Дилатация

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

При образовании дислокации в кристалле формируется и вокруг дислокации создается пряжений. Поле напряжений вокруг краевой достаточно сложный вид. По одну сторону от ния, там, где имеется лишняя полуплоскость (см. рис. 3.9), расстояние между атомами уменьшено, т. е. атомы испытывают действие сжимающих напряжений. По другую сторону расстояние между атомными рядами увеличено по сравнению с неискаженным кристаллом, т. е. имеются растягивающие напряжения. Это локальное расширение получило название дилатации. Более простой вид имеет поле напряжений вокруг винтовой дислокации. [c.105]

Гиббса от поверхностной энергии, возникающей при превращении границы раздела исходной и новой фаз, равен ( q, а от упругой энергии деформации (сдвига и дилатации), вызываемой в окружающей исходной фазе растущими кристаллами Цд. [c.239]

Разберем еще полезный в ряде случаев подход к проблеме дефектов в упругой среде, при котором дефект заменяется эквивалентными объемными силами. Рассмотрим сначала сферически-симметричное поле смещений (3,8) в безграничной среде. Можно формально ввести вместо точечного дефекта эквивалентные объемные сосредоточенные силы, приложенные в начале координат и вызывающие такое же поле смещений, как и дефект. Принимая во внимание рассмотренный выше характер дилатации 314 1 (которая отлична от нуля только в точке г = 0), иа основании (3,8) можно положить [8] [c.53]

Дилатация 0 теперь определяется формулой [c.64]

Принимая во внимание, что дилатация матрицы 0 в безграничной изотропной среде в данном случае равна нулю, и подставляя (3,13) в (4,1), получаем [c.92]

Пусть внешнее поле = U действующее на первый дефект, находящийся в точке Tj и вызывающий изменение объема среды 6F , создано вторым точечным дефектом, находящимся в точке Гг и вызывающим объемное изменение 6F Тогда из (5,10) видно, что энергия их взаимодействия пропорциональна дилатации, вызванной [c.116]

ТО ОНИ создают практически однородную дилатацию [c.118]

Таким образом, энергия взаимодействия дефекта с внешним полем (например, с другим дефектом) определяется теперь не дилатацией [c.119]

Рассматривая второй дефект как создающий внешнее поле по отношению к первому, определим по (3,58) дилатацию (11у которую создает второй дефект в точке, [c.120]

В процессе формирования боридного покрытия вследствие разных удельных объемов и коэффициентов термического расширения (КТР) боридов и матрицы имеет место дилатация. При одинаковых [c.29]

Теперь рассмотрим полупространство — насыщаемую матрицу, лежащую за дилатационным слоем. Так как дилатация в этом полупространстве отсутствует (а = 0), то константа у = 1, и в соответствии с выведенным соотношением (9) получим следующее уравнение равновесия полупространства [c.31]

Волновая длина у=кк может быть получена из этого уравнения после числового задания упругих констант и величины дилатации в слое и основном материале полупространства. [c.33]

Дилатация в покрытии может быть учтена путем введения различных коэффициентов температурного расширения материалов основы и защитного покрытия. С учетом влияния температуры сжимающие усилия в боридной фазе равны [c.34]

Минимальная дилатация 8, при которой происходит потеря устойчивости, равна [c.35]

Для критических значений стремится к бесконечности (см. уравнение (12)). Для дилатации меньше критической, (а — имеет место зависимость (17), наибольшая величина отрывающего напряжения о достигается при [c.36]

Для частного случая фаз с равными модулями сдвига получены точные значения модуля объемного сжатия для гранулированных композитов и модуля объемного сжатия, соответствующего дилатации в плоскости, перпендикулярной волокнам, для волокнистых композитов при произвольной геометрии фаз. Эти результаты приведены в разд. II, В. Если задаться геометрией фаз, то можно установить микроскопическое распределение напряжений. Так, получено точное решение для поперечных микронапряжений в волокнистых композитах, моделируемых произвольной укладкой круговых включений в неограниченной матрице. [c.66]

Неравновесные границы зерен в наноструктурных материалах вследствие наличия в их структуре внесенных дефектов с предельно высокой плотностью обладают избыточной энергией и дальнодействующими упругими напряжениями. В результате действия этих напряжений вблизи границ зерен возникают значительные искажения и дилатации кристаллической решетки, которые экспериментально обнаруживаются методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа. В свою очередь атомные смещения в приграничных областях изменяют динамику колебаний решетки и, как результат, приводят к изменению таких фундаментальных свойств, как упругие модули, температуры Дебая и Кюри и др. [c.99]

Изменение размера базы образца из стали при охлаждении — результат сложения термического сокращения е, и фазовой ди-латации расширения е/, связанной с перестройкой ГЦК-решетки в ОЦК-решетку при Fey->Feo. По дилатометрическим кривым (дилатограммам) устанавливают температуры начала Га и конца Гк превращений аустенита и соответствующую им наблюдаемую фазовую дилатацию е/ (рис. 13.19). Дилатограммы снимаются для серии СТЦ, охватывающей весь диапазон типовых режимов сварки. [c.519]

Фракталами называют самоподобные объекты, инвариантные относительно локальных дилатаций, т.е. объекты, которые при наблюдении при различных увеличениях повторяют один и тот же (самоподобный) рисунок. Фракталы обладают также свойством универсальности. Слово "универсальный" означает "всеобъемлющий", а самоподобный означает подобный сам себе (подобно матрешкам, вложенным друг в друга). Понятия универсальность и самоподобие с развитием синергетики и теории фрактальных структур получили новую жизнь, так как принципы синергетики и фрактальной геометрии объединяют все науки. Универсальность фракталов заключается в том, что они инвариантны к природе объекта - физической, химической, биологической или какой-либо другой. Свойство универсальности фрактальных структуф позволяет использовать фрактальную размерность как единую количественную меру разупорядоченности структуры различной природы. В материаловедении традиционно используется евклидова размерность d, позволяющая описывать точечные дефекты размерностью d=0, отрезки прямых линий - d=l, плоских элементов - d=2, объемных - d=3. Однако, природа изобилует объектами с дробной размерностью, т.е. не отвечающей ни одной из указанных значений. Их структура может быть количественно оценена фрактальной размерностью, которая в силу того, что объект разрежен, всегда больше топологической размерности. [c.77]

При традиционном описании процесса пластической деформации исходят из того, что существующие в кристаллах системы скольжения позволяют обеспечить его формирование без разрушения сплошности. В.Е. Паниным и др. [11] было доказано, что пластическое течение происходит одновременно на нескольких уровнях, причем трансляция на одном уровне обязательно сопровождается поворотом на более высоком уровне, и наоборот. Принципиально важным в этом подходе является то, что любое нарушение структуры кристалла при подводе к нему внешней энергии рассматривается с позиции самоорганизации локальных структур, обусловленной энтропийными эффектами. Вторичные структуры, формирующиеся в деформируемом кристалле при достижении необходимого уровня возбуждения, представляют совокупность локальных структур - от дефектов типа точечных или линейных до аморфного состояния, возникающего при высокой плотности дефектов. Таким образом, при анализе пластической деформации кристаллов необходимо учитывать кооперативное взаимодействие трансляции, ответственной за изменение формы (дисторсии), и ротации, ответственной за изменение объема (дилатации). При этом важную роль в распространении скольжения играют границы зерен. Эволюция скольжения включает образование полос скольжения на начальных этапах пластической деформации, которые потом трансформируются в полосы микроскопического сдвига, что приводит к возникновению зоны локализованной макропластической деформации, проходящей через весь объем. Переход от одного масштабного уровня (микрополосы) к другому (макротюлосы) являет собой неустойчивость пластической деформации, предопределяющую шейко-образование. Он характеризуется тем, что шменяются элементарные носители деформации - дислокации сменяются дисклинациями. Дисклинации являются более энергоемкими дефектами, чем дислокации, что позволяет системе про- [c.241]

Представляя смещение в виде U = U . ., где и<> — решение для изотропной среды, получающееся в нулевом приближении (при си = О), тз. U — поправка первого порядка ма.лостп, молшо пз этого уравнения найти дилатацию div U в первом приближении. Эшелби показал [38, 8], что таким путем для дилатации 0i в безграничной среде получается следующее приближенное [c.47]

Силы изобранюния, согласно (3,31) (где >1), приводят к дополнительному изменению объема всей сферы, вызванному дилатацией матрицы. При этом, как и следовало ожидать, в случаях, когда го >Г1, т. е. 7о > 0 (дефекты с положительной мощностью А), получается расширение, а при Го < Г1 ( 7о < о, дефекты с отрицательной мощностью) сжатие матрицы. Поэтому при появлении дефектов первого типа (атомы больших размеров, замещающие атомы матрицы, внедренные атомы) силы изображения увеличивают постоянную решетки металла, а при появлении дефектов второго типа (малые атомы на узлах и вакансии) уменьшают ее. [c.61]

Р1з (5,13) получается соотношение между дилатациями (с11у 7 )г2, вызванными первым и вторым дефектом, справедливое для любых двух точек тела [c.117]

В ограниченных телах, где возникают связанные с силами изобрангения поля смегцений, для которых дилатация вне дефекта отлична от нуля, выран ения типа в (5,13) не исчезают и ф- 0. Таким образом, в модели изотропного упругого континуума точечные дефекты могут взаимодействовать только через упругие поля сил изобра кения. Как ул е было отмечено в 3, эти ПО.ЛЯ зависят от формы поверхности тела, а также расположения дефекта в нем и в обгцем случае определены быть не могут. [c.117]

В заключение следует упомянуть работу Хилла [87], который для самосогласованной модели получил эффективный модуль объемного сжатия, соответствующий дилатации в плоскости, перпендикулярной волокнам, а также модули сдвига поперек волокон и вдоль них. Для изотропных сред они записываются [c.80]

Другим проявлением микроструктурных повреждений, в частности для композитов на основе каучука с большой объемной долей жестких включений, является дилатация (см., например, Феррис [24, 25] и Оберз [75]). Типичное поведение твердого топлива при осевом нагружении о и гидростатическом давлении показано на рис. 18 дилатация, напряжение и деформация возрастают от начала отсчета, соответствующего гидростатическому давлению. За исключением очень малой части дилатации (эта часть равна ст/(3/С), где /С — эффективный модуль всестороннего расширения в неповрежденном композите), указанное явление обусловлено отделением матрицы от включений и наличием пустот внутри матрицы, [c.185]

Феррис [27] обнаружил, что эффект Муллинса часто имеет место при деформациях много меньших, чем те, которые приводят к ощутимой дилатации возможно, что микроструктур-ные повреждения, обусловливающие эффект Муллинса, следует рассматривать просто как начальную стадию непрерывного разрушения микроструктуры. [c.185]

Рис. 18. Зависимость напряжения и дилатации от деформации для высоко-наполненных эластомеров (полиуретана) при различном гидростатическом давлении 15 фyнт/дюйм (светлые кружки), 50 фунт/дюйм- (темные кружки), 165 фунт/дюйм (светлые треугольники) сплошные кривые соответствуют теоретическим результатам. Опыты проводились при температуре 25 °С скорость деформирования составляла 0,66 мин , объемная доля наполнителя 63,5%. По данным работы [25].

Трехмерная теория для гранулированных композитов также предложена Феррисом [27] она подтверждается немногочисленными пока экспериментами [28]. Кроме того, Шепери [92, 94] использовал неравновесную термодинамику и механику разрушения, чтобы получить трехмерное представление, включающее -эффекты и обратимой нелинейности, и микроструктурных повреждений. Однако последняя теория с двумя типами нелинейности и с наличием или с отсутствием обусловленной пустотами дилатации пока еще не проверена и непригодна для практического применения. Более того, справедливость аналогичной теории (Шепери и др. [98]) для волокнистых пластиков не доказана в настоящее время необходима хорошо продуманная программа одномерных и многомерных опытов для оценки существующих теорий. [c.189]

Прямые наблюдения границ зерен, выполненные методом высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, дают доказательства их специфической дефектной структуры в наноструктурных материалах вследствие присутствия атомных ступенек и фасеток, а также зернограничных дислокаций. В свою очередь, высокие напряжения и искажения кристаллической решетки ведут к дилатациям решетки, проявляющимся в изменении межатомных расстояний, появлении значительных статических и динамических атомных смещений, которые экспериментально наблюдались в рентгеновских и мессбауэрографических исследованиях. [c.86]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

Теория сплавов внедрения (1979) -- [ c.50 , c.53 , c.54 , c.64 , c.120 ]

Количественная фрактография (1988) -- [ c.36 , c.83 ]

Ползучесть кристаллов (1988) -- [ c.14 , c.172 , c.173 , c.177 , c.185 , c.186 ]

Молекулярное течение газов (1960) -- [ c.138 ]

Пластичность и разрушение твердых тел Том2 (1969) -- [ c.24 , c.25 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...