Механически неустойчивые материалы

Морские и озерные пески в зависимости от места отложения подразделяются на месторождения пляжей, морских кос, береговых валов и т. д. Наиболее качественны дюнные пески, образованные в условиях длительного стабильного положения береговой линии, при котором перемываемый материал продолжительное время находится в движении, при этом зерна химически и механически неустойчивых материалов разлагаются и вымываются. Морские дюнные пески образуют пластовые залежи мощностью до нескольких десятков метров, распространенные на значительных площадях и выдержанные по строению и качеству. Доступны для эксплуатации только дюнные пески древних толщ. [c.19]

Конструкция и физико-механические свойства материалов твэлов и их сборок должны обеспечивать достаточную прочность всех узлов, устойчивость формы и размеров на весь период работы в реакторе. Неустойчивость формы и недопустимое изменение размеров (например, за счет радиационного распухания или ползучести металла) могут вызвать нарушение теплоотвода, потерю герметичности твэла, выход продуктов деления в теплоноситель и даже пережог твэла. [c.301]

Традиционно механические свойства материалов связывают с исходной микроструктурой, в то время как эти свойства определяются динамической структурой, формирующейся при деформации. Такой подход был обусловлен тем, что деформацию твердых тел рассматривали без учета неустойчивости структуры в критических точках. Это сильно ограничивало целенаправленное управление структурой и свойствами материалов и фактически не позволяло получать материалы с заданными механическими свойствами. Учет того факта, что в процессе эволюции деформируемого тела в результате обмена системой энергией и веществом с окружающей средой возникает спектр неустойчивых структур, позволяет на новой методологической основе управлять свойствами сплавов. [c.241]

Обсудим связь между материалом, изложенным в данном пункте, где речь шла об описании механических явлений вблизи положения равновесия, и макроскопической картиной пространства конфигураций. Мы оперировали с координатами, имевшими значение локальных координат. Они отражали малые локальные вариации bqi координат I вблизи положения равновесия Р. Потенциальная энергия V вследствие разложения в ряд Тейлора также отражала локальные вариации потенциальной энергии V в окрестности точки Я. Линейные члены выпадали, поскольку мы разлагали функцию вблизи точки равновесия. Разложение начиналось с членов второго порядка и давало то, что в общем случае называется второй вариацией функции (см. гл. II, п. 3). Теперь мы видим, что та же самая вторая вариация, которая была существенна при определении экстремальных свойств стационарной точки, существенна и в вопросе об устойчивости либо неустойчивости состояния равновесия. Если все X положительны, то вторая вариация является положительно определенной формой это означает, что потенциальная энергия увеличивается в любом направлении от Р. Следовательно, потенциальная энергия имеет локальный минимум в точке Р. Утверждения о наличии минимума потенциальной энергии и существовании устойчивого положения равновесия эквивалентны. Если по крайней мере один из корней отрицателен, то вторая вариация меняет знак и стационарное значение потенциальной энергии не является уже истинным экстремумом. В то же время соответствующее положение равновесия неустойчиво. [c.188]

Таким образом, учет свойств механической системы, передающей нагрузку рассматриваемой деформируемой области или телу, позволяет выявить стабилизирующее влияние жесткой нагружающей системы на стадии деформирования, которая, согласно постулату Друккера, безусловно классифицируется как неустойчивая. Выполнение условия (9.29) обеспечивает устойчивое деформирование "неустойчивых (по Друккеру) материалов. [c.205]

Явления повреждения и разрушения обнаруживают четкую вероятностную природу, начиная с атомно-молекулярного уровня и кончая уровнем машины, конструкции или сооружения, поэтому результаты испытаний на долговечность имеют значительный статистический разброс. Так, циклическая долговечность при испытаниях на усталость может изменяться при одной и той же амплитуде напряжений на порядок и даже более. К числу факторов, влияющих на разброс механических свойств, относятся различные дефекты (например, трещины, включения и пустоты), а также несовершенство или неустойчивость технологического процесса и контроля качества. Механические свойства конструкционных металлических материалов неодинаковы для различных плавок, и тем более для продукции различных заводов и поставщиков, поэтому при прогнозировании ресурса на стадии проектирования необходимо учитывать и эту составляющую разброса механических свойств. [c.76]

Методы остановки трещины можно использовать для контроля степени распространяющегося разрушения в конструкциях с термическим снятием напряжения, напряженное состояние которых вызывается посредством механического или гидравлического нагружения судов, мостов или оборудования и ограничения величины повреждения сосуда под давлением при гидравлическом испытании. Однако в более общем случае в сосудах и конструкциях со снятыми напряжениями, в которых внутренние давления создаются под действием газа, жидкостей или газожидкостных смесей при температуре выше их точки кипения, или в конструкциях, подобных соединенному с резервуаром неограниченной емкости напорному трубопроводу, эти методы не могут быть использованы с гарантией. Для таких конструкций желательно полагаться на точно определяемый минимальный уровень вязкости разрушения различных материалов, достаточный для предотвращения инициирования неустойчивой трещины от дефекта определенного размера при соответствующем уровне напряжения. [c.241]

Применяемые в промышленности металлические материалы, как правило, находятся в структурно неустойчивом состоянии и при действии нагрева и механического нагружения в них возможно выделение дисперсных фаз. [c.8]

Д ш понимания физических процессов, связанных с высокотемпературной деформацией кристаллов, мы должны прежде всего описать реологическое поведение твердого тела, используя механические и физические переменные (напряжение, деформацию, температуру, давление...). Это описание дается определяющими уравнениями, полученными по результатам механических испытаний. В настоящей главе мы рассмотрим в общем виде необходимее для этого основополагающие понятия напряжение, деформацию и различные реологические определяющие соотношения. При высоких температурах многие материалы вязко текут, поэтому соотношения для вязкости особенно важны. Описываются и сравниваются между собой основные методы механических испытаний ползучесть при постоянном напряжении, деформация при постоянной скорости деформации и релаксация напряжений. Анализируется роль переменных в определяющем уравнении время — кинематическая переменная, которая появляется в явном виде только при неустановившейся ползучести деформация обычно не является хорошей переменной, кроме случая, когда она совпадает со структурными переменными скорость деформации и напряжение. Минимальная скорость ползучести, скорости установившейся и постоянно-структурной ползучести, как правило, соответствуют разным условиям, и их нельзя путать. Мы будем здесь иметь дело с однородной деформацией, однако полезно вкратце рассмотреть критерий неоднородности (т. е. локализации) деформации. Сдвиговая локализация представляет собой пластическую неустойчивость, которая проявляется как падение напряжения на кривых напряжение— дефо )мация. [c.11]

К другим механическим факторам, усиливающим коррозионное разрушение материалов, относятся вибрация и неустойчивые колебания, а также ударное воздействие. [c.201]

Теплоизоляционный слой из засыпных (набивных) материалов имеет ряд недостатков трудоемкость изготовления, непостоянство объема (усадка, образование пустот), неустойчивость при вибрации, малую механическую прочность, неоднородность основного изоляционного слоя. Кроме того, такую изоляцию дол- [c.75]

Диллон. Волны в стержнях из механически неустойчивых материалов.— Прикл. механика, 1966, № 2, с. 23—33. [c.251]

Методы последовательных приближений 148—151 Методы рглаксации, см. методы последовательных приближений Механически неустойчивые материалы 23, 165 Микроструктура 340 [c.668]

Достоинством фенолоформальдегидных смол является их высокая твердость, стойкость к воде, нефтепродуктам и различным химически агрессивным средам. Однако в качестве лакокрасочных материалов они находят ограниченное применение из-за хрупкости получаемой пленки, слабой адгезии и неустойчивости к механическим воздействиям, которая объясняется высокими внутренними напряжениями в покрытии. Для устранения этого недостатка вводят пластификаторы. С целью повышения эластичности покрытий на основе фенолоформальдегидных смол успешно применяются эластомер-ы, в частности карб-оксилатный бутадиен-нитрильный каучук СКН-26-125. При его введении достигается лучшая адгезия и минимальное водопо-глощение. [c.73]

Аморфные материалы в иерархической лестнице механизмов диссипации энергии отвечают V уровню неравновесности (см. рис. 145). При подводе механической энергии доминантный механизм ее диссипации на этом уровне связан с активацией сдвиго-неустойчивых фаз, порождающей диффузионные потоки. Это подобно состоянию, которое возникает при достижении предельной деформации, инициирующей неравновесные фазовые переходы кристаллическая фаза паракристаллическая фаза —> квазиаморфная фаза. Однако в кинетическом отношении аморфные металлы — это совершенно новые материалы. В них присутствуют специфические дефекты, не присущие материалам в кристаллическом состоянии. Аморфные металлические сплавы идеально однородны, а их фазовый состав не связан с диаграммой состояния [427]. [c.269]

Химические свойства. Возможность использования в различных отраслях техники аморфных сплавов определяется еще и тем, что, помимо особых магнитных свойств, аморфные сплавы обладают уникальным комплексом химических и механических свойств. Высокие коррозионные свойства аморфных сплавов сделали их перспективными для использования в технике в качестве коррозионно-стойких материалов. Среди аморфных сплавов на основе железа наивысшую стойкость в агрессивных кислых средах имеют сплавы с определенным сочетанием металлов и неметаллов (высокое содержание хрома и фосфора). Однако высоким сопротивлением коррозии обладают только стабильные аморфные сплавы. Наглядным примером являются аморфные быстрозакаленные сплавы железо—металлоид, не содержащие других металлических элементов, кроме железа. В силу химической неустойчивости аморфного состояния они обладают низкой коррозионной стойкостью. Однако при введении хрома (вместо части железа) резко возрастает химическая стабильность аморфного состояния и, как следствие, растет коррозионная стойкость. Отметим, что в первом случае сопротивление коррозии аморфного сплава железо—металлоид ниже, чем у чистого кристаллического железа, а во втором оно превосходит коррозионную стойкость нержавеющих сталей и высокосодержащих никелевых сталей [427]. [c.303]

Материал на закритической стадии деформирования не удовлетворяет постулату Друккера [78] и классифицируется как реологически неустойчивый [184]. Однако многие реальные материалы адекватно описываются именно моделями реологически неустойчивых материал лов [184]. При этом в замену требования реологической устойчивости выдвигается принцип устойчивости для тела в целом состояние материала является реализуемым, если в этом состоянии он находится в составе устойчивой механической системы [184, 186]. [c.24]

Порча изделий из пластических масс, вызываемая плесневыми грибами, обычно не так велика и интенсивна, как изделий из органических природных материалов. В некоторых случаях, особенно при использовании неустойчивых примесей, развитие плесеней бывает обильным и вызывает изменения свойств пластических масс. С начала роста плесени ее влияние на субстрат зависит от окружающей влажности. Росту культуры плесени способствуют конденсации водяных паров и скопление влаги на поверхности материала. Некоторые пластические массы уже под влиянием повышенного влагосодержания значительно изменяют свои свойства. К этому добавляется химическая коррозия пластиков, вызываемая продуктами обмена веществ илесневых грибов и приводящая, например, к снижению у материала предела прочности при растяжении, гибкости и т. д. Благодаря свойственной пластическим массам проводимости микробный налет повышает электропроводность материала и уменьшает сопротивление его действию ползучих электрических токов. Это наблюдается даже в тех случаях, когда плесень заметна еще только под микроскопом. Колонии плесеней в то же время аккумулируют механические загрязнения из воздуха, что значительно влияет на свойства материала и делает его питательным субстратом для роста других микроорганизмов. В табл. 27 и 28 приведены виды плесеней, выделенные из двух пластиков — бакелита и поливинилхлорида — в разных областях КНР описаны формы их роста и влияние на материалы, изученные в результате лабораторного исследования. [c.102]

Образцы, использованные в целях науки о механике сплошных твердых сред, поставлялись как плоды искусства металлургии. Обычно цели металлургической технологии, в какой-то степени противоположные целям металлургической науки, состоят в изготовлении стабильных материалов с высоким пределом упругости и об-ладаюш,их особыми свойствами, предписываемыми непосредственными практическими нуждами. В течение большей части минувших полутораста лет на наши знания или отчасти создание неправильных представлений в этой области механики влияло то, какие из образцов указанной категории материалов оказывались доступными для целей научных исследований. Например, для таких металлов, как цинк, технические справочники редко содержат значения модулей или, если они и приводятся, то диапазон этих значений так широк, что с таким же успехом можно было бы и не приводить никакого значения. Цинк, подобно многим другим материалам, весьма нестабилен в отношении параметров деформирования, однако и более стабильные материалы, такие, как алюминий, медь, железо, могут быть поставлены в условия, в которых они проявляют подобную неустойчивость, просто в результате изменения их тепловых и механических предысторий, т. е. рецептов, принятых в прикладной металлургии для материалов с устойчивыми свойствами. [c.509]

Для удаления загрязнений жерпы подвергаются химической очистке, за которой следует термическая обработка в водороде или вакууме. Наряду с восстановлением окислов термической обработкой достигаются предварительное обезгаживание и снятие напряжений, возникающих в материалах керна на предыдущих механических операциях. Необходимость снятия напряжений вызывается тем, что они обусловливают неравномерность механических свойств и неустойчивость размеров и формы катодов. [c.253]

Еще несколько десятилетий тому назад было замечено [59], что деформированные кристаллы обладают неустойчивостью структуры и свойств, особенно во внешних полях (механических и термических). Изложенный в настоящей главе экспериментальный и теоретический материал показывает, что нестабильность свойств деформированных кристаллов физически оправдана и, в принципе, не может быть устранена. Дело в том, что большинство практически важных свойств являются структурно чувствительными, а структурообразование является неотъемлемым свойством диссипативной системы в условиях, далеких от равновесия, при непрерывном притоке энергии и вещества. Самоорганизация такой системы (т. е. создание в ней структуры) является необходимым условием ее существования во внешнем механическом поле, т. е. в процессе деформации. После удаления внешнего поля структура грубо говоря, материалу не нужна, в ряде случаев она преобр.1зуется в кристаллическую с дефектами, а часто даже исчезает с помощью различных механизмов. В новом механическом поле возможно быстрое наступление структурной неустойчивости, связанное с потерей пластичности вследствие макроскопической локализации дефектов (см. п.3.2). [c.99]

Поскольку механические характеристики композиционных материалов являются аддитивными, то протекание превращения в связке, сопровождающееся понижением модуля ее упругости, неизбежно приводит к снижению жесткости композита. Обычно увеличения жесткости добиваются добавлением твердого наполнителя, однако при этом снижается предел прочности. Последнего не наблюдается в случае сплавов Ti — NiTi, так как повышенная демпфирующая способность связи приводит к сдвигу максимума прочностных свойств в сторону большего содержания твердой фазы [26]. Таким образом, за счет контролируемого снижения жесткости при использовании структурно-неустойчивой связки можно существенно повысить вязкость твердого сплава при сохранении прочности и твердости. Испьггания показали, что разработанный сплав может успешно работать в условиях интенсивного износа и высоких ударных нагрузок. [c.204]

При выборе материалов для подшипников сухого трения основное значение имеет их износостойкость, а следовательно, срок службы. Износ опорных поверхностей подшипников сверх допустимой величины нарушает точность взаимного расположения вала с рабочими органами и корпуса, приводит к его динамической неустойчивости и вибрации, возможности разрушения подшипника на ходу. Износ увеличивается с повышением давления (контактных напряжений), а коэффициент трения снижается либо остается постоянным до критического значения, соответствующего катастрофическому износу. Физико-механические свойства материала подшипника должны обеспечивать наиболее высокую износостойкость и упругий контакт при трении, минимальный коэффициент трения, отсутствие склонност к задиру, хорошую прирабатываемость. Кроме этого, материал должен обладать достаточной механической прочностью, технологичностью и стойкостью к воздействию окружающей среды. [c.15]

Исходные положения, принятые при построении диаграммы механического состояния, соблюдаются в ряде случаев лишь с большим приближением, поэтому диаграмма не может служить основанием для количественных расчетов. Нчпример, всестороннее давление повышает прочность и пластичность, обобщенные кривые расходятся у сложных, особенно у структурнЬ неустойчивых и резко неизотропных материалов. Следует подчеркнуть, что разрушение путем отрыва и разрушение путем среза не являются полностью независимыми одно от другого. Например, предшествующая разрушению пластическая деформация может изменять сопротивление отрыву и срезу, нормальные напряжения могут влиять на сопротивление срезу и т. л. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...