7 — Критерии температурах

Критерий равновесия, выраженный через свободную энергию Гельмгольца, применим к системе только при условии постоянства температуры и объема. Однако химический потенциал может быть отнесен к другим термодинамическим функциям при иных ограничивающих условиях. Согласно уравнению (7-56), критерий равновесия может быть выражен через любую из следующих частных производных, определяющих химический потенциал [c.238]

Для определения безразмерного критерия температуры в вычислим значения необходимых для этого величин по формулам (7.31). Для Г я 650 К по графику рис. 5.6 находим а=3- 10 Вт/ (см К). Принимаем ср=5,2 Дж/ (см -К) а= 0,075 см /с Х= 0,39 Вт/(см К) [c.222]

Расчет скорости нагревания и охлаждения изделий в камерах для тепловлажностной обработки производится по формулам нестационарного теплообмена для плоских изделий и расчетным графикам (рис. 3-7), связывающим критерии Био и Фурье с безразмерной температурой, что позволяет найти, в какой степени нагреется середина изделия за определенное время или какое необходимо время для нагрева середины изделия до заданной температуры. [c.287]

По аналогии на рис. 5.11, б показаны зоны возможных значений и X между кривыми а—Ь и —d соответственно. Оптимальная величина К явно лежит в области значений 0,7—0,8. По тепловой экономичности оптимум находится ближе к 0,8, а по длине канала — ближе к 0,7. При ограниченной температуре подогрева окислителя экстремальный характер зависимости т)уст проявляется более резко. Окончательный выбор оптимального значения К возможен только с привлечением технико-экономического критерия. [c.131]

В соотношении (8.11) величина JT —(д8 дТ) положительна (это мы знаем из критериев устойчивости), и, следовательно, 5 (а Аа) больше 5 (а) при 7 = 0. Однако, поскольку, согласно третьему закону термодинамики, невозможно посредством какого-либо процесса, начатого при 7, >0, достичь температуры 72 = 0, мы должны заключить, что 5 (а 4" Аа) не может быть больше 5 (а). Может ли 5 (а Аа) быть меньше 5 (а) Очевидно, нет, ибо тогда мы могли бы, начав процесс при температуре 7д > О, достичь 7, = О посредством обратного процесса. Остается единственная возможность [c.172]

Как видно из формулы, характеристика АТ учитывает как термические, так и механические свойства материала. Она может быть определена опытным путем (проведение повторных испытаний с увеличением перепада температуры на образце до его разрушения) или расчетом по формуле (IV.7). Такой критерий можно было бы назвать АТ-стойкостью материала, подчеркивая специфический характер испытаний в условиях резкого перепада температуры. [c.183]

В настоящее время наибольшее распространение имеет метод определения первой критической температуры образцов 7 ) по критерию вида излома. Температура считается критической, если процент волокна в изломе равен 50%. Это — температура резкого уменьшения относительного поперечного сужения и максимальной деформации. Вторую критическую температуру хрупкости образцов 7 определяют из условия равенства предела текучести <Тт, возрастающего с понижением температуры, разрушающим напряжениям (т определяемым по результатам испытаний образцов с трещинами механики разрушения (см. 9.4.2). Первая критическая температура хрупкости детали Г ] характеризует переход от вязких (по внешнему виду) разрушений к квазихрупким. [c.197]

Критерий энергетической оценки Е для реакторов с шаровыми твэлами определяется четырьмя независимыми друг от друга сомножителями первый из них характеризуется только параметрами шаровой укладки (диаметр шарового твэла, объемная пористость активной зоны т) второй отражает физические свойства газового теплоносителя (теплопроводность X, удельная теплоемкость Ср, газовая постоянная R и динамическая вязкость ji) третий определяется параметрами газового теплоносителя (средним давлением в активной зоне р, нагревом газа в зоне ДГг, средней абсолютной температурой 7 pi i четвертый — средней объемной плотностью теплового потока qv и геометрией активной зоны. [c.92]

В работе [31], а также в дальнейших исследованиях поведения ОЦК металлов при различных температурах одним из ключевых вопросов является количественный анализ хрупкого и вязкого разрушений. В частности, необходимо ответить на вопрос, являются зависимости 5к(Г) и е/(7 ) параметрическими или функциональными. Если зависимости Sk T) и 6 (7 ) являются параметрическими, то существует функциональная физически обусловленная связь между критическим напряжением и деформацией, которая может явиться ключом к формулировке критериев разрушения. [c.56]

Следует отметить, что в (2.11) физический смысл S вполне соответствует интерпретации этого параметра, достаточно устоявшейся в настоящее время критическое напряжение хрупкого разрушения S является параметром, достижение которого наибольшими главными напряжениями является достаточным условием для реализации хрупкого разрушения, т. е. для обеспечения страгивания и распространения микротрещины. При этом в качестве необходимого условия выступает условие зарождения микротрещин, которое многие исследователи, например в работах [101, 149—151], принимают в виде (2.3). В предлагаемом критерии хрупкого разрушения (2.11) необходимое условие хрупкого разрушения соответствует условию зарождения микротрещин скола в виде (2.7). Как уже говорилось, разрушающее напряжение а/ при одноосном растяжении образцов в диапазоне температур Го Г Тем (см. рис. 2.6 и 2.7) совпадает с напряжением распространения микротрещин Ор, тождественно равным S , что позволяет получать значения S (x) на основании указанных предельно простых экспериментов. Однако совпадение а/ с S не является общим правилом даже при хрупком разрыве в условиях одноосного растяжения в области температур Т <То разрушающее напряжение а/ не является напряжением распространения микротрещин (см. рис. 2.7), а соответствует напряжению, при котором выполняется условие зарождения микротрещин. Такая же ситуация наблюдается при хрупком разрыве в условиях объемного напряженного состояния, например при разрушении образцов с концентраторами и трещинами (см. подразделы 2.1.4 и 4.2.2). [c.72]

В результате расчета кривой Ki T) установлено, что в диапазоне температур Т= —196)-ь-20°С реализуется хрупкое разрушение согласно критерию (2.11), причем критическим событием является не силовое условие ai 5с, а условие зарождения острой микротрещины (2.7). Следует отметить, что [c.235]

Во многих случаях, в особенности при сварке легированных сталей и различных сплавов, требуется прежде всего получение определенных механических свойств и структуры металла около-шовной зоны и шва, которые зависят от длительности пребывания металла выше определенной температуры, скорости охлаждения в необходимом интервале температур, повторного нагрева и многих других особенностей термического цикла сварки (см. разд. IV). Поэтому оценка эффективности процесса сварки по энергетическим критериям часто оказывается второстепенной. Однако для сталей, мало чувствительных к воздействию термического цикла сварки, оценка эффективности различных режимов сварки по энергетическим затратам необходима. Следует различать сварные соединения двух основных крайних типов соединения, в которых преобладает наплавленный металл (заштрихованные участки на рис. 7.20, вверху), и соединения, образуемые преимущественно в результате расплавления основного металла (рис. 7.20, внизу). Для последнего типа соединений, например стыкового, тепловую эффективность процесса целесообразно характеризовать удельной затратой количества теплоты на единицу площади свариваемой поверхности [c.232]

Существуют способы оценки склонности металла к возникновению хрупкого разрушения и его сопротивления распространению хрупкой трещины. Наиболее распространенным способом оценки склонности к хрупкому разрушению являются испытания серии образцов Шарпи с V-образным надрезом на ударный изгиб при различных температурах. Критерий оценки — критическая температура перехода от вязкого к хрупкому разрушению 7, или порог хладноломкости (рис. [c.545]

Период колебания складывается из времени химического превращения Тр и времени релаксации т , необходимого для рассасывания пика температуры. Из графика на рис. 7.7.6, а можно видеть, что Тр г 0,1 т . Этот результат подтверждает правильность приведенного выше физического критерия возникновения термокинетических колебаний в пограничном слое. [c.410]

Теория пленочной конденсации Нуссельта основывается на следующих основных предпосылках течение конденсата ламинарное напряжение трения на поверхности пленки пренебрежимо мало перенос теплоты лимитируется термическим сопротивлением пленки конденсата физические параметры конденсата постоянны. Для обеспечения лучшего согласия с экспериментом вводят поправки на интенсифицирующее воздействие волнового движения пленки (ву) и изменение физических параметров в зависимости от температуры (е<). Формулы для расчета среднего коэффициента а на вертикальной стенке высотой Н записываются в различных модификациях. Если задан температурный напор то определяющим критерием является приведенная высота поверхности 7 [c.58]

Время плавления (нестационарный процесс) тел, нагретых на поверхности до температуры плавления (7/, = 7),,,), определяется также с помощью номограмм, построенных по критериальным уравнениям, содержащим кроме критерия Ро критерии, включающие скрытую теплоту плавления. Размеры печи рассчитывают по заданным ее производительности и продолжительности нагрева. Например, щирина В и длина L (в м) паза методической печи определяются выражениями [c.176]

Критерии подобия справедливы и для отдельного компрессора. Тогда из (7.13) и (7,14) вытекает, что расходный параметр Ф и параметр частоты вращения п/У Т1 сохраняют свои значения при различных начальных давлениях и температурах (для одного и того же компрессора F = F , d = dn)- Таким образом, если вдоль [c.240]

Окончательный выбор той или иной схемы охлаждения возможен лишь на основе технико-экономического сопоставления. При этом критерием может служить минимум приведенных затрат на установку (табл. 7). Капитальные вложения и эксплуатационные расходы приведены для промежуточных станций охлаждения таза до температуры грунта производительностью 90 млн.м сут. [c.72]

Для корпусов парогенераторов, компенсаторов объема, емкостей систем аварийного охлаждения активной зоны используются малоуглеродистые низколегированные стали (С - 0,18-0,24%, Si - 0,20-0,7%, Мп -0,4-0,9%, Сг - 0,3-0,9%, № - 0,4-0,8%, Мо - 0,03-0,4%, S < 0,03-0,045%, Р < 0,04%, V < 0,05-0,1%). Эти стали (типа 22К и др.) обладают следующими характеристиками механических свойств при комнатной температуре оо.з = 220 -ь 320 МПа, =440 520 МПа, 5 = 18 24%, ф = = 45 60%. Указанные корпуса практически не подвергаются радиационным воздействиям, могут иметь более низкие рабочие параметры и давления (в сравнении с корпусами реакторов). В связи с этим обеспечение их прочности и ресурса осуществляется с привлечением более ограниченного числа критериев и предельных состояний. [c.25]

В ФРГ согласно Техническим правилам по паровым котлам [Л. 174] принята аналогичная методика выбора допускаемых напряжений. В качестве критериев прочности используют также предел текучести при расчетной температуре и предел длительной прочности за 100 тыс. ч при расчетной температуре, но не учитывают временное сопротивление. Коэффициент запаса прочности по этим критериям принимается равным 1,5. Для котлов, устанавливаемых на морских судах, он выше — 1,7. [c.367]

Рис. 5.7. Влияние интенсивности внутрипорового теплообмена (у ) на изменение модифицированного локального критерия теплоотдачи на входном участке проницаемой матрицы в плоском канале при постоянной температуре стенки (Bi )

Следует подчеркнуть, что выбором определяющей температуры нельзя учесть особеь ности теплоотдачи, обусловленные химическими реакциями. Поэтому для учета этих особенностей в уравнение подобия можно ввести критерий Льюиса—Семенова. Форма этой поправки рассмотрена в 7 главы IX. [c.384]

Математические эксперименты на ЭВМ показали, что основным критерием подобия является критерий б Фр шк-Каменецкого. При б<б, где б, — взрывной предел, в отсутствие выгорания (б = 0) наблюдается небольшое увеличение температуры и довольно быстро устанавливагтея стационарное распределение температуры (кривая на рис. 6.7.1). При б > бц, наблюдается прогрессивное телло- [c.280]

Для соответствующих предельных состояний (хрупкого и квазихрупкого) по данным о критических напряжениях ак для образцов с надрезом (кривая 2) производят вычисление критических напряжений для элемента конструкции. В области А при вычислениях в качестве критерия разрушения используют критическое значение коэффициента интенсивности напряжений Ки или раскрытия трещины бк- Определение для температуры Т = — Тэ величин Стк при известном Ki проводится по уравнениям (2.9) линейной механики разрушения (ЛМР) и температурным зависимостям Ki типа (3.4). В области Б (нелинейная механика разрушения — НЛМР) в качестве критерия разрушения используют критическое напряжение Стк, зависящее от температуры Т [по уравнению (3.6)], размеров сечения [по уравнению (3.7)] и размеров трещины [по уравнению (3.8)]. Величины КгеП [c.66]

Эта формула справедлива для капельных жидкостей при х/(Ре d) < 0,01 и 0,07 < Рст/Рж < 1500. Физические свойства жидкости, входящие в критерии N0 = а /А, (2.66) и Ре = Ш/а (2Л1), отнесены к температуре 0,5(7 т-1- Т), а а = = < ст/(7ст — Т) (Г — средняя массовая температура жидкоети в данном еече-нии). [c.103]

Подробное изложение решений здесь не приводится довольно полно математические описания решений имеются в [Л. 19 и 60]. Здесь же в качестве примеров мы ограничимся рассмотрением лишь конечных результатов решения для плиты, цилиндра и шара в случае внезапного изменения температуры среды. Из (7-3) и (7-4) следует, что искомая функция зависит от большого числа параметров. Однако при более глубоком анализе решений оказывается, что эти величины можно сгруппировать в два безразмерных комплекса al/K , axIP. Эти комплексы являются критериями подобия, они получаются из (7-1) и (7-2) [c.209]

Принципиальным ограничением расширения сферы использования обоих критериев бс и Лс является их применимость только в условиях, когда не происходит роста трещины. Значительное повышение сопротивления разрушению, сопровождающее медленный рост трещины, характеризует лишь / -кривая. При проектировании оборудования для работы при низких температурах обсуждаемые характеристики (смещение при раскрытии трещины, /-интеграл и 7 -кривая) использую7 ся только для оценки вязкости разрушения материалов. [c.20]

Кривые изменения Kq и Ki (-I) в зависимости от температуры, построенные путем пересчета по значениям Ji , приведены на рис. 7. Значения параметра Kq увеличиваются при снижении температуры до 76 К, а затем снижаются в интервале температур 76—4 К. Значения Ki J) мало изменяются при снижении температуры от 298 до 4 К-Кривая Kq сближается с кривой Ki iJ) по мере снижения температуры от 76 до 4 К. Эта тенденция прослеживается также по двум критериям, внесенным в стандарты ASTM [c.330]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

В настоящей работе в качестве критерия работоспособности сталей, используемых для изготовления тяжело нагруженных штампов КГШП и ГКМ, предлагается горячий послециклический предел прочности о вт. Последний определялся при температуре 650°С в процессе разрывных испытаний образцов, предварительно подвергнутых циклическим тренировкам на установке УТМ [4]. Установка позволяет производить одноосное циклическое механическое нагружение трубчатого образца (диаметр 10 мм, толщина стенки 0,75 мм) синхронно, но независимо от температурного цикла. Принят следующий цикл температурно-силового нагружения нагрев образца электрическим током до 730 10°С за 5,1 сек. при действии растягивающей нагрузки и охлаждений воздухом до 300° за 7,4 сек. при приложении сжимающих напряжений. Цикл нагружения симметричный. Амплитуда напряжений 13 кГ/мм . Для определения о циклические тренировки на установке прерывали обычно после Л =200 циклов. [c.210]

Практические наблюдения разрушений зубчатых передач и подшипников качения подтверждают указанные теоретические выводы. Значительно продвинулось решение контактной задачи термоупругости при одновременном изнашивании тел и действии теплоисточников в результате трения [7]. Показано существенное влияние на локальное изменение формы соприкасающихся тел, выпздшвание материала в результате стесненного теплового расширения. При этом существенно перераспределяются напряжения, деформации, температуры, размеры исходной о асти контакта, интенсивность изнашивания. М.В. Коровчинским разработаны термоконтактные критерии, учитьшающие тепловые и термоупругие явления. Они выражаются следующими формулами для осесимметричного контакта [c.157]

Результаты испытаний на этапе 1 РЦИ, которые обычно выполняются в лабораторных условиях по определяющему параметру, например температуре или нагрузке, являются базовыми для последующих испытаний. На этапе 1 проводится выбраковка по признаку влияния определяющего параметра (например, температуры или нагрузки на / или I). Это аналогично требованию, чтобы уравнение / = f (pi, Рг, Рз, — Ры) было заменено на упрощенное / = f (pi). При этом предполагается, что множество значений определяющего параметра Pib большей мере, чем остальные Ра, Рз,. .. р , влияют на / и 7. Такой подход оправдан для контроля качества материалов, область применения которых определена множеством точек ф, представляющих какую-либо зону. Верхняя граница этой зоны (sup — супремум) представляет собой множество точек М, а нижняя граница (inf -инфинум) — множество точек т, т.е. М = sup I, am = inf Так выявляют границь применения сочетания материалов. Эти границы контролируются независимыми критериями, например термпературно-кинетическими [46, 48]. Основной характеристикой при выявлении температурно-кинетических критериев является критическая температура, характеризующая переход от умеренного трения и изнашивания к интенсивному и зависящая от режима работы узла трения. Например, вид критерия применительно к смазочному материалу определяется возможностью реализации критической температуры вследствие термического разрушения адсорбционных смазочных слоев и последующего металлического контакта (первая критическая температура) или вследствие износа и термической деструкции модифицированных слоев, которые образуются в результате химической реакции активных компонентов смазочного материала с металлом поверхности трения при повышенных температурах. Это явление имеет место при второй критической температуре [48, 49, 50]. Методы, посредством которых можно выявить температуры, соответствующие этим критериям, стандартизованы (ГОСТ 23.221-84). [c.184]

Каждая пара материалов испытывалась при /Свз = 0,018 и Къ = 1,0, причем площади трения и объемы пластмассовых образцов всегда были одинаковыми. При Квз = 0,018 во всех случаях был применен одинаковый режим трения руд = 4 Kzj M и = 7,5 м сек. Режим же испытания при /Свз = 1,0 по скорости подбирался так, чтобы получить на поверхности трения близкие температуры. Как видно из табл. 1, -необходимые скорости скольжения при Къз = 1,0 были значительно ниже, т. е. значительно ниже были также критерии Риск и fPt K- Таким образом, при меньших мощностях трения и при меньшей работе трения были получены те же температуры на поверхности трения, благодаря большему /Свз- [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...