Разрушение связь свойств жидкости и материала

Изнашивание материалов (изделия) может происходить при скольжении, ударе, качении, скольжении с качением и т.д., а также под воздействием среды (жидкость, газ и др.). При изнашивании внутри нагруженных областей поверхностного слоя материала возбуждается целый ряд физико-химических процессов сорбция, диффузия, теплообразование, фазовые превращения и химические реакции. При этом изменяются структура и химический состав материала, а следовательно, и его свойства. В нагруженных областях происходит накопление энергии и могут возникнуть трещины, которые развиваются и приводят к разрушению материала. Изнашивание всегда связано с потерями энергии, накопленной в материале. [c.107]

Оценка работоспособности нагруженных полимерных изделий (трубопроводы, резервуары, оболочки, футеровки и т. д.) в контакте с агрессивными жидкостями, парами, газами связана в основном с такими свойствами материала, как непроницаемость для среды и устойчивость к разрушению. [c.7]

При проектировании конструкции из композита, однако, нет необходимости моделировать весь процесс разрушения конструкционного материала, поскольку проект конструкции определяется с учетом лишь тех предельных состояний композита, которые существенны для ее эксплуатационных качеств. Для иллюстрации данного положения рассмотрим пример проектирования несущей детали корпуса аппарата глубоководного погружения. В рассматриваемом случае предельное состояние конструкционного материала достигается уже на начальной стадии его разрушения, т. е. в начале необратимого процесса накопления субмикротрещин в элементах композиции (например, в связующем), поскольку прогрессирующее при этом проникновение во внутрь материала молекул воды, являющейся при больших давлениях для полиэфирных смол агрессивной жидкостью, приводит к значительному и быстрому снижению прочности композита [142]. Ясно, что в рассматриваемом примере игнорирование микроструктуры и индивидуальных свойств исходных элементов композита недопустимо. При [c.72]

При пластической деформации выступов фактическая площадь контакта почти не зависит от микрогеометрии поверхности, определяется пластическими свойствами материала и нагрузкой. Упрочнение материала влияет на формирование фактической площади контакта, которая при этом зависит от нагрузки в степени. В случае упругой деформации шероховатостей на фактическую площадь контакта существенно влияют геометрические характеристики шероховатости и упругие свойства материала. Площадь в этом случае пропорциональна нагрузке в степени 0,7-0,9. В узлах трения механизмов и машин, приборов, оборудования часто встречающимися видами износа являются адгезионный, абразивный, коррозионно-механический, усталостный. При воздействии потока жидкости, газа возникает эрозионное изнашивание. Наиболее интенсивно изнашивание протекает в процессе заедания. Поверхности трения при малых колебательных пере-меще1шях подвержены фреттинг-коррозии. В условиях кавитационных явлений возникает кавитационное изнашивание. Механизм физико-химических связей при адгезионном взаимодействии и интенсивность поверхностного разрушения непосредственно зависят от величины площади фактического контакта [4, 8—12]. Значительный рост интенсивности изнашивания наблюдается при достижении контактными нормальными напряжениями величины предела текучести материала. Энергия адгезии увеличивается при физически чистом контакте материалов и совпадающих по структуре материалов. Гладкость поверхностей способствует увеличению адге- [c.158]

Исследования корреляции между эрозионной стойкостью материалов и их механическими и физическими свойствами являются одним из важнейших при изучении эрозии. При определении условий разрушения давление, возникающее при гидроударном взаимодействии на поверхности твердого тела, приравнивают к пределу текучести или пределу усталости. Для учета влияния высокой скорости нагружения предлагалось пользоваться динамическими характеристиками прочности, например динамическим пределом текучести или пределом усталости при высокочастотном нагружении. Недостатки, присущие подобным схемам, связаны с несколькими причинами. Во-первых, отсутствуют надежные способы определения действительного давления и его распределения по площади контакта под ударяющей частицей жидкости. Во-вторых, при использовании обычных механических характеристик прочности, в том числе динамических, не учитывается истинная прочность микрообъемов поверхности, соизмеримых с размерами зоны нагружения (например, отдельных зерен материала, прочность которых усредняется обычными механическими характеристиками). [c.291]

Переход от нижнего ньютоновского режима течения к неньютоновскому связан со следующими изменениями характера процесса деформирования. В первом случае скорость самопроизвольной перестройки структуры в материале под действием теплового движения выше скорости принудительного разрушения структуры под действием его деформирования. Поэтому можно принять, что на режиме ньютоновского течения структура материала не изменяется . Переход к неньютоновскому течению означает, что на свойства материала начинает влиять принудительное разрушение его структуры. Это изменение режимов деформирования материалов А. А. Трапезников и В. А. Федотова [31 ] связали с переходом от монотонных кривых т (/), получаемых в методе й = onst, к кривым с максимумом. Таким образом, для неньютоновских жидкостей впервые был поставлен вопрос о связи между характером режимов установившегося течения и видом зависимости т (i). Выше указывалось, что в методе Q = onst у зависимостей т (t) экстремум появляется при достижении критической скорости деформации. Этой скорости соответствует нижнее — наи-низшее значение предела прочности т , которое в работе [31] было названо пределом текучести т, . [c.123]

В СВЯЗИ С этим Аккерет и Халлер [1, 14а] применили для изучения разрушения устройство, которым ранее пользовался Хо-неггер [35а] для моделирования разрушения лопастей паровых турбин под действием влажного пара. Схема этого устройства приведена на фиг. 9.23. Испытываемые образцы устанавливаются по окружности диска, вращающегося с большой скоростью и пересекающего сравнительно медленный поток жидкости, направленный перпендикулярно диску. Испытываемый образец соударяется с частицей жидкости, отделяемой от струи, причем скорость соударения в основном определяется скоростью вращательного движения образца. Халлер [14а1 показал, что давление, развивающееся при ударе капли, летящей с большой скоростью, о поверхность диска, зависит от упругих свойств материала поверхности и жидкости и определяется следующим простым соотношением [c.475]

По нашему мнению, разделение трения на сухое и граничное в большой мере условно, так как внешнее трение возможно только при наличии положительного градиента механических свойств по глубине, поэтому поверхностный слой должен быть отличен от нижележащих. Всякое внешнее трение является граничным, так как при нем деформации сосредоточены в тонком поверхностном слое. В противном случае, например при чистых металлических поверхностях, всегда возникает внутриметал-лическое трение (глубинное вырывание—5-й вид нарушения фрикционной связи). Для предотвращения этого необходимо, чтобы поверхности были разделены пленкой (оксидной, сульфидной и др.), которая должна предохранять нижележащие слои от разрушения. Однако силы молекулярного взаимодействия между этими пленками, тоже являющимися твердыми телами, все же достаточно велики, что приводит к высоким значениям коэффициента трения и соответственно к избыточному выделению тепла. Для понижения трения применяют жидкую смазку. При малой толщине слоя, смазка теряет свои объемные свойства, в частности теряет подвижность вследствие влияния молекулярного поля твердого тела. Жидкость, вступая в физическое и химическое взаимодействие с металлом, сильно деформированным при трении, резко меняет его свойства. Комплекс процессов, происходящих в тонких поверхностных слоях измененного материала и разделяющем их тонком слое жидкости, обусловливает явление граничного трения. [c.237]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...