Плотность энергии

Энергия излучения Объемная плотность энергии излучения Поток излучения Поверхностная плотность потока излучения Энергетическая светность, энергетическая освещенность Энергетическое количество освещения [c.14]

Плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10 ООО—20 ООО °С. Плазму получают в плазменных горелках, пропуская газ через столб сжатой дуги. Дуга горит в узком канале сопла горелки, через который продувают газ. При этом столб дуги сжимается, что приводит к повышению в нем плотности энергии и температуры. Газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде высокотемпературной плазменной струи. В качестве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси. Газ выбирают в зависимости от процесса обработки и вида обрабатываемого материала. [c.198]

Наиболее общими критериями, определяющими направления развития трещины, являются критерий максимальных растягивающих напряжений, который был впервые предложен Е. Иоффе [435], критерий максимума потока энергии, предложенный Г. П. Черепановым [257], а также критерий минимума плотности энергии, разработанный Дж. Си [412—414]. На основании этих критериев трещина распространяется в направлении, перпендикулярном действию максимальных растягивающих напряжений, максимума потока энергии в вершину трещины или в направлении минимума плотности энергии. Указанные критерии были предложены для анализа поведения трещины при хрупком разрушении. В условиях усталости, как было показано в гл. 2, направление развития трещины перпендикулярно направлению действия максимальных нормальных напряжений, приложенных к зерну поликристаллического материала, примыкающего к вершине трещины. Отметим, что такое поведение [c.193]

Если зафиксировать малое А и принять его равным структурному параметру материала До (такого рода параметры часто называют процессом зоны), то критерий (4.84) будет подобен критерию Си [412—414] критической плотности энергии деформирования на некотором расстоянии от вершины трещины. Учитывая, что при циклическом нагружении плотность энергии деформирования й щшл равна необратимой рассеянной энергии за цикл, критерий (4.84) сводится к условию разрушения элементарного объема у вершины трещины, которое можно представить в виде [c.258]

Перенос тепла излучением и оптическая термометрия тесно связаны, поскольку в обоих случаях необходимо иметь соотношение между термодинамической температурой и количеством и качеством тепловой энергии, излученной поверхностью. В конце 19 в. на основе только классической термодинамики и электромагнитной теории были получены два важных результата. Первый — закон Стефана (1879 г.), согласно которому плотность энергии внутри полости пропорциональна четвертой степени температуры стенок полости. Второй —закон смещения Вина (1893 г.), который устанавливал, что, когда температура черного тела увеличивается, длина волны максимума излучения Хт уменьшается, так что произведение ХтТ сохраняется постоянным. Доказательство закона Стефана основано на трактовке теплового излучения как рабочей жидкости в тепловой машине, имеющей в качестве поршня подвижное зеркало, и использовании электромагнитной теории Максвелла, чтобы показать, что действующее на поверхность давление изотропного излучения пропорционально плотности энергии. Закон Вина вытекает из рассмотрения эффекта Доплера, возникающего при движении зеркала. В обоих законах появляется постоянный коэффициент пропорциональности, относительно которого классическая термодинамика не могла дать информации. [c.312]

Рис. 7.1. Отклонение плотности энергии излучения в кубе со стороной Ь от плотности, вычис.пенной по формуле Планка. 117=27,Д, где % — длина волны [3].

Рассмотрев некоторые ограничения на применение законов Планка и Стефана — Больцмана, вернемся к области, где До (V) является хорошим приближением к Д(v). Распространим, кроме того, рассмотрение на случай полостей, в которых среда имеет коэффициент преломления п, не обязательно равный единице. Спектральная плотность энергии pv в полости произвольной формы, для которой (У /- л /с) 1, выражается уравнением [c.318]

Условие оптимальности (7) требует, чтобы функционал F имел постоянное значение на свободной от усилий части поверхности, не лежащей на границе Sq имеющегося в распоряжении пространства. Обычно F представляет собой нелинейный функционал поля <р. Например, в случае оптимального проектирования с заданной упругой податливостью F будет плотностью энергии деформаций, содержащей квадраты производных поля смещений. Вследствие этой нелинейности даже сравнительно простые задачи оптимального проектирования [c.84]

Площадь нагрева электронным лучом может быть по сравнению с газовым пламенем и дугой в 1000 раз меньше (см. табл. 1), при плотности энергии в 1000 раз большей. При использовании фотонного луча эта разница еще значительнее. Высокая плотность энергии в малом пятне нагрева определяет основные преимущества при сварке электронным лучом и лазером — выгодную форму проплавления (ножевая, кинжальная) и возможность получения прецизионных соединений. Вместе с тем при сварке глубоко внедренным лучом возникают дополнительные трудности большая опасность пор и горячих трещин, колебания глубины проплавления и подрезы. [c.15]

Электронный луч создается в специальном приборе — электронной пушке (рис. 10), с помощью которой получают узкие электронные пучки с большой плотностью энергии. Пушка имеет катод /, который может нагреваться до высоких температур. Катод размещен внутри прикатодного электрода 2. На некотором расстоянии от катода находится ускоряющий электрод (анод) 3 с отверстием. Элект-ройы, выходящие с катода, фокусируются с помощью электрического поля между прикатодным и ускоряющим электродами в пучок с диаметром, равным диаметру отверстия в аноде 5. Положительный потенциал ускоряющего электрода может достигать нескольких десятков тысяч вольт, поэтому электроны, испускаемые катодом, на пути к аноду приобретают значительную скорость и энергию. Питание пушки электрической энергией осуществляется от высоковольтного источника 7 постоянного тока. [c.15]

Для увеличения плотности энергии в луче после выхода электронов из первого анода электроны фокусируются магнитным полем в специальной магнитной линзе 4. Сфокусированные в плотный пучок летящие электроны ударяются с большой скоростью о малую, резко ограниченную площадку (пятно нагрева) на изделии 6, при этом кинетическая энергия электронов, вследствие торможения превращается в теплоту, нагревая металл до очень высоких температур. Для перемещения,луча по свариваемому изделию на пути электронов помещают магнитную отклоняющую систему 5, позволяющую устанавливать луч точно по линии стыка. [c.16]

Источники энергии Температура пламени или дуги. К Наименьшая площадь нагрева, мм Наибольшая плотность энергии в пятне, Вт/мм [c.27]

По мере увеличения плотности энергии потока, что достаточно просто и оперативно осуществляется путем его фокусировки, возможен нагрев и плавление поверхности слоев материала. Последующее увеличение концентрации энергии приводит к увеличению глубины проплавления, одновременно начинает все больше проявляться эффект испарения веществ. [c.125]

Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова — Пойнтинга. Распространение электромагнитной волны связано с переносом энергии. Чтобы определить энергию, переносимую электромагнитной волной, приходится иметь дело с объемной плотностью энергии. Объемная плотность энергии электромагнитного поля (количество энергии, приходящееся на единицу объема) определяется как [c.25]

Если учесть (2.12), то для объемной плотности энергии, переносимой плоской волной, имеем [c.25]

Таким образом, величина плотности потока энергии определяется произведением скорости распространения волны в данной среде на объемную плотность энергии. [c.26]

Соотношение между скоростями распространения фазы (скорость по нормали) и энергии (скорость по лучу) световой волны. Поток лучистой энергии, как известно, определяется произведением скорости потока энергии, которую называем скоростью по лучу v , на плотность энергии поля световой волны w, т. е. [c.250]

Предельная плотность энергии деформации как универсальный критерий локального и глобального разрушении [c.271]

Связь предельной плотности энергии деформации металлов с прочностью межатомной связи. [c.271]

Рисунок 4.18 - К обоснованию определения предельной плотности энергии деформации W у края трещины (надреза) по данным стандартных испытаний образцов на растяжение При наличии надреза W зависит от коэффициента концентрации напряжений, но не зависит от размера образца. Как показали исследования, при наличии надреза (или трещины) плотность энергии предельной деформации может быть выражена через критическое значение J - интеграла (или раскрытие трещины) в виде

На рисунке 4.19 схематически показан метод определения параметра при испытании образцов с надрезом при различных радиусах надреза. Плотность энергии W , определяемая по соотношению (4.12) для гладкого образца, была принята за критическую энергию, необходимую для зарождения распространяющейся трещины. [c.277]

Наконец, предельную плотность энергии деформации для образцов, разрушающихся с шейкой, можно определить путем планиметрирования с определением площади под кривой "истинное напряжение - истинная деформация". При упругом поведении материала предельная плотность энергии деформации, определяется соотношением (4.9). [c.278]

Рисунок 4.20 - Схема Г. Си, иллюстрирующая дилатацию и дисторсию локальных объемов на фронте трещины Каждый блок под действием приложенного напряжения подвергается изменению объема и формы. Основные соотношения для каждого элемента могут различаться, и поэтому решение увязывается с историей нагружения. Это требует формирования банка данных, содержащего кривые напряжение - деформация при одноосном растяжении, охватывающие область локальных скоростей деформации, реализуемых в различных объемах материала на фронте трещины. Согласно Г.К. Си, плотность энергии является наиболее информативным параметром состояния, а площадь под кривой истинное напряжение -истинная деформация характеризует изменение функции плотности энергии

В этом случае целесообразно С1 арку вести импульсным электронным лучом с большой плотностью энергии и частотой импульсов 100—500 Гц. В результате повышается глубина нронлавления. При правильной установке соотношения времени паузы и импульса можно сваривать очень тонкие листы. Благодаря теплоотводу во время пауз уменьшается протяженность зоны термического влияния. Однако при этом возможно образование подрезов, 1соторые могут быть устранены сваркой колеблющимся или расфокусированным лучом. [c.68]

Угол расхождения луча 0 пропорционален д,лине волны излучения, и таким образом лгинимальн1.1е размеры пятна также возрастают нронорциональио увеличению длины волны. Предельная плотность энергии от твердотельного лазера в 100 раз выше, чем от газового лазера (длина волпы, а следовательно, и о увеличиваются в 10 раз). [c.169]

Электронно-лучевая обработка основана на превращении кинетической энергии направленного пучка электронов в тепловую. Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча позволяет обрабатывать заготовки за счет нагрева, расплавления и испарения материала с узколокального участка. [c.412]

Здесь Z v)—импеданс цепи, зависящий от частоты V. Уравнение (3.73) напоминает выражение для плотности энергии черного тела, находящегося в равновесии со стенками. Оба уравнения получены при суммировании нормальных мод в рассматриваемой системе. В гл. 7, где говорится о черном теле, показано, как получается плотность мод или число Джинса для электромагнитного излучения в параллелепипеде. Для данного случая распространение тепловых флуктуаций может происходить только по линии, соединяющей два резистора. Уравнение (3.73) получено в предположении, что распределение энергии, как и для электромагнитного излучения, подчиняется статистике Бозе — Эйнщтейна. [c.113]

Со времени зарождения квантовой теории излучения черного тела вопрос о том, насколько хорощо уравнения Планка и Стефана — Больцмана описывают плотность энергии внутри реальных, конечных полостей, имеющих полуотражающие стенки, был предметом неоднократных обсуждений. Больщин-ство из них имели место в первые два десятилетия нащего века, однако вопрос закрыт полностью не был, и в последние годы интерес к этой и некоторым другим родственным проблемам возродился. Среди причин возрождения интереса к этому старейшему предмету современной физики можно назвать развитие квантовой оптики, теории частичной когерентности и ее применение к изучению статистических свойств излучения недостаточное понимание процессов теплообмена излучением между близкорасположенными телами при низких температурах и проблему эталонов далекого инфракрасного излучения, для которого длина волны не может считаться малой, а также ряд теоретических проблем, относящихся к статистической механике конечных систем. Хорошим введением к современному обзору в этой области являются работы [2, 3, 5]. Еще в 1911 г. Вейль показал, что требованием о том, чтобы полость являлась прямоугольным параллелепипедом, можно пренебречь при условии, что (У /с)- оо. Он показал также, что в пределе больших объемов или высоких температур число Джинса справедливо для полости любой формы. Позднее на основании результатов работы Вейля были получены асимптотические приближения, где Do(v) являлся просто первым членом ряда, полная сумма которого 0 ) представляла собой среднюю плотность мод. Современные вычисления величины 0 ) [2, 4] с использованием численных методов суммирования первых 10 стоячих волн в полостях простой формы показали, что прежние асим- [c.315]

У п р (J ч н е н и я л а 3 е р н ы м и, э л с к-г р о н н ы м и и ионными лучами и струей плазмы обеспечивают в1Ысо-кую интенсивность процессов (в связи с высокой плотностью энергии) и геометрическую точность зоны нагрева, а следовательно, минимальное коробление деталей. [c.34]

Исто 4Ннки энергии Температура, С Наименьшая площадь нагрева, см Наибольшая плотность энергии в пятне, Вт/см [c.9]

Характерным признаком для лучевых источников йвлйется вы -сокая плотность энергии в пятне нагрева, которая достигается концентрацией потока энергии с помощью специальных фокусирующих устройств. [c.15]

Для фокусирования электронного луча в электронгюй пушке обычно используется система диафрагм и магнитных линз. Магнитная линза 4 представляет собой соленоид с магнитопроводом, создающий специальной формы магнитное поле, которое при взаимодействии с электроном изменяет его траекторию и искривляет ее в направлении к оси системы. При этом можно добиться сходимости электронов на достаточно малой площади поверхности и в фокусе электронный луч может обладать весьма высокой плотностью энергии, достигающей 5-10 Bт/мм . Такая плотность энергии достаточна для осуществления целого ряда технологических процессов, причем в результате измене ния фокусировки она может быть плавно изменена до минимальных значений. [c.108]

Создание волновой теории света и усовершествования технологии изготовления оптических линз, стекол и зеркал позволили создать целый ряд разнообразных оптических приборов. Была установлена принципиальная возможность фокусирования светового потока на относительно небольших поверхностях и создания удельных плотностей энергии, достаточных для разогрева и плав- [c.114]

Металлургические особенности образования шва при элек-. тронно-лучевой сварке во многом обусловливаются чрезвычайно высокой плотностью энергии, выделяемой в пятне нагрева (примерно 5-10 Вт/см ), и физическими условиями плавления металла в вакууме. [c.401]

В [16] экспериментально показано, что зависимость удельной энергии разрушения твердых тел от размеров разрушаемого тела инвариантна к масштабу и типу разрушаемого хрупкого материала (стекло, кварц, мрамор и др.) и ввиду нагружения (бурение, взрыв, дробление, удар, землетрясение). Диапазон изменения масштаба разрушенных тел охватывал 15 пространственных порядков (10 ° -10 ). Нетрудно показать, что установленные в [15] значения 1/Вх равные 1/2,1 1/2,6 и 1/3,1 являются корнями обобщенной золотой пропорции, а именно 1/2,1=0,476=Ар2 1/2,6=0,38=Дрз 1/3,1=0,323=Др,. Следовательно при разрушении твердых тел устойчивость микрокластеров с предельно плотностью энергии деформации контролируется законом золотой пропорции, который в данном случае можно представить в виде [c.203]

Предельная плотность энергии W является фундаментальной характеристикой свойств материала, так как она контролирует смену механизма дисси- [c.278]

Как 01Х0Д от традиционных представлений при анализе текучести и разрушения, Г.К. Си на основе концепции плотности энергии деформации развил нелинейную теорию повреждения. Она связана с анализом разрушения, деформации и напряжения индивидуальных элементов (блоков) (рисунок 4.20). [c.279]

Физические основы механики и акустики (1981) -- [ c.21 ]

Оптические волны в кристаллах (1987) -- [ c.14 , c.89 ]

Статистическая механика неравновесных процессов Т.2 (2002) -- [ c.164 ]

Количественная фрактография (1988) -- [ c.0 ]

Электроакустика (1978) -- [ c.12 ]

Справочник по электрическим материалам Том 1 (1974) -- [ c.25 ]

Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах Т.1 (0) -- [ c.165 , c.168 ]

Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн Метод эталонных задач (1972) -- [ c.29 , c.33 ]

Справочник по элементарной физике (1960) -- [ c.97 ]

Современная термодинамика (2002) -- [ c.21 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...