Текучесть сплошной среды

Текучесть сплошной среды 9, 356 Тело вязкоупругое 358 [c.735]

Во всех веществах теплота передается теплопроводностью за счет переноса энергии микрочастицами. Молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоит вещество, движутся со скоростями, пропорциональными их температуре. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из зоны с высокой в зону с более низкой температурой. В теории теплообмена, как и в гидромеханике, термином жидкость обозначается любая сплошная среда, обладающая свойством текучести. Подразделение на капельную жидкость и газ используется только в случае, когда агрегатное состояние ве- [c.69]

Одной из основных в гидромеханике является модель несжимаемой идеальной (или невязкой) жидкости. Так называется гипотетическая сплошная среда, обладаюш.ая текучестью, лишен- [c.21]

Одной из основных в гидромеханике является модель несжимаемой идеальной (или невязкой) жидкости. Так называется гипотетическая сплошная среда, обладающая текучестью, лишенная вязкости и полностью несжимаемая. Эта модель является объектом исследования в разделе гидромеханики Теория идеальной несжимаемой жидкости . Игнорирование свойств вязкости и сжимаемости сильно упрощает математическое описание движения жидкости и позволяет получить многие решения в конечном замкнутом виде. Несмотря на значительную степень идеализации среды, теория несжимаемой невязкой жидкости дает ряд не только качественно, но и количественно подтверждаемых опытом результатов, полезных для практических приложений. Но не менее существенное значение этой теории состоит в том, что она является базой для других моделей, более полно учитывающих свойства реальных сред. Следует, однако, подчеркнуть, что пренебрежение вязкостью является весьма сильной степенью идеализации, поэтому теория идеальной несжимаемой жидкости может приводить к результатам, резко расходящимся с опытом. [c.24]

Другой фактор, который еще не учитывается в теориях сплошной среды, связан с большим различием пластических деформаций, получаемых в действительности на разных сплавах. Ясно, что для теоретического определения пластичности следует принимать во внимание большое количество металлургических параметров. Некоторые из них, например объемное содержание, размер, форма частиц и расстояние между ними, хрупкая прочность частиц и прочность связей с частицами по поверхности раздела, предел текучести и степень деформационного упрочнения матрицы, а также анизотропия формы зерен и частиц и расстояния между частицами, уже упоминались. Достигнут значительный прогресс как в теоретическом, так и в экспериментальном плане по изучению влияния основных параметров, но остается расхождение между действительным поведением и теоретическими результатами. [c.79]

Общий характер движения жидкой среды, благодаря ее текучести, значительно сложнее, чем в случае твердого тела. Под скоростью в кинематике жидкости и газа понимают скорость некоторой точки элементарной жидкой частицы. Так как в математической модели жидкости - сплошной среде - от жидкой частицы в пределе переходят к точке, то местоположение этой точки внутри жидкой частицы несущественно. Экспериментальное наблюдение за аналогом модели жидкой частицы осушествляется посредством введения в поток краски с плотностью, мало отличающейся от плотности жидкости. Наблюдения показывают, что в природе и в технике наблюдается два вида, два режима течения слоистое, или ламинарное и турбулентное, или неупорядоченное. [c.22]

Таким способом определяется стержневая ( столбчатая ) модель Мазинга. Она может быть отнесена к элементарному объему (элементу) материала и рассматриваться как простейшая из семейства моделей сплошной среды, называемых обычно структурными. Микронеоднородность материала в этой простейшей модели характеризуется распределением пределов текучести структурных частиц, составляющих элемент объема. Последние будем называть под-злементами. Основная идея данного подхода состоит в том, что деформационные свойства, обнаруживаемые при нагружениях и разгрузках элементарной стержневой конструкции, изготовленной из идеализированного материала, могут быть отнесены к реальному материалу. Как будет показано ниже, таким путем можно получить описание общих закономерностей деформационного поведения реального материала при разнообразных условиях нагружения. Конечно, любой прогноз имеет ценность лишь при условии его экспериментального подтверждения. Рис. i.i [c.11]

Под текучестью легкой подвижностью) сплошной среды понимают ее способность совершать непрерывное, неограниченное движение в пространстве и времени под действием приложенных сил или по инерции. Это- [c.9]

Кроме только что отмеченных двух основных и достаточно общих свойств сплошной текучей среды 1) непрерывности распределения физических свойств и характеристик движения и 2) текучести, или легкой подвижности, при рассмотрении частных классов задач приходится приписывать модели среды дополнительные макроскопические характеристики, определяющие ее индивидуальные материальные свойства, обусловленные действительными микроскопическими свойствами молекулярной структурой и скрытыми движениями материи. В механике сплошных сред эти характеристики вводятся феноменологически, в форме заданных наперед констант или количественных закономерностей. Среди таких характеристик выделим, прежде всего, отражающие вещественные свойства среды при ее равновесном состоянии молекулярный вес и плотность распределения массы (или, короче, просто плотность среды), концентрацию примесей в многокомпонентных и многофазных смесях жидкостей, газов и твердых частиц, затем температуру и теплоемкость среды, электропроводность, магнитную проницаемость и другие физические свойства. [c.10]

Пластическое деформирование сплошных сред может сопровождаться изменением объема. Ассоциированный закон течения [1 определяет необратимое изменение объема в зависимости от вида поверхности текучести. [c.138]

Хочется еще упомянуть, что в связи с развитием производства и применений разнообразных новых пластических материалов появился в последнее время исключительный интерес к механике этих материалов, лежащей в основе технологических процессов их изготовления. В жидком состоянии или, правильнее сказать, в режиме текучести эти пластики представляют собой сложные неньютоновские среды, обладающие как своеобразной вязкостью, так и упругостью (вязкопластические и вязкоупругие среды). Исследованиями механики этих тел занимается реология, которая выходит сейчас в первые ряды важнейших разделов механики сплошных сред. [c.44]

Сенатов С. И. Групповые свойства уравнений Идеальной пластичности с условием текучести Мизеса,- Динамика сплошной среды/Ин-т гидродинамики СО АН СССР, Новосибирск, 1977, вып, 28, с, 109—117. [c.139]

Уравнение вида (XVI.9), как известно из реологии (реология — это раздел механики сплошных сред, занимающийся изучением текучести жидких, газообразных тел, а также изучением остаточных деформаций в твердых телах), соответствует вязко-пластическому телу Бингама. [c.346]

Расчеты на прочность изделий сложной формы. Излагая в предыдущей главе теорию сложного напряженного состояния, мы совершенно обошли молчанием вопрос о том, каким образом определить напряженное состояние в телах, подверженных действию сил. Общая задача об определении напряжений и деформаций в упругом теле произвольной формы, подверженном действию произвольных внешних сил, является предметом теории упругости, которая представляет собою раздел механики сплошной среды и развивается в направлении создания и усовершенствования методов решения соответствующих краевых задач для некоторых систем дифференциальных уравнений в частных производных. Несмотря на огромные успехи математической теории упругости, далеко не все задачи, представляющие практический интерес, удается решить во многих случаях, даже когда точное решение или метод его отыскания известны, практическое использование этого решения для расчета на прочность затруднительно ввиду чрезвычайной сложности и громоздкости вычислений. с другой стороны, знания распределения напряжений в теле в упругой стадии его работы еще недостаточно для суждения о прочности. Как мы убедились на примере статически неопределимых стержневых систем, переход некоторых элементов в состояние текучести еще не означает разрушения системы в целом. Тем более это относится к телу, находящемуся в условиях сложного напряженного состояния. Достижение состояния текучести в одной или нескольких точках само по себе не является опасным окруженный упругими областями, материал не имеет фактической возможности течь. В то же время, после того как состояние текучести где-та достигнуто, дальнейшее увеличение нагрузки приводит к образованию пластических зон конечных размеров. [c.104]

Сопоставление расчетной кривой (см, рис. 2.35) с экспериментальной подтверждает допустимость этого предположения. (Расчетная кривая для р 0,5% получена из кривой для р О смещением влево на величину е - p p/e ). Такой вид поверхности текучести позволяет объяснить, в частности, появление пластических деформаций в цикле испытаний на знакопеременную ползучесть при напряжениях, меньших предела упругости исходного материала. Выражения (2.56), (2.61) и (2.66), дополненные уравнениями равновесия и совместности деформации сплошной среды, а также необходимыми краевыми условиями, позволяют рассчитать напряженное и деформированное состояния тела при произвольной программе циклического нагружения и нагрева шаговым методом при этом соотношения (2.61) и (2.66) удовлетворяют требованиям, указанным выше. [c.127]

В сфероидизированных сталях разрушение происходит в виде роста пор и их слияния, если сплав содержит малое количество частиц, но при увеличении количества частиц цементита образуются некристаллографические трещины или разрывы, связывающие поры у частиц. В низкопрочных и высокопрочных сталях переход от цепочек больших слившихся полостей к относительно узким разрывам определяется соответствующей шириной пластически деформированных зон по фронту развивающихся пор или трещин. В высокопрочных сталях ширина зон уменьшается. Согласно работе [31], размер деформационных пор связывается со значением коэффициента интенсивности напряжений по сравнению с пределом текучести. Поры имеют малый размер, если численное значение пределов текучести (10 -фунт/дюйм ) приблизительно вдвое больше значений коэффициентов интенсивности напряжений (10 -фунт/дюйм / ). Наблюдаемые размеры пор соответствуют перемещениям, вычисленным на основе распределения перемещений перед трещиной и пропорциональным са 1Е , где с — длина трещины, п — приложенное напряжение, У — предел текучести и Е — модуль упругости [44]. В модели [74], основанной на теории жесткопластическх линий скольжения, с использованием механики сплошной среды учтена, кроме того, ширина возмущенной зоны при разрушении. [c.90]

Г идрогазодинамика — наука о движении жидкостей и газов — является разделом механики сплошных сред. В отличие от твердых тел, в которых молекулярные силы сцепления весьма велики, жидкости, и в особенности газы, обладают относительно слабьши межмолекулярными связями. Эта особенность их физической природы проявляется в легкой подвижности, т. е. текучести или деформируемости движение жидкостей и газов под действием внешних и внутренних сил соировождается изменением формы, а в общем случае —и объема выделенной ее части. [c.14]

Батлер, Друкер. Предел текучести н микроструктура сравнительный анализ перлитной и сфероиднзированной сталей методами механики сплошных сред. — Прикладная механика, М. Мир, 1973, № 3, с. 143. [c.212]

Среди аномальных ненъютоновских) жидкостей существуют такие (например, бингамовская жидкость), в которых, при уменьшении скорости сдвига до определенного значения, касательное напряжение сохраняет постоянное отличное от нуля предельное значение. Наиболее общими свойствами текучести жидкостей занимается специальная область механики сплошных сред — реология. [c.10]

Наличие сильного взаимодействия между молекулами в твердом — кристаллическом или аморфном — состоянии вещества, сохраняющего существенную роль в жидком состоянии, придает их макроскопическим свойствам большее разнообразие, чем в случае газообразного состояния. В частности, формы проявления такого основного макроскопического свойства, как текучесть, настолько различны у разных жидкостей, что это составило, как уже упоминалось ранее, предмет специального раздела механики сплошных сред, представляющего наиболее общее учение о текучести, — реологии (от греческих слов peo — течь и Яоуост — учение). Если для газов можно довольствоваться одним, общим для всех газов законом вязкости Ньютона, то в жидкостях этот закон дополняется большим числом других реологических законов, учитывающих вязкоупругие, вязкопластические, тиксотропные и многие другие свойства, присущие так называемым аномальным , отличным от ньютоновских, жидкостям (см. далее 75). [c.13]

Попутно не вредно обсудить вопрос о так называемых константах материала, термине, широко употребляемом в механике сплошной среды. Константы или постоянные материала действительно существуют, пока материал рассматривается на уровне кристаллической решетки. Чем больше по масштабной шкале (укрупняя объем) мы уходим от параметров решетки, тем менее константы остаются таковыми. Для уяснения степени постоянства укажем на введенное Я.Б. Фридманом деление механических свойств на докритические, критические и закритические [261]. Все они в равной мере относятся к трем, последовательно возникающим и параллельно идущим вплоть до полного разрушения, видам деформации — упругой, пластической и разрушения. Докритические определяются по допуску на величину данного вида деформации или на появление нового, и это на стадии возрастающей несущей способности. Папример, условный предел текучести определяется по допуску на величину появившегося на фоне упругой деформации, нового вида деформации — пластической. Докритические характеристики можно считать постоянными материала. Па стадии упругой деформации модули упругости и коэффициент Пуассона — докритические характеристики и, следовательно, постоянные материала. По, например, критическое напряжение Эйлера сжатого упругого стержня есть механическая характеристика, отражающая свойства упругости в момент потери устойчивости и, как и положено критической характеристике, зависит не только от докрити-ческих характеристик, но и от формы и размеров стержня и условий закрепления. Аналогично предел прочности (временное сопротивление) является критической характеристикой, поскольку шейкообразо-вание представляет собой смену форм равновесия и сопровождается прекращением роста несущей способности. Естественно, что предел прочности должен зависеть и зависит от размеров, формы образца и схемы приложения нагрузки. По привычка считать предел прочности постоянной материала (естественно, имеется в виду неизменность условий нагружения, скорости, температуры, среды и т.п.) есть результат стандартизации метода его определения. Изменив габариты, форму сечения, взяв, наконец, вообще реальную конструкционную деталь, получим сильно различающиеся значения пределов прочности, что и должно быть для критической характеристики. Поэтому неудивительно, что при разрушении реальной детали напряжение в [c.14]

Надежной теоретической основой расчетов технологич еских процессов обработки давлением является механика сплошной среды (МСС). В книге развивается теория необ )атимых (пластических и вязкопластических) деформаций уплотняемых твердых тел, в основном металлов. Следует отметить, что теория пластичности уплотняемых тел применительно к грунтам имеет давнюю историю [32]. Пористые металлы й металлические порошковые тела имеют свойства, значительно отличающиеся от свойств грунтов. Главным из них является способность упрочняться при уплотнении. Особенности уплот няемых металлов сказываются на возможных формах поверхностей текучести. В определенном диапазоне температур существенную роль начинают играть капиллярные силы, вызывающие самопроизвольное уплотнение (спекание). В некоторых случаях процессы механического и самопроизвольного уплотнения происходят одновременно и могут влиять друг на друга. Моделирование всех этих явлений является одной из задач теории. [c.4]

Некоторые методы получения таких оценок развиты недавно [5, 6] для дискретных моделей конструкций с кусочнолинейными поверхностями текучести. В соответствии с ними верхние границы требуемых локальных характеристик могут быть получены путем решения задач математического программирования, применение которого может рассматриваться в качестве общей процедуры получения соответствующих оценок для дискретных моделей сплошных сред или конструкций. [c.55]

В развитии современных представленш о текучести реальных сред большое значение приобрели новые общие теории механики и термодинамики сплошных сред (Л. И. Седов, В. Прагер, К- Трусделл). [c.41]

П 1ипцип виртуальных мощностей. Вязкие сплошные среды. Монотонные. многозначные операторы. Преобразование Юнга. Вязко- и же-сткопластические среды. Условие текучести и ассоциированный закон. Теоре.щы единственности и постулат Друкера. [c.11]

Сеиашов С. И. Групповая классификация уравнений идеальном пл -стичности с условием текучести общего вида,—Динамика сплошной среды/Ии-т гидродинамики СО АН СССР, Новосибирск, 1978, вып. 37, с. 101—112. , [c.140]

В механике сплошной среды такой подход обобщенно именуется феноменологическим. За этим, быть может, несколько тяжеловесным термином скрыт вполне определенный смысл. При феноменологическом подходе мы не вникаегл во внутренние причины, по которым сплошная среда ведет себя так, а не иначе. Нам достаточно знать, что она ведет себя именно так, хотя мы и знаем, что в других условиях (известно, каких) она будет вести себя по-иному. Из курса сопротивления материалов известно, что металлы следуют закону Гука, но мы отвлекаемся от причин, по которым модуль упругости у одних металлов больше, а у других — меньше. Если задан модуль упругости, то для решения определенного класса задач этого нам достаточно. Мы знаем, например, также, что при напряжениях, больших предела текучести, диаграмма растяжения может иметь самую различную форму в зависимости от структуры материала. Но в теории пластичности совершенно излишни сведения об этой структуре. Достаточно задать диаграмму, а затем можно путем более или менее сложных операций определить, как будет вести себя реальная конструкция, изготовленная из этого материала. [c.201]

ХГинематика — раздел гидромеханики, изучающий способы - - определения скоростей жидкости в функции координат х,у,г и времени <. Движение жидкости вследствие ее текучести является чрезвычайно сложным процессом, поскольку отсутствие жестких связей между ее частицами обусловливает перемещение последних с различными параметрами. При изучении этого сложного явления природы используются условные понятия и схемы. Одним из таких условных понятий, используемых при решении задач кинематики жидкости, является модель идеальной жидкости. Кроме того, жидкость рассматривается как сплошная среда, состоящая из частиц, представляющих собой весьма малый элемент объема, который можно считать точечным. [c.51]

Такой приём разделения течения па газом, так и к течению жидкостей и относит, скольжение ч-ц жидкости, невязкую и вязкую части применим и к газов внутри каналов разной формы. В то же время большинство жидкостей изучению движения сжимаемых сплош- Четвёртой задачей явл. исследование оказывает значит, сопротивление сжа-ных сред (газов), легко изменяющих движения воздуха в атмосфере и воды тию, и они практически не изменяют свой объём, а следовательно и плот- в морях и океанах, к-рое произво- свой объём под действием всесторонность, под действием сил давления дится в геофизике (метеорология, фи- них сил давления, нормальных к или при изменении темп-ры (в отличие зика моря) с помощью методов и ур-ний поверхности, ограничивающей рассмат-от несжимаемых жидкостей). Раздел Г. К ней примыкают задачи о распро- риваемый объём. В теор. Г. для опи-Г., в к-ром изучается движение ежи- странении взрывных и ударных волн сания движения несжимаемой жид-маемых сплошных сред, наз. газовой и струй реактивных двигателей в кости, обладающей сплошностью и динамикой. воздухе и воде. текучестью, а также вязкостью, ха- [c.118]

Приведенное решение задачи о внедрении тела в среду построено на основании результатов, полученных А. А. Ильюшиным, А. Ю. Иш-линским, В. В. Соколовским и др. [13, 20, 45]. Оно пригодно для скоростей встречи V < 1000—1500 м/с, однако возможны и более высокие скорости V , для которых решение непригодно. Возникла необходимость в построении решения задачи о внедрении тела в случае большой скорости встречи, основанном на том экспериментальном факте, что в процессе внедрения тела (при нагрузке) плотность среды изменяется от ро до р, после же внедрения (при разгрузке) изменение плотности незначительно, им можно пренебречь и считать плотность постоянной, равной р. X. А. Рахматулин и А. Я. Сагомонян [40], использовав идею А. А. Ильюшина, ввели в рассмотрение пластический газ, представляющий собой сплошную пластическую среду, плотность Ро которой при нагрузке изменяется по некоторому закону, а затем остается постоянной, равной р. Моделью пластического газа описываются грунт, бетон, кирпич и металлы в случае, если напряжения в них значительно превосходят динамический предел текучести СГ.Г.Д. Экспериментально установлено сильное влияние сил трения на процесс внедрения тела в перечисленные среды, поэтому при решении рассматриваемой задачи их следует учитывать. [c.179]

Дифференциальные уравнения движения, баланса энергии и веществ в потоках жидкости и газа, выведенные в гл. II, относились к совершеннопроизвольным средам, лишь бы только эти среды обладали двумя достаточнообщими свойствами — сплошностью и текучестью. При выводе уравнений были использованы второй закон динамики в применении для сплошной системы материальных частиц и общий термодинамический закон сохранения полной энергии системы. [c.351]

Иными словами, твердые тела одновременно обладают некоторым сопротивлением начальной пластической деформации или пределом текучести (в этом их отличие от собственно жидкостей) и существенной зависимостью этого сопротивления от скорости (т. е. вязким поведением, подобно поведению вязких жидкостей). Явление по,тзучести, т. е. постепенного нарастания остаточной деформации во времени при достаточной температуре, есть важнейшее проявление вязко-пластических особенностей материалов. Подобно теориям пластичности (см. п. 5) на основе механики сплошных однородных сред, развиты математические теории ползучести, на основе которых проведены многочисленные расчеты [15]. Они позволили определить кривые релаксации по кривым ползучести (и наоборот), рассчитать ползучесть при сложных напряженных состояниях для труб под внутренним давлением, пластин, оболочек, вращающихся дисков и т. п. Далее, по кривым ползучести при простом напряженном состоянии (обычно при растяжении) и постоянной температуре рассчитана [c.138]

На фиг. 3 приведены результаты испытаний при плоском напряженном состоянии 1 рода и пульсирующем цикле нагружения трубной стали, имеющей следующие механические свойства [7]. Вдоль проката предел текучести = 53,2 кГ/мм предел прочности = 72,7 кГ/мм ] относительное сужение г з = 42%. Поперек проката Оо г = = 51,8 кГ1мм Од = 74 кГ/мм т) = 30%. При сжатии цилиндрических образцов предел текучести = 51,5 кГ/мм вдоль и 0,2 = 51,1 кГ/мм поперек проката. База испытаний Ыр = 10 циклов. Предельная линия макроскопического усталостного разрушения на фиг. 3 построена по уравнениям (15) при следующих значениях постоянных среды Яру = 45,7 кГ/мм (по данным работы [7]) V = 0,3 г у = 1.14 = 2,68 Q = 0,18. Как видно из сравнения сплошной (теоретической) линии с опытными данными, обозначенными кружками, имеется вполне удовлетворительное соответствие между теорией и опытом. Аналогичное соответствие можно получить для стального литья, испытания на усталость которого выполнены в работе [7]. В обоих случаях предельная поверхность усталостного разрушения не симметрична относительно начала координат. Это обстоятельство, как было отмечено, не обнаруживается при симметричном цикле нагружения. [c.60]

Жидкости — это материал, обладающий свойством текучести, т. е. сплошная легкодеформируемая среда, обладающая свойством течь. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...