Сила взаимодействия частиц поверхностная

Кроме деления сил на поверхностные и массовые, силы, действующие на систему, можно разделить еще на внутренние и внешние. Внутренними силами называются силы, происходящие от взаимодействия частиц (тел), принадлежащих системе силы, происходящие от действия тел, не принадлежащих системе, называются внешними. [c.181]

Силы, действующие на ограниченный объем жидкости, в гидравлике, как и в теоретической механике, принято делить на внутренние и внешние. Внутренние силы представляют собой силы взаимодействия между отдельными частицами рассматриваемого объема жидкости внешние силы делятся на силы поверхностные, приложенные к поверхностям, ограничивающим объем жидкости (например, силы, действующие на свободную поверхность, силы реакции стенок и дна сосудов) и силы объемные, непрерывно распределенные по всему объему жидкости (например, сила тяжести). [c.8]

Формально между напряжением, действующим на некоторой площадке внутри тела в окрестности точки А, и интенсивностью внешних поверхностных сил никакой разницы нет (ср. формулы (1.1) и (1.2)). Однако по существу разница принципиальная. В формуле (1.1) под ДРу понимается результат взаимодействия рассматриваемого тела с примыкающим к нему по площадке AF другим телом. В формуле же (1.2) под APv понимают изменение сил взаимодействия между частями одного тела, расположенными по разные стороны от площадки AF, возникающее вследствие приложения к телу внешних сил и изменения расстояний между частицами тела, т. е. вследствие деформации тела. [c.41]

На чистой металлической поверхности адсорбционные процессы протекают очень быстро. Прежде всего адсорбируется кислород воздуха. Под действием сил притяжения металлической поверхности молекулы кислорода диссоциируют на атомы, которые, растекаясь по поверхности металла, химически с ним взаимодействуют, образуя пленку окислов. На этой пленке продолжают адсорбироваться из окружающей среды молекулы кислорода и органических веществ. Особенно прочно на поверхности металлов удерживаются частицы поверхностно-активных органических веществ. По данным В. В. Дерягина, адсорбированный слой достигает толщины 0,1 мкм. Адсорбированные молекулы ориентированы в некотором порядке, аналогичном кристаллической решетке твердого тела. Механические свойства адсорбированного слоя приближаются к свойствам твердого тела. Граничные смазочные слои обладают способностью повышать сопротивление давлению (упругость). При больших давлениях у относительно мягких твердых тел пластическое течение начинается одновременно или даже ранее граничных слоев, их покрывающих, т. е. граничный слой не выжимается даже при высоких давлениях. По данным акд. П. А. Ребиндера, износ поверхности происходит и при наличии масляной пленки между трущимися поверхностями. Даже при больших контактных напряжениях пленки не разрушаются, и, несмотря на то, что поверхностные слои металла покрыты пленкой, они все же упруго и пластически деформируются. Не разрушаясь при механичес- [c.191]

На чистой металлической поверхности адсорбционные процессы протекают чрезвычайно быстро. Прежде всего адсорбируется кислород воздуха. Под действием сил притяжения металлической поверхности молекулы кислорода диссоциируют на атомы, которые, растекаясь по поверхности металла, химически с ним взаимодействуют, образуя пленку окислов. На этой пленке продолжают адсорбироваться из окружающей среды молекулы кислорода и органических веществ. Особенно прочно на поверхности металлов удерживаются частицы поверхностно активных органических веществ. По данным В. В. Дерягина адсорбированный слой достигает толщины 0,1 мк. Адсорбированные молекулы ориентированы в некотором порядке, аналогичном кристаллической решетке твердого тела. Механические свойства адсорбированного слоя приближаются к свойствам твердого тела. [c.278]

Силы сопротивления (взаимодействия) отдельных фаз внутри объема относятся к поверхностным, состоят из нормальных и касательных и обусловлены скольжением выделенной фазы относительно других. Однако в дальнейших выводах для упрощения записи уравнений количества движения и энергии целесообразно ввести допущение и считать силу взаимодействия между фазами массовой силой. Это допущение возможно при условии, когда частицы бесконечно малы и недеформируемы. Тогда силу сопротивления можно отнести к массе частицы или единице массы t-й фазы и записать в виде где j Ф i-I [c.46]

Поверхностное натяжение зависит от внешних условий — температуры и давления. С ростом температуры увеличивается расстояние между частицами жидкости, уменьшаются силы межчастичного взаимодействия и поверхностное натяжение. По достижении критической температуры, когда исчезает граница раздела между фазами, поверхностное натяжение равно нулю. [c.69]

Расчеты показывают, что переход в раствор лишь 1 % поверхностных атомов сообщает металлу потенциал, равный примерно I в. Поскольку расстояние между взаимодействующими частицами — электронами и ионами— очень мало (/ = 10" см), то при данном потенциале возникают такие значительные силы электростатического взаимодействия между электронами и ионами, которые не позволяют ионам покинуть обкладку двойного слоя. Длительное течение процесса перехода ион-атомов металла из решетки в раствор в таких условиях становится невозможным. Однако совсем по-иному может пойти процесс, если наряду с анодной реакцией ионизации на металле может протекать какая-либо реакция восстановления, связанная с ассимиляцией избыточных электронов. [c.11]

Если, как это обычно бывает, действующие на тело внешние силы — массовые и поверхностные — заданы и надо определить напряжения в теле, т. е. тройку вектор-функций 5 , то для этого имеем одно дифференциальное уравнение (1.41) с граничным условием (1.40) или эквивалентное им вариационное уравнение (1.42). Таким образом, уравнения статики дают лишь одно уравнение связи между тремя функциями 5 , т. е. задача определения внутренних напряжений в теле является статически неопределимой. Это и понятно, поскольку до сих пор были совершенно независимо рассмотрены внутренние напряжения и внутренние деформации. На самом же деле в реальных телах внутренние взаимодействия частиц (напряжения) зависят от изменения положения частиц друг относительно друга, например от изменения расстояний между атомами, т. е. между напряжениями и деформациями имеются зависимости, которые налагают на напряжения дополнительные ограничения, поскольку перемещения в среде (континууме) должны быть непрерывными функциями координат. [c.60]

Как было показано ранее (см. 4, 18), одним из факторов, определяющих адгезию, являются молекулярные силы. Молекулярное взаимодействие контактирующих твердых тел обусловливается свойствами поверхностных функциональных групп молекул. Для лакокрасочных материалов величину молекулярного взаимодействия частиц с поверхностью можно связать с полярностью полимеров. Молекулярная компонента сил адгезии зависит не только от полярности покрытий, но и от полярности частиц. Ниже показано возможное влияние функциональных групп полимеров на адгезию полярных и неполярных частиц [c.159]

Поверхностными силами называются силы, возникающие в результате поверхностного взаимодействия частиц жидкости. Эти силы не могут быть описаны векторным полем. Пусть 5 — некоторая поверхность, проведенная внутри жидкости (рис. 3 ). Тогда на частицы жидкости, лежащие слева от поверхности 5, действует некоторая сила со стороны частиц жидкости, лежащих справа от поверхности 5. Силу, действующую через площадку 13 иа частицы жидкости, лежащие слева от 5, со стороны частиц, лежащих справа, будем обозначать р 5. Силу, действующую на частицы, лежащие справа, со стороны частиц, лежащих слева, будем обозначать р 5. Согласно третьему закону Ньютона, имеем [c.623]

При определении сил адгезии частиц путем их отрыва определяется фактическая адгезия, так как силы отрыва равны, но направлены противоположно адгезионному взаимодействию. При оценке работы адгезии жидкости по краевому углу и поверхностному натяжению жидкости определяется равновесная работа адгезии. А при измерении адгезии пленок методом их отрыва определяется адгезионная прочность, которая не равна фактической адгезии, а составляет только часть ее. Лишь при помош и методов, основанных на неразрушении контакта адгезива и субстрата, возможно определение фактической адгезии. [c.64]

Картина скоростей в каждый данный момент времени в пространстве, заполненном движущейся жидкостью, называется полем скоростей, а картина давлений — полем давлений. При этом следует иметь в виду, что здесь и далее речь идет о так называемом гидродинамическом давлении. Последнее определяется как поверхностная сила взаимодействия между частицами жидкости, отнесенная к единице площади. Для идеальной жидкости оно обладает теми же свойствами, что и гидростатическое давление, т. е. по значению также не зависит от направления площадки, на которую действует, и нормально к ней. [c.59]

При диспергировании лакокрасочного материала только за счет действия сил электрического поля капли распыляются до тех пор, пока силы поверхностного натяжения частиц не уравновесят силу взаимодействия одноименных зарядов. [c.90]

Известно, что сила адгезии частицы пропорциональна поверхностному натяжению. Факторов, влияющих на адгезию, много, и конкретные случаи взаимодействия частицы, металла катода и среды требуют отдельного экспериментального исследования, тем более что теоретические силы. адгезии превышают на 2—3 порядка экспериментально найденные. Это связано с тем, что в расчетах необходимо учитывать не радиус частицы, [c.120]

Помимо гравитационных сил между частицами дисперсной среды в момент сближения частиц (при подлете друг к другу) действуют силы Ван-дер-Ваальса. В зависимости от природы взаимодействующих частиц, их свободной поверхностной и кинетической энергии некоторые из них могуг образовывать между собой устойчивые связи. Процесс укрупнения частиц под действием молекулярных сил получил название коагуляции или слипания час- [c.71]

Изогнутые мениски жидкости оказывают влияние на характер взаимодействия между мелкими частицами износа и такими же частицами, лежащими на поверхностях твердых тел, достигая сжимающих сил между частицами, эквивалентных давлению 20 МПа и более (рис. 3.32), Например, на одном и том же месте запыленной поверхности дорожки катания железнодорожного рельса только за счет образования мономолекулярных, полимолекулярных слоев и манжет жидкости в местах контакта частиц коэффициент трения между запыленными телами может меняться от 0,2 до 0,5, Поверхностный слой из твердых мелких частиц износа может менять свои механические свойства только от количества находящейся в нем влаги, от характерных для твердых тел, минуя свойства пастообразных тел, вплоть до жидкости (сильно разбавленных коллоидных растворов). [c.86]

Площадь истинного контактирования между твердыми запыленными телами в сотню и более раз меньше ее номинальной площади. В эксплуатационных условиях дисперсные зафязнения заполняют пространство между выступами твердых тел, приобретают площадь близкую к номинальной, и воспринимают значительную часть нормальных и касательных сил передающихся через контакт перекатывающегося тела (в том числе и колеса с рельсом). В связи с этим малейшее изменение сил взаимодействия между частицами дисперсионного слоя в результате их суммирования, становятся способными привести к значительному изменению структурно-реологических свойств слоя поверхностного зафязнения и сильно повлиять на результат фрикционного взаимодействия запыленных тел. [c.132]

Наибольшее влияние на изменение сил взаимодействия между частицами поверхностного слоя в эксплуатационных условиях, как показали экспериментальные исследования, оказывают капиллярные силы. Наиболее значительно (в 1,2- 1,5 раза больше по сравнению с объемными) они проявляются на фанице раздела твердое тело - слой поверхностного зафязнения. [c.132]

На тело V могут действовать объемные Ь х, /) и поверхностные, р (ж, t) нагрузки, под действием которых и происходит его движение. При этом между частицами тела возникают силы взаимодействия, которые количественно характеризуются тензором напряжений аф [c.194]

Силы притяжения возникают на поверхности адсорбента благодаря тому, что силовое поле поверхностных атомов и молекул не уравновешено силами взаимодействия соседних частиц. По физической природе силы взаимодействия молекул поглощаемого вещества и адсорбента относятся в основном к дисперсионным, возникающим благодаря перемещению электронов в сближающихся молекулах. В ряде случаев адсорбции большое значение имеют электростатические и индукционные силы, а также водородные связи. [c.189]

Кроме временного (обратимого) изменения реологических характеристик нагревание смазок может вызвать и необратимые их изменения. Имеется в виду термоупрочнение-увеличение предела прочности на сдвиг и модуля сдвига смазок при длительном воздействии на них повышенной температурь в статических условиях [8]. Термоупрочнение вызывает как чисто физические явления, связанные с облегчением сближения структурных элементов каркаса за счет понижения вязкости и повышения интенсивности броуновского движения, так и химические и физико-химические. Важную роль могут играть процессы окисления компонентов смазки с образованием поверхностно-активных веществ и возникновением дополнительных сил взаимодействия частиц загустителя друг с другом, или наоборот-ослаблением сил их взаимодействия. В последнем случае имеет место понижение прочности исходной структуры смазки-терморазупрочнение. [c.21]

Как уже отмечалось, поверхности тел не являются гладкими поверхностями. Любые, даже очень хорошо отшлифованные, поверхности имеют мельчайшие выступы и впадины. Взаимодействия этих выступов и впадин (рис. 1.69), а также силы молекулярного взаимодействия между частицами поверхностных слбев соприкасающихся тел вызывают появление силы трения скольжения. [c.74]

Работа, которую необходимо затратить, чтобы разделить кристалл на отдельные достаточно далеко расположенные и не взаимодействующие частицы, определяет внутреннюю энергию кристалла. Эта энергия пропорциональна величине, характеру сил связи и числу связей, т е. обп.ему кристалла. Поверхностная энергия всего кристалла пропорциональна его поверхности. Поэтому диспергирование кристалла, ведуп ,ее к увеличению его поверхности и образованию bo6oahiiIx связей без изменения объема, должно сопровождаться увеличением поверхностной энергии. При соединении двух тел поверхностная энергия уменьшается пропорционально суммарной площади соединившихся поверхностей и может выделиться в виде теплоты или затратиться на подстройку в кристаллической решетке одного кристалла к другому. [c.53]

Поверхностное натяжение на границе межд двумя конденсированными (разами характеризует различие сил взаимодействия межд молск) лами (частицами) в каждой из соприкасающихся (раз Че.м больше различаются по своей природе эти силы, тем больше межфазное поверхностное натяжение. Для веществ с низким поверхностным натяжением (вода, органические вещества и др.) интенсивность молекулярных взаимодействий можно охарактеризовать их полярностью. Макроскопической мерой полярности жидкостей могут служить дипольный момент, поверхностное натяжение, внутреннее (молекулярное) давление, диэлектрическая проницаемость, теплота испарения. Поэтому при контакте веществ с близкой полярностью, повер.хностное натяжение невелико, в результате достигается хорошее смачивание. Например, твердые тела с гетерополярным типом связи (ионные кристаллы) гцдро(рильны. [c.98]

Авторы работы [149] сочли невозможным связать наблюдаемые результаты с изменением дебаевской температуры у малых частиц, потому что температурная зависимость вероятности эффекта Мёсс-бауэра для таких частиц, показанная на рис. 87, сильно отличается от ожидаемой для дебаевской модели. Они предложили два других возможных объяснения своих результатов 1) за счет колебаний частицы как целого, и 2) за счет возбуждения поверхностных фононов. Было установлено, что амплитуда колебания частиц порядка 10 А достаточна для количественного описания наблюдаемых результатов. В качестве возвращающей силы предполагались магнитные взаимодействия частиц. Чтобы объяснить сильное отклонение данных для частиц диаметром 450 А от кривых, соответствующих частицам меньшего размера, предполагалось, что крупные частицы не являются однодоменными, вследствие чего магнитные взаимодействия между ними ослаблены. Другое возможное объяснение полученных результатов основано на предположении сильного размягчения связей поверхностных атомов частиц, делающего возможным возбуждение низкочастотных поверхностных фононов. По сравнению с ожидаемыми частотами 10 — 10 колебаний частицы как целого частота поверхностных фононов должна быть порядка 10 . Однако в рамках модели низкочастотных поверхностных фононов трудно понять, [c.200]

В работе [7] предложена магнитнокапиллярная модель слоя жидкости, которая состоит из решетки, образованной магнитными частицами, заполненной вязкой жидкостью. В полученной зависимости для максимального перепада давлений учтены силы поверхностного натяжения жидкости и силы взаимодействия с магнитным полем. [c.403]

Основной. причиной этого трения является то, что поверхности соприкасающихся тел не абсолютно гладки, а более или менее шероховаты вследствие этого при. перемещении одного тела по поверхности другого требуется некоторая сила для преодоления сопротивления микроскопических яеровностей этих поверхностей. Приложение силы необхсдамо и для преодоления молекулярного взаимодействия между частицами поверхностных слоев соприкасающихся тел. Сила трения в той или иной. мере возникает между всякими реальными поверхностями, сколь бы гладки они ни были. [c.106]

Таким образом, наблюдается корреляция между адгезией частиц и адгезией жидкости. Эта корреляция заключается в том, что изменения сил адгезии частиц и критического поверхностного натяжения в зависимости от краевого угла смачивания характеризуются обратно пропорциональной закономерностью. Используя представления о критическом поверхностном натяжении, можно связать его с поверхностным натяжением твердых тел и силой адгезии частиц. Сила адгезии частиц обусловливает адгезионное взаимодействие пленок, сформированных из этих частиц, а адгезионная прочность пленок связана с параметрами, характеризующими смачивание. Эти обстоятельства подтверждают наличие корреляции между тремя видами адгезионного взаимодействия адгезией частиц, Нчидкости и пленок. [c.63]

Возникновение силы трения скольжения объясняется прежде всего тем, что поверхности трущихся тел не являются абсолютно гладкими как бы хорошо ни была отшлифована поверхность тела, на ней всегда имеются выступы и углубления, которые вследствие их малости не могут быть, конечно, обнаружены простым глазом. На рис. 81 изображена кривая, показывающая в увеличенном виде микроструктуру поверхности тела (профилограмма). Профилограмма дает наглядное представление о степени шероховатости данной поверхности. Для получения таких профилограмм в настоящее время пользуются специальными приборами (нрофило-графы). Для того чтобы заставить одно тело скользить но другому, необходимо преодолеть возникающее при этом сопротивление микроскопических выступов (неровностей), имеющихся на соприкасающихся поверхностях этих тел. Кроме того, при этом приходится преодолевать еще силы молекулярного взаимодействия между частицами поверхностных слоев соприкасающихся тел. Таким образом, возникновение трения скольжения объясняется [c.124]

К другому классу сил, действующих на рассматриваемый объем т, мы отнесем силы взаимодействия между различными частицами жидкости. В силу принципа равенства действия и противодействия произойдет уравновешивание сил взаимодействия между всеми внутренними частицами объема т, лежащими внутри поверхности 5, и, значит, могут остаться неуравновешенными только силы взаимодействия, исходящие от частиц, лежащих снаружи поверхности 5, и приложенные к поверхностным частицам объема т такие силы мы назовем поверхностными. Если через обозначить вектор поверхностной силы, oтнe eflнoй к единице площади, то на элементарной площадке йЗ поверхности 5 будет приложена к объему т исходящая от внешних частиц сила p dS , значок п указывает на то, что мы считаем вектор зависящим от ориентировки площадки dS, т. е. от направления внешней нормали (рис. 18) кроме того, векторможет зависеть от координат площадки dS, а также от времени. Если через — п обозначить противоположное направление нормали внутрь поверхности 5, то это направление окажется внешней нормалью для той же площадки с18 по отношению к наружным частицам жидкости согласно нашему обозначению, поверхностная сила, действующая на элемент площади dS наружного слоя частиц и исходящая от частиц, лежащих внутри поверхности 5, будет p dS , вследствие принципа равенства действия и противодействия имеет место соотношение [c.45]

Здесь Р — сумма внешних сил, приложенных к частице. Эта сила зависит от положения частицы и времени, т. е. должна быть задана Векторным полем. Силу Р следует рассматривать как результат усреднения правой части закона изменения импульса всех молекул, из которых состоит данная частица среды (см. (2.103)). Сила Р обусловлена, во-первых, силами взаимодействия молекул среды друг с другом и, во-вторых, включает в себя внешние по отношению ко всей среде силовые поля. Будем рассматривать среду с весьма малым радиусом действия межмолекулярных сил. Тогда сила, с которой физически бесконечно малые частицы среды действуют на данную частицу, проявляется только в тонком поверхностном слое этой частицы. Толщиной такого слоя в механике сплошных сред заведомо пренебрегают, а силы, с которыми соседние частицы среды действуют друг на друга, считают п оверхностными силами. Что касается внешних силовых полей, то они практически одинаково действуют на все молекулы, находящиеся в объеме АУ. Поэтому эти силы называются объемными силами (если эти силы пропорциональны массе частицы, то их называют массовыми силами). Такими силами являются гравитационные и электромагнитные силы, а также силы инерции, которые появляются при изучении движения среды относительно неинерциальных систем отсчета. [c.472]

МО каким-то образом идентифицировать поверхностные частицы и определять среди них отношение соседства. Это осложняется еш,е и самой задачей, в которой, как видно из приводимых пиже рисунков, свободная граница имеет весьма нерегулярную форму. Поэтому, в настоягцих расчетах в качестве искусственного регуляризатора вводилась центральная сила притяжения частиц жидкости цилиндром, быстро затухаюгцая с удалением от поверхности цилиндра. Модуль силы взаимодействия имеет вид [c.181]

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления f рис. 12.15), направленная по линии зацепления. Кроме того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения = где / — коэффициент трения. Сила невелика по сравнению с силой Р, поэтому при выводе расчетных формул ее не учитывают, т. е. принимают, что сила взаимодействия между ЗЫБЯМИ направлена по нормали к их профилям. Под действием силы F и F зубья находятся в сложном напряженном состоянии. На их работоспособность оказывают влияние напряжения изгиба в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения Стд в поверхностных слоях зубьев. Оба эти напряжения, переменные во времени, и могут бьггь причиной усталостного разрушения зубьев или их рабочих поверхностей. Напряжения изгиба Tf вызывают поломку зубьев, а контактные напряжения Он — усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев. Поломка зубьев — опасный вид разрушения, так как при этом может выйти из строя не только зубчатая передача, но и валы и подшипники из-за попадания в них отколовшихся кусков зубьев. Поломка зубьев возникает в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия, и многократных повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Во избежание поломки зубьев их рассчитывают на изгиб. Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев — распространенный и опасный вид разрушения большинства закрытых и хорошо смазываемых зубчатых передач. Выкрашивание заключается в том, что при больших контактных напряжениях на рабочей поверхности зубьев обычно на ножках, вблизи полюсной линии) появляются усталостные трещины. Это приводит к выкрашиванию мелких частиц материала зубьев и образованию небольших осповидных углублений, которые затем под влиянием давления масла, вдавливаемого с большой силой сопряженным зубом в образовавшиеся углубления и трещины, растут и превращаются в раковины. Для предотвращения выкрашивания зубьев их рассчитывают на контактную прочность. [c.181]

В общем случае при обычных условиях на характер взаимодействия между частицами поверхностного зафязнения твердых тел качения действуют молекулярные силы > электростатические FзJ,, электромагнитные капиллярные и расклинивающие раскл силы. В результате имеем силу трения [c.132]

Грунтовый массив, как и любое физическое тело, находится под действием внешних и внутренних сил. Внутренние силы — это межатомные и межмолекуляриые силы взаимодействия между структурными элементами грунта (структурные связи) которые определяют способность грунта воспринимать действующие на него внешние силы, сопротивляться разрушению и изменению формы и размеров. Внешние силы — результат взаимодействия тел друг с другом. Различают поверхностные и объемные внешние силы. К поверхностным силам, например, относят силы, возникающие в результате давления сооружения и передающиеся через фундамент на грунтовый массив. К объемным силам относятся гравитационные и центробежные силы, гидродинамическое или фильтра-щюнное давление, оказываемое движущейся через грунт водой иа обтекаемые ею частицы грунта сейсмические силы, определяемые ускорением, сообщаемым частицам грунта при землетрясении, взрывах и вибрации. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...