Движение термомеханическое

Предел текучести — это фактически напряжение, которое необходимо приложить, чтобы скорость пластической деформации стала соизмеримой со скоростью машинного деформирования и могла быть достигнута некоторая определенная величина макродеформации (например, для предела текучести — 0,2 %). Другими словами, внешнее напряжение должно быть поднято до уровня, который обеспечивает при заданных условиях деформации (температура и скорость испытания) необходимые плотность дислокаций и скорость их движения в материале с конкретной структурой. Причем скорость дислокаций, вернее, их средняя скорость, является основным параметром, поскольку плотность дислокаций не может изменяться произвольно, так как она ограничена деформационным упрочнением. Поскольку усреднение скорости дислокаций проводится на достаточно больших отрезках, то оно учитывает преодоление множества различных препятствий, размеры которых колеблются от долей межатомных расстояний до размера зерна. Более того, можно сказать, что эти препятствия фактически запрограммированы при выборе состава сплава, его термической и термомеханической обработок. [c.87]

Успешная эксплуатация ядерных реакторов во многом определяется полнотой и надежностью теплофизического обоснования. По сути дела в реакторостроении создалось новое направление—теплофизика ядерных реакторов, которая наряду с традиционными вопросами гидродинамики и теплообмена изучает процессы, вызываемые или связанные с движением теплоносителя в неизотермических условиях (массообмен, вибрации, пульсации температуры в стенке, термомеханические эффекты и т. п.). [c.7]

В задачах термомеханики растущих тел закон движения поверхности наращивания в общем случае определяется из системы соотношений, описывающих тепломассообмен тела с окружающей средой. Это особенно акту ально по отношению к тем случаям, когда наращивание осуществляется за счет фронтального фазового перехода типа жидкость - твердое тело . В задачах, включающих, помимо анализа напряженно-деформированного состояния растущего тела, определение кинетики фронта фазового превращения, первостепенное значение приобретает учет термомеханической связанности, т.е. [c.192]

Увеличить количество структурных дефектов можно за счет легирования металла, т. е. растворения в его кристаллической решетке других элементов, а также путем термической обработки. В настоящее время широкое распространение получил новый способ обработки металлов — термомеханическая обработка, при которой значительно возрастает количество структурных дефектов и обеспечивается упрочнение металла в результате прекраш ения движения дислокаций. Из сказанного следует, что плотность расположения атомов неодинакова по различным плоскостям и направлениям кристаллической решетки. Свойства каждого кристалла (химические, физические, механические) зависят от направления кристаллической решетки. [c.10]

Упрочнению способствуют и другие несовершенства кристаллического строения, также тормозящие движение дислокаций. К ним относятся атомы растворенных в металле примесей и легирующих элементов, частицы выделений второй фазы, границы зерен или блоков и т. д. На практике препятствие движению дислокаций, т. е. упрочнение, создается введением других элементов (легирование), наклепом, термической или термомеханической обработкой. Снижение температуры также препятствует свободному перемещению дислокаций. При низких температурах прочность растет, а пластичность падает. Металл становится более прочным, но хрупким. [c.13]

Большинство технологических процессов и рабочих процессов в технических устройствах можно трактовать с позиций механики сплошной среды как совокупность процессов переноса массы, количества движения и энергии, сопровождающихся преобразованием энергии, а нередко — и фазовыми переходами. Такие процессы принято называть термомеханическими. Интенсификация рабочих и технологических процессов приводит к большим плотностям потоков энергии и массы, к значительной скорости их изменения. Достоверность и полнота анализа работоспособности и эффективности таких устройств существенным образом зависят от обоснованного выбора адекватных математических моделей термомеханических процессов. При разработке этих моделей необходимо совместно рассматривать теоретические положения механики сплошной среды и термодинамики необратимых процессов, составляющие основу научного направления, которое получило название термомеханики. [c.5]

Для поликристаллических материалов внешние термомеханические воздействия вызывают появление в кристаллографических плоскостях касательных напряжений, которые являются причиной движения линейных дефектов (дислокаций). На макроуровне движение дислокаций приводит к возникновению неупругих деформаций. У материалов с высокомолекулярной структурой приложение внешней нагрузки вызывает раскручивание и переориентацию молекулярных цепей, происходит перераспределение молекулярных сегментов между упорядоченной и неупорядоченной частями полимера. [c.78]

В некотором классе необратимых термомеханических процессов (Р = 0), включая и обратимые, система уравнений движения [c.161]

В общем случае изменение температуры тела происходит не только за счет подвода тепла от внешних источников, но также и за счет самого процесса деформирования. При деформациях тела, протекающих с конечной скоростью, имеют значение термомеханические эффекты другого рода образование и движение тепловых потоков внутри тела, возникновение в нем связанных упругих и тепловых волн, термоупругое рассеяние энергии и др. [c.6]

Теория Л. Д. Ландау (1941,1944, 1947) объяснила не только эксперименты Капицы, но также ряд других явлений, происходящих в гелии II, которые были известны науке еще до открытия сверхтекучести. Среди этих явлений следует отметить аномально большую, теплоемкость гелия II, меняющуюся скачком в точке фазового перехода так называемый термомеханический эффект, заключающийся в том, что разность температур создает заметную разность уровней в двух сосудах, соединенных тонким капилляром движение тонкой пленки гелия II, обволакивающей стенки сосуда выше уровня жидкости в нем. Кроме того, теория Ландау предсказала ряд совершенно новых явлений, которые были действительно обнару- [c.650]

Множественность переходов [157, 347] обнаружена в ряде работ. Каждый вид движения участков цепи сказывается на температурной зависимости измеряемого механического свойства (напряжения при заданной деформации, как на термомеханической кривой модуля, коэффициента механических потерь и др.). [c.140]

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — возникновение движения сверхтекучего жидкого гелия по тонкому капилляру или щели под действием разности темп-р. Если между полостями сосуда [c.166]

Настоящая работа является результатом исследований движения сложных механических и термомеханических систем. [c.3]

Изменение параметров газа и пара в потоке. Действующей термомеханической системе присуща третья внешняя степень свободы - кинетическая, обусловленная необходимостью перемещения рабочего тела с конкретной скоростью w из резервуара с запасом газа или пара (воздушный ресивер, газовый баллон, паросборник) в цилиндр системы. Для обеспечения неразрывности потока при разных поперечных сечениях резервуара Fp 3, труб и цилиндра F скорости движения элементарных объемов газа должны сильно различаться. В правильно подобранном резервуаре это будет очень малая скорость, в цилиндре она должна обеспечивать движение поршня со скоростью v, заданной кинематическими требованиями к машине, а в трубе, т. е. на входе в цилиндр, быть пропорциональной отношению площадей [c.396]

Действие привода высокоскоростных молотов основано на принципе термомеханической системы типа цилиндр - поршень. Для того чтобы поршень и связанные с ним подвижные части достигли высокой конечной скорости на относительно малом пути, необходимо создать большую активную силу, возбуждающую ускоренное поступательное движение в течение всего прямого хода. [c.424]

В качестве энергоносителя во взрывных молотах применяют также смеси высококалорийного топлива, например бензина, или горючих газов с атмосферным воздухом. Сгорание подобных смесей происходит с достаточно высокой скоростью, чтобы вызвать мгновенное повышение давления во взрывной камере, где они были подожжены. Последующее интенсивное расширение продуктов горения в цилиндре термомеханической системы вызывает метательный характер движения подвижных частей машины. [c.436]

Движение тел в газах с большими сверхзвуковыми скоростями сопровождается интенсивным аэродинамическим нагреванием обтекаемой поверхности и ее термохимическим и/или термомеханическим разрушением. В общем случае возникает сложная задача совместного решения уравнений газовой динамики с учетом физикохимических процессов в потоке газа и толще материала стенки тела и уравнений движения тела по траектории с переменными коэффициентами аэродинамических сил и моментов, а также с переменными геометрическими размерами и массой. В случае умеренной интенсивности разрушения оказывается возможным существенно упростить проблему, считая обтекание квазистационарным при этом аэродинамические коэффициенты и процесс разрушения поверхности определяются мгновенными значениями параметров движения и состояния тела. Однако и в этом случае задача об изменении формы тела за счет уноса материала в точной постановке содержит в качестве составных элементов несколько самостоятельных задач математической физики (обтекания тела, определения тепловых потоков через пограничный слой, распространения тепла в теле и т.д.) для замкнутых групп уравнений, связанных между собой через граничные условия. Математические свойства таких комплексных задач еще мало исследованы, и обозримые результаты получены лишь при использовании ряда существенно упрощенных математических моделей. [c.188]

Так называемый термомеханический эффект в гелии II заключается в том, что при вытекании гелия из сосуда через тонкий капилляр в сосуде наблюдается нагревание наоборот, в месте втекания гелия из капилляра в другой сосуд наблюдается охлаждение ). Это явление естественным образом объясняется тем, что движение вытекающей через капилляр жидкости в основном сверхтекуче и потому не уносит с собой тепла, так что имеющееся в сосуде тепло распределяется на меньшее количество гелия II. При втекании гелия в сосуд имеет место обратное явление. [c.619]

ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ (ТЕРЛШЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ДВИЖЕНИЕ И ПЕРЕНОС ТЕПЛОТЫ В ЖИДКОСТИ, ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ) [c.170]

Основные концепции континуальных теорий смесей основательно изучены в рамках современных теорий механики сплошных сред. В теориях смесей предполагается наличие двух или более сред в каждой точке пространства, поэтому общие законы сохранения для смесей сформулировать нетрудно, но практическое их применение к композиционным материалам сталкивается с определенными затруднениями, связанными с трудностями задания законов взаимодействия компонентов на основе информации об их взаимном расположении и физических характеристиках. Для слоистой среды теория смеси, в которой параметры взаимодействия компонентов были определены на основании решений некоторых простейших квазистатических задач, предложена в работе Бедфорда и Стерна [12]. Новизна теории Бедфорда и Стерна состоит в том, что допускаются различные движения компонентов смеси, причем связь между этими движениями определяется моделью взаимодействия компонентов в реальном композите. В работе Бедфорда и Стерна [13] развита общая термомеханическая теория, основанная на этой модели, а также выведена система уравнений, применимых к определенному классу армированных волокнами композитов (см. Мартин и др. [45]). [c.380]

Фаза S имеет форму пластинки и зарождается предпочтительно на дислокациях, как и фаза в в сплаве системы А1—Си. Она по крайней мере частично не когерентна с матрицей и имеет приблизительный состав Ab uMg. Вызывает удивление, что до сих пор нет подходящей количественной оценки процессов, имеющих место во время стандартной термомеханической обработки такого широко применяемого сплава 2024. Упрощенное качественное описание термомеханической обработки этого сплава можно представить следующим образом. При температуре нагрева перед закалкой большинство легирующих элементов переходит в твердый раствор. Однако марганцовистые соединения и другие интерметаллические частицы не растворяются. Эти частицы препятствуют движению границ зерен, способствуя образованию структуры с удлиненным зерном во время изготовления полуфабриката. Быстрое охлаждение с температуры под закалку приводит к пересыщению твердого раствора с почти равномерным распределением меди и магния в матрице. В этих условиях даже границы свободны от выделений, как показано на рис. 86. Если скорость охлаждения во время закалки меньше, чем 550 °С/с, то зарождение и рост фазы, обогащенной медью, может происходить по границам зерен с образованием при этом зон, обедненных медью, непосредственно прилегающих к границам зерен. [c.237]

В материалах с высокомолекулярной структурой при невысоких уровнях воздействий происходит раскручивание и переориентация молекулярных цепей, что на макроуровне проявляется в виде вязких свойств. При более высоких уровнях внешней термомеханической нагрузки тепловое движение атомов может достигнуть такого энергетического уровня, при котором возбуждается химическая реакция распада, вызывающая разрыв связей в молекулярных цепях, образование более низкомолекулярного полимера и множества субмикротрещин в объеме полимерного материала. В этом случае микротрещины играют роль микродефектов, и в качестве внутренних параметров могут быть выбраны тензор плотности микродефекгов, связанный с числом и средней длиной микротрещин в единице объема тела, и скалярная величина - скорость химической реакции распада. [c.181]

На начальном этапе исследования поведения элементов конструкций в условиях действия высокоинтенсивных термомеханических натру-зок целесообразно проанализировать влияние основных параметров нагружения и свойств материала конструкции на распределение температуры и напряжений. При этом возможно использование простейшей расчетт ой схемы - упругого изотропического и однородного полупространства с заданными внешними нагрузками. Наибольшие градиенты температуры и напряжения возникают в поверхностном слое конструкции в первые моменты времени после нагружения, тогда же наиболее сильно проявляется влияние инерционных членов уравнении движения и конечности скорости распространения теплоты на температурные поля и напряжения. [c.188]

Основами теории теплообмена в движущихся веществах занимался в 70-х годах прошлого столетия профессор Московского университета Николай Алексеевич Умов (1846—1915). В 1893 г. Н. А. Умов возглавил кафедру физики Московского университета и руководил ею до своего ухода из университета в 1911 г. вместе с передовой группой профессоров в знак протеста против нарушения царским правительством автономии университета. Вся жизнь Н. А. Умова была связана с Московским университетом. После его окончания в 1867 г. и сдачи магистр-ских экзаменов Н. А. Умов защитил в нем в 1871 г. ма-гистрскую диссертацию Теория термомеханических явлений в твердых упругих телах [31] и в 1874 г. докторскую диссертацию Уравнения движения энергии в телах , опубликованную в 1874 г. в Одессе [33] и за границей [32]. [c.73]

Тепловые поля часто являются периодическими. Поэтому для исследователей представляет интерес описание поведения элементов конструкций при повторном действии теплового потока и давления. Мы обсудим только задачи приспособляе-мостп, не затрагивая вопросов термической усталости. Наличие тепловых полей и механических сил, как это имеет место в случае газовых турбин, топливных элементов, сосудов давления и т, д., делает неприменимой классическую теорию предельного равновесия. В данном случае нельзя считать, что нагрузки возрастают пропорционально одному параметру. Кроме того, раздельное воздействие температуры или, нагрузки может вообще не вызвать пластического движения, но изменения температуры при постоянной нагрузке могут вызвать увеличение пластической деформации. Отсюда очевидно значение анализа термомеханической приспособляемости. [c.96]

В данной книге предпринята попытка по с л е д овате льного изложения основ термомеханики и путей построения математических моделей процессов в конструкционных материалах и технических устройствах. При написании книги использован материал курсов, которые читают авторы в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана. Основной особенностью изложенного в книге подхода является введение в математиче ские модели рассматриваемых сред внутренних параметров состояния. Это позволяет связать макроскопическое поведение сплошной среды с процессами, протекающими на микроуровне, и расширяет возможности построения адекватных математических моделей достаточно сложных и существенно не стационарных термомеханических процессов. При таком подходе наряду с законами сохранения массы, количества движения и энергии используются соотношения термодинамики необратимых процессов, которые устанавливают структуру уравнений, включающих внутренние параметры состояния среды и скорости их изменения во времени. [c.5]

Определение истинных причин разрушения пленок на металле представляет большой практический интерес. Известно, что оно является результатом воздействии на поверхность котельного металла механических, термомехани-чсских и химических факторов. Механическое разрушение защитной нленки может возникать при колебательных, вращательных и возвратно-поступательных движениях элементов котла. Оно может быть результатом также плохой гидродинамики потока пара и воды, при котором происходит срыв защитной пленки с поверхности металла. Термомеханическое разрушение пленок, вызываемое изменением температуры металла в процессе эксплуатации котла, исследовано М. А. Стыриковичем [63]. Наибольшее разрушающее действие на защитные пленки оказывают так называемые тепловые токи, в результате которых в ряде случаев металл разрушался за несколько десятков часов. [c.147]

Уравнение такого типа лежит в основе теорнн теплопроводности Фурье. Таким образом, для пьезотропных материалов теорию Фурье можно согласовать с термомеханической теорией термоупругостн. Движение в теории Фурье считается заданным (обычно это состояние покоя), так что уравнение (32) с учетом соответствующего определяющего соотношения для h превращается в дифференциальное уравнение для одной только температуры. [c.450]

Глава V посвящена изучению неупругого поведения, причем особое внимание уделяется термомеханически простым материалам и материалам с памятью. Выводятся общие уравнения движения и теплопроводности для конечных элементов таких материалов и описывается ряд применений этих уравнений к некоторым избранным задачам, в частности к задачам линейной и нелинейной связанной термоупругости и нелинейной связанной термовязкоупругости. [c.8]

Хотя рассмотренные общие приемы построения дискретных моделей в принципе применимы к любым непрерывным полям, мы удем заниматься главным образом термомеханическими явлениями, поскольку именно с ними связаны наиболее важные проблемы нелинейной механики твердых тел. Термодинамические законы естественным образом устанавливают связь кинематических и динамических переменных с другими величинами, характеризующими термодинамическое состояние тел. Глобальные знергетические законы сохранения дополняют локальные уравнения сохранения количества движения и момента количества движения. Их можно использовать для получения конечнозлементных уравнений, удовлетворяющих, по крайней мере в некотором осредненном смысле, основным физическим законам (например, законам движения Коши) для конечных объемов тела. [c.189]

Выбирая и (х, г) и 0 (х, г) в качестве первичных переменных, мы по существу используем так называемую аксиому причинности . По Эрингену 11967, стр. 145], движение материальных точек тела и их температуру следует рассматривать как самоочевидные наблюдаемые характеристики термомеханического поведения тела. Остальные величины, входящие в уравнения баланса масс, моментов, производства энергии и сохранения энергии (например напряжения, энтропия, тепловой поток и т. д.), являются причинами . .. Предполагается, конечно, что внешние воздействия, такие, как объемные силы, источники тепла и некоторые поверхностные усилия или перемещения, заданы заранее см. 14. [c.219]

Подставляя (20.3) и (20.5) в (13.60) и (13.117), получаем общие уравнения движения и теплопроводности для конечных элементов термомеханически простых сред [c.407]

Двухкомнонентность Не II позволяет объяснить ряд наблюдаемых эффектов при вытекании Не II из сосуда через узкий капилляр темп-ра в сосуде повышается, т. к. вытекает гл. обр. сверхтекучая компонента, не несущая с собой теплоты (т. н. м е х а н о к а-лорический эффект) при создании разности темп-р между концами закрытого капилляра с Не II в нём возникает движение — сверхтекучая компонента движется от холодного конца к горячему и там превращается в нормальную, к-рая движется навстречу, при этом суммарный поток отсутствует (термомеханический э ф ф е к т). В Г. ж. наряду с обычным звуком может распространяться т. н. второй звук. Св-ва Г. ж. Не существенно отличаются от св-в жидкого Не, что связано не только с различием масс атомов Не и Не, но и с их квантовомеханич. особенностями (атомы Не — бозоны, атомы Не — фермионы). Сверхтекучим Не становится при очень низкой темп-ре ( 2,6 мК) под давлением 34 атм. У Не существует две сверхтекучие фазы анизотропная (фаза А) и изотропная (фаза В). Переход обычного Не в фазу Не-Л относится к фазовым переходам II рода, а переход Не-Л -> He-J — к фазовым переходам I рода (возможны эффекты перегрева и переохлаждения). Л-фаза существует в температурном интервале 2,6—2 мК, фаза В — при Т- 2 мК (температурные границы существенно зависят от давления). [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...