислорода при давлении Р= атм и температуре 7 = 300°К, как следует из данных работ [396— 399], составляет около 10 3 сек. Время колебательной релаксации N0 при этих условиях существенно меньше [400—404]. Сравнение приведенных величин показывает, что при расчете течений четырехокиси азота в диапазоне температур 300—1500 °К можно ограничиться только учетом кинетики реакции (3.98), полагая, что процессы колебательной релаксации N2O4, NO2, N0, О2 и реакция (3.97) протекают квазиравновеспо. [c.142]

НЕОБРАТИМЫЙ ПРОЦЕСС — физ. процесс, к-рый может самовроизвольно протекать только в одном определённом направлении. К Н. п. относятся диффузия, теплопроводность, вязкое течение, электропроводность и др. процессы, при к-рых происходит направленный пространственный перенос вещества, энергии, импульса или заряда. Релаксац, процессы и хим. реакции также являются Н. п. Все Н. п. неравновесные. Они изучаются с макроскопич. точки зрения в термодинамике неравновесных процессов, Классич. термодинамика устанавливает для них лишь неравенства, к-рые указывают их возможное направление. С микроскопия, точки зрения Н. п. изучаются в кинетике физической методами неравновесной статистик, механики. Систему, в к-рой произошли Н. П-, нельзя вернуть в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде не осталось к,-л. изменений. В замкнутых системах Н. п. всегда сопровождаются возрастанием энтропии, что является критерием Н. п. Согласно второму началу термодинамики, изменение энтропии б5 связано с переданным системе кол-вом теплоты 6Q при Н. п. неравенством 6Q < T6S, где Т — абс. темп-ра. Возрастание энтропии системы в результате Н. п. в единицу времени в единице объёма описывается локальным производством энтропии а. Для Н. и. всегда <т > 0. В открытых системах, к-рые могут обмениваться энергией или веществом с окружающей средой, при Н. п. энтропия системы, складывающаяся из полного производства её в системе и изменения из-за вытекания (или втекания) через поверхность системы, может оставаться постоянной или даже убывать. Однако во всех случаях производство энтропии в системе остаётся положительным. [c.319]

Для матем, описания Н. т. используется система диф-ференц. ур-ний газовой динамики, к-рая дополняется т. н. релаксационными (кинетическими) ур-ниями, описывающими исследуемый неравновесный процесс. Так, для описания течений с неравновесными хим. реакциями используются ур-яия хим. кинетики с соответствующей системой реакций и констант скоростей реакций для течений с колебат. релаксацией — ур-ния для нахождения энергии разл. возбуждённых колебат. иод с соответствующими временами релаксации для течений с неравновесной конденсацией — ур-ния нуклеации и ур-ния роста зародышей (ф-лы Максвелла или Кнудсе-на) для двухфазных течений с жидкими или твёрдыми частицами — ур-ния движения и теплообмена частиц с соответствующими коэф, сопротивления и теплообмена. [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...