Дисперсия в материале

Г. Совместная конструкционная и внутренняя дисперсия в материале. ........................................ ... 290 [c.264]

Рис. 10. Кривые дисперсии для продольных волн в стержнях из бороалюминия при различной ориентации волокон по отношению к оси стержня (дисперсия в материале не учитывается) [138, 139]

Соотношения (24) и (25) не учитывают дисперсию в материале, связанную с его неоднородной структурой. Она становится существенной, когда длина волны приближается к размерам структурных составляющих материала. Эффекты такого рода рассматриваются в разделе III,В. [c.287]

Г. Совместная конструкционная и внутренняя дисперсия в материале [c.290]

Для большинства композиционных материалов Ыа С т. е. эффект внутренней дисперсии в материале может оказаться существенным при а. [c.291]

Как уже отмечалось ранее, при достаточно большой длительности импульсного воздействия дисперсию в первом приближении можно не учитывать и использовать модель эквивалентного анизотропного материала [уравнения (7) и (12)1. Один из эффектов, связанных с анизотропией, проявляется в задаче об ударе по краю ортотропной пластины, когда сила действует в плоскости пластины, а край составляет некоторый угол с осью симметрии материала. Если не учитывать конструкционную ц внутреннюю дисперсию в материале, то для решения этой задачи можно воспользоваться уравнениями (7) и следующими граничными условиями на краю [c.322]

Этот параграф был посвящен рассмотрению теоретических основ явления дисперсии в диэлектриках. В следующем параграфе будут представлены экспериментальные результаты по изучению дисперсии в материалах, используемых для изготовления оптических волокон, из которых будет видно хорошее соответствие с рассмотренной теорией. В последних параграфах будет исследовано влияние зависимости показателя преломления от частоты на скорость передачи сигналов достижимую в оптических волокнах при использовании различных частот. [c.52]

Испытательные образцы согласно нормативным требованиям должны быть идентичны изделию в том смысле, что размеры и материал образцов выбирают по чертежам изделия. Однако допускаемые отклонения размеров изделия от номинальных могут существенно влиять на результаты контроля. Отличие скорости ультразвука в материалах образца и изделия, неравномерность распределения скорости вдоль траектории УЗ-волн (при сварке разнородных материалов, при контроле биметалла), дисперсия [c.204]

III. Дисперсия в композиционных материалах................. 282 [c.264]

B. Дисперсия в слоистом композиционном материале. ... 287 [c.264]

III. ДИСПЕРСИЯ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ [c.282]

Одно из определений волновой дисперсии связано с искажением формы импульса в процессе прохождения его через материал. Это явление следует отличать от-затухания вследствие рассеяния энергии волны или ее превращения в тепло. Более строгое определение дисперсии основывается на предположении о линейности материала и теореме, утверждающей, что любой волновой импульс в материале может быть представлен в виде линейной суммы гармонических волн, т. е. для одномерной волны смещение может иметь вид [c.282]

В материале, не обладающем свойством дисперсии, фазовая скорость всех гармонических составляющих одинакова. Можно привести множество примеров дисперсии в задачах динамики конструкций типа стержней, пластин и оболочек из композиционных материалов. Несмотря на то, что объемные волны в упругих [c.282]

Существуют три основных подхода к описанию дисперсии в композиционных материалах [c.283]

Инженерам давно знакомо явление геометрической дисперсии в стержнях и пластинах из традиционных материалов. Соотношение дисперсии для длинных волн в изотропных цилиндрических [c.285]

Подход к описанию дисперсии в композиционных материалах с позиций более точной модели среды может быть весьма различным, однако можно выделить два основных общих направления. Аксиоматический метод базируется на введении накопленной энергии, функционально зависящей от характеристик деформации. [c.292]

Хрупкость материала приводит к вариации или разбросу прочностей по элементам объема или по образцам из такого материала вследствие случайных локальных возмущений напряжений и случайного распределения неоднородностей в материале. Следствием статистической природы хрупкой прочности является существенное влияние степени соединения или дисперсии хрупких составляющих на прочность композитного сплава. Простой пример подтверждает эту точку зрения. Рассмотрим, как показано на рис. 25, прочность ряда, состоящего из 10 кубиков хрупкого материала, нагруженных параллельно. Прочности кубиков изменяются от 1 до 10 фунт с приращением по 1 фунт слева направо. Если кубики прочно соединены друг с другом, т.е. разрушение развивается свободно от кубика к кубику (рис. 25, а), то разрушающая нагрузка всей системы составляет 10 фунт, поскольку разрушение системы произойдет после разрушения самого слабого кубика. Однако если кубики разделены друг от друга очень тонкими сопротивляющимися трещине полосками (рис. 25, б), то они будут разрушаться один за другим независимо до тех пор, пока нагрузка [c.96]

Исследования показали, что при случайном изменении нагружений имеет место более интенсивное накопление повреждений в материале, чем при циклическом нагружении. В результате усталостная долговечность материала при случайном нагружении в несколько раз меньше, чем при гармоническом (при равных дисперсиях рассеивания напряжений). При этом дисперсия усталостной долговечности при случайном нагружении также меньше, чем при циклическом. [c.41]

К снижению прочности волокон в материале вероятно приводят следующие факторы нерегулярное распределение волокон, недостаточно строгая ориентация их в направлении действия растягивающих напряжений, дисперсия прочностных свойств исходных волокон, а также частичное растворение углерода в никеле. Кроме того, никелевые покрытия, получаемые описанным способом, содержат примеси серы, присутствие которой приводит к охрупчиванию волокон. [c.178]

В аннотации к обзору Дуга [1] подчеркивается, что многочисленные модификации уравнения Рэлея — Максвелла и попытки распространить его действие на системы, не соответствующие тем основным положениям, на которые опирается вывод этого уравнения (разбавленные дисперсии, в которых свойства обоих компонентов мало отличаются друг от друга, а дисперсные частицы не взаимодействуют друг с другом), делают получаемые выражения полуэмпирическими корреляционными уравнениями, для которых необходимо экспериментально определять примерные значения функции распределения. При теоретическом анализе явлений проводимости в композиционных твердых средах общим и неизбежным является допущение полного геометрического порядка в распределении фаз. Предполагается, что волокна распределены в матрице равномерно, на одинаковом расстоянии и параллельно друг другу. Одиако реальные композиционные материалы, получаемые в результате выполнения целого комплекса технологических операций, имеют структуру, значительно отличающуюся от наших представлений об идеальной модели. Микроскопические исследования реальных композиционных материалов достаточно убедительно показывают неравномерное распределение волокон, отклонение от взаимной параллельности волокон и наличие пористости. Кроме того, недостаточные знания свойств самих волокнистых наполнителей и матриц в свою очередь накладывают дополнительные ограничения на возможности применения теоретических уравнений для прогнозирования теплофизических свойств композиционных материалов. [c.294]

На сравнительно низких частотах такие материалы можно характеризовать гистерезисной кривой a(s), не зависящей от частоты (хотя частотная дисперсия в общем случае существенна). [c.28]

Диаграмма построена в предположеннн отсутствия дисперсии в материале волокна, т. е. ни Г ,, нп П2 не изменяются при нзмененнн частоты. Вся область между двумя линиями, соответствующими Л1 и Пг, изображена с сильным преувеличением, чтобы показать поведение мод. [c.130]

Хроматические аберрации возникают вследствие дисперсии в материале оптических деталей лучей различной длины волны или частоты. В результате хроматических аберраций появляются искажения в спектральной структуре изображения, приводящие к ухуд- [c.92]

Угол между направлением лучей различных длин волн (угловая дисперсия Аф/AJi) определяется числом призм, их материалом и величиной преломляющих углов. Некоторые из призм описаны в 86. Дисперсия в призме зависит также от ее положения в параллельном пучке лучей. Дисперсия сильно возрастает, если угол падения лучей становится меньше угла, соответствующего положению минимального отклонения (см. 86). Однако при таком положении ширина выходящего пучка становится значительно меньше ширины падающего, и призма действует как телескопическая система, дающая увеличение (см. упражнение 111). Это обстоятельство невыгодно отзывается на светосиле спектрального аппарата. Впрочем, благодаря значительному увеличению угловой дисперсии при такой установке призм можно применять более короткофокусные и, следовательно, более светосильные камерные объективы. Поэтому такие системы иногда применяются (В. М. Чула-новский), хотя в большинстве спектрографов призму располагают в минимуме отклонения. Расстояние на пластинке между линиями разной длины волны (линейная дисперсия XIIАХ) зависит от фокусного расстояния f объектива камеры [c.339]

Пекк [132], а также Пекк и Гартман [134] и другие провели обстоятельное исследование дисперсии в слоистых композиционных материалах. В результате было установлено, что в процессе прохождения волны разрывное распределение напряжений сглаживается, может образоваться выброс напряжений, и что начальный импульс сжимающих напряжений может вызвать появление растягивающих напряжений. Эти эффекты становятся понятными, если учесть, что локальные неоднородности частично отражают разрывный импульс напряжений при его переходе через границы раздела слоев. Многократное отражение в каждом слое приводит к задержке части импульса и к его расширению. Кроме того, локальные неоднородности могут привести к изменению знака напряжений в отраженной волне и вызвать увеличение напря- [c.284]

Рассмотрим распространение упругих волн в телах, состояпщх из чередующихся слоев с различной жесткостью и плотностью. Такая модель использовалась многими авторами для анализа дисперсии в композиционных материалах 1134, 166]. Исследуемая проблема представляет большой интерес для сейсмологии и рассматривалась применительно к ней [148]. С точки зрения основного подхода такая система аналогична системе дискретных связанных звеньев, описанной в работе Бриллоуина [37]. [c.287]

В заключение сделаем два замечания, касающиеся моделей среды, описывающих композиционные материалы. Рассматривая основные уравнения, соответствующие теориям, в которых упругие постоянные выражаются через микроструктурные параметры материала, можно отметить, что по математической структуре они эквивалентны уравнениям аксиом атических теорий, описанных ранее. Например, модель Сана и др. соответствует микрострук-турной теории Миндлина [1111, а модель Ву — микроморфной теории Эрингена. В работе Херрманна и Ахенбаха I72] обсуждается применение к композиционным материалам теории среды Коссера. Однако теории типа Сана и Ву обладают определенными преимуществами, связанными с тем, что они позволяют выразить упругие постоянные среды через микроструктурные параметры материала. В них заложена возможность непосредственной проверки предсказываемых соотношений дисперсии, в то время как в более общих аксиоматических теориях такая возможность не п редусматривается. [c.295]

Несколько важных работ было посвящено анализу природы дисперсии в композиционных материалах непосредственно с помощью ультразвукового метода. Ассай и др. [15 ] выявиди снижение фазовой скорости по частоте, предсказываемое различными теориями [134] для волн, распространяющихся вдоль углеродных и борных волокон, соединенных карбонизованным фенольным связующим. В неармированном карбонизованном фенольном связующем фазовая скорость не зависит от частоты до частот порядка 4 МГц, а наличие армирующих волокон при частоте 3 МГц вызывает изменение фазовой скорости порядка Aviv 0,20 (рис. 16). [c.307]

Подведем итог изложенному в этом параграфе. Одноволновое уравнение Бернулли удовлетворительно описывает дисперсию первой нормальной волны реального стержня вплоть до частот, на которых размеры поперечного сечения стержня равны половине длины сдвиговой волны в материале. Еще лучгпе дисперсия первой волны в реальном стержне аппроксимируется двухволновыми уравнениями Бишопа и Миндлина — Геррманна. Последнее дает удовлетворительное приближение для первой волны практически на всех частотах. Однако эти два уравнения неверно они- [c.141]

В заключение параграфа отметим, что метод групповых динамических жесткостей применим для расчета многих машинных конструкций периодического типа. Помимо решеток, сюда относятся пластины с периодическими наборами ребер н<есткости, кристаллические структуры и многие другие. Для более углубленного изучения этого вопроса мы отсылаем читателя к литературе [64, 70, 74, 76, 215, 216, 224, -227, 266, 318]. Расчет дисперсии решетки с учетом потерь в материале дан в 1 гл. 7, пример практического использования решеток для впброизоляции машин приведен в 5 гл, 7. [c.190]

Реальная оптич. система в приближении Г. о. отличается от идеальной наличием аберраций — дефектов изображения, проявляющихся в том, что точки пространства предметов изображаются в виде пятен со сложной структурой, а также в нарушении подобия между предметом и изображением (см. А беррации оптических систем). В системах, содержащих преломляющие поверхности и работающих в нсмоиохроматич. свете, возникают еще и хромат,ические аберрации, обусловленные явлением дисперсии оптич. материалов. Точные значения аберраций оптич. системы на стадии её проектирования определяют путём расчёта хода лучен, выполняемого на ЭВМ по ф-лам, в основе к-рых лежат законы Г. о. Аналитич. связь аберраций с конструктивными параметрами оптич. системы — радиусами кривизны оптич. поверхностей, расстояниями между их вершинами, показателями преломления сред и т. п.— может быть установлена лишь приближённо на основе использования высших членов разложения эйконала в ряд. Путём проведения спец. расчётов на стадии проектирования аберрации оптич. систем уменьшают до приемлемого уровня. [c.439]

Диспергирующими элементами М. служат дисперсионные призмы и дифракц. решётки. Их угл. дисперсия D — Лф/ДЯ вместе с фокусцым расстоянием / объектива 4 определяют линейную дисперсию Al/Af = Df (Аф — угл. разность направлений лучей, длины волн к-рых отличаются на ДЯ AI — расстояние в плоскости выходной щели, разделяющее эти лучи). Призмы дешевле решёток в изготовлении и обладают большой дисперсией в УФ-области. Однако их дисперсия существенно уменьшается с ростом Я и для разных областей спектра нужны призмы из разных материалов. Решётки свободны от этих недостатков, имеют постоянную высокую дисперсию во всём оптич. диапазоне и при заданном пределе разрешения позволяют построить М. с существенно большим выходящим световым потоком, чем призменный М. [c.210]

Непосредственным расчетом по кривой деформирования (рис. 1.19, а, б иллюстрирует две характерные диаграммы) с помощью формулы (1.28) были получены Imax. укладывающиеся в интервал, приведенных выше опытных значений этого коэффициента. Выяснилось, что материалы с большими отношениями а/Ус7о,з характеризуются соответственно большими значениями т),иах- Это отвечает большей дисперсии параметров структурных составляющих у. этих материалов.. Хорошее количественное соответствие с данными экспериментов должно рассматриваться как еще одно свидетельство в пользу структурной модели, на этот раз в смысле отражения ею общего уровня микронапряжений в материале. [c.28]

Как следует из выражения (8.27), средняя амплитуда волны в отличие от предыдущего примера имеет убывающий характер, обусловленный экспоненциальными множителями с отридатель-ными вещественными показателями. Иными словами, распространение продольной волны в материале с экспоненциально-коррелированными неоднородностями в среднем происходит с дисперсией , т. е. с рассеянием энергии. Если интенсивность флуктуаций характеристик материала стремится к нулю al —О, то выражение [c.232]

Физический и биохимический механизмы роста плесени в пластмассе до сих пор систематически не изучались. Однако очевидно, что динамика роста зависит как от химического строения материала, так и от физической структуры его. Грибница плесени может использовать для своего развития очень тонкие трещины и поры материала, образующиеся на стыке между самой пластмассой и частицами примесей. В этом смысле несостоятельно положение о том, что иммунитет полимера достаточен для появления иммунитета и у наполнителя. Особенно значительная склонность к плеспевению обнаруживается у пластиков в соединении с текстилем. От физической структуры зависит и то, что поливинилхлорид устойчив к плеспевению, а эмульсия его поражается плесенью. Если, например, примеси (низкомолекулярные соединения) могут служить питанием для плесеней (пластификаторы, стабилизаторы) и растворимы в пластической массе, то динамика роста зависит скорее от физико-химического характера материала, чем от его физической структуры. Пластификаторы содержатся также в виде очень тонкой (молекулярной) дисперсии в основной массе полимера. Благодаря миграции молекул низкомолекулярного вещества в массе полимера значительная часть этого вещества находится в соприкосновении с грибницей, а потому может поглощаться грибом. Отсюда вытекает, что чувствительность пластических масс к плесневению зависит от примесей, содержащихся в этих материалах. [c.109]

Недавно было показано, что пара призм может создавать отрицательную дисперсию при отражении [53]. Тем не менее требуемое расстояние между призмами обычно на два порядка больше, чем между решетками, из-за относительно малого значения дисперсии в кварцевом стекле. Это расстояние можно уменьшить, используя такие материалы, как стекло из тяжелого флинта [54] или кристалл TeOj [55]. Для призм из кристалла ТеО, расстояние между ними становится сравнимым с расстоянием между дифракционными решетками. В эксперименте [55] 800-фемтосекундные импульсы были сжаты до 120 фс при этом использовалась пара призм на расстоянии 25 см друг от jnyra. Поскольку потери энергии в паре призм можно сократить до 2% и менее, их использование, вероятно, станет общепринятым. В качестве альтернативы паре решеток в работе [56] было предложено использовать фазовую решетку, индуцированную в кристалле ультразвуковой волной со свипированной частотой. Если световод обладает фоторефракцией, то, пользуясь стандартными методами голографии, внутри его сердцевины можно создать постоянную [c.152]

Время Тпр определяет минимальную длительность импульса в фокусе линзы. Формула (7) справедлива в первом приближении теории дисперсии. Заметим, что для импульсов длительностью в несколько фемтосекунд существенным оказывается дисперсионное расплывание в материале линзы, описываемое вторым приближением. [c.60]

Цветными называют голограммы, способные воспроизводить цветные изображения. В сущности цветные голограммы — это мультиплексные голограммы, восстанавливающие перекрывающиеся изображения, каждое в своем цвете. Поэтому вопросы, рассматриваемые в настоящем параграфе, в значительной степени связаны с результатами, полученными в 5.2. Как и в случае мультиплексных голограмм, возникают различные проблемы в зависимости от того, используются ли тонкие, т. е. поверхностные, голограммы или регистрирующая среда имеет заметную толщину. Голограммы, записанные на тонком материале, восстанавливают многократно повторяющиеся изображения, которые соответствуют многим дифракционным порядкам. Имеется несколько способов устранения нежелательных порядков. Голограммы, записанные в толстой среде, из-за усадки или набухания эмульсии могут не восстанавливаться освещением с исходной длиной волны. Если, например, рассматривать красные и белые изображения, то в противоположность черным и белым необходимо учитывать эффекты дисперсии. В случае голограммы сфокусированного изображения, поскольку расстояние между голограммой и голографируемым изображением оказывается более коротким, таких проблем возникает меньше. Прекрасный обзор многих работ, проводившихся на начальном этапе развития цветной голографии, можно найти в книге Кольера и др. [2]. [c.214]

Схема одного из микролазеров на ЛНП показана на рис. 7.11 (по [108]). Для практики ВОЛС важно облегчение согласования рефракционно-дисперсионных характеристик материалов волноводов (п=1,5ч-1,6) с материалами мини-лазеров (п=1,55—1,8). Установлена возможность эффективной непрерывной генерации на оптимальной по отсутствию дисперсии в волноводе длине волны 1,32 мкм. [c.234]

Полиакриловые клеи получают на основе полимеров акрилатов, метакрилатов и их сополимеров (главным образом, бутилакрилата или этилгексилакрилата с акриловой и метакриловой кислотами, стиролом, винилацетатом, этилакрилатом, метилакрилатом). Их выпускают в виде растворов в органических растворителях (например, в этилацетате, толуоле, хлороформе, ацетоне) или дисперсий в воде. Они могут содержать наполнители (аэросил, цемент, мел), пластификаторы, полимеры (канифоль, нитрат целлюлозы, сополимер винилхлорида и винилацетата). Некоторые типы клеев на основе низкомолекулярных продуктов полимеризации бутил- или этилгексилакрилата и их смесей с высокомолекулярными гомологами (так называемые схватывающие клеи) обладают постоянной липкостью в отсутствие растворителя и способны при небольшом давлении и комнатной температуре быстро схватываться с различными поверхностями. Клеевые прослойки на основе полиакриловых клеев водо-, атмосферо- масло- и топливостойки могут быть прозрачными. Их применяют для соединения стекол, термопластов, бумаги, тканей в производстве тары и упаковки, в производстве липких лент, нетканых материалов. [c.478]

Иногда развитие фрагментированной структуры (или других ротационных) протекает немонотонно. На макроскопическом уровне это проявляется в немонотонном (часто периодическом) изменении физико-механических свойств. Хотя этот эс ект известен достаточно давно, с привлечением (см., например, ссылки в [39]) современных методов он исследован лишь в последнее время [40—42]. Оказалось, что при съемке in situ в процессе деформирования профилей дифракционных линий для меди и алюминия [40, 42] имеют место колебания дисперсии упругой деформации (или, что более наглядно, полуширины дифракционного пика) (рис. 4.4, а). Одновременно испытывает колебания относительная интенсивность двух рентгеновских линий (рис. 4.4, б), что указывает на ротационный характер происходящих в материале перестроек. В [39] электронно-микроскопически наблюдалось периодическое изменение размера и формы фрагментов с периодом по деформации около 0,2 в никеле эти изменения сопровождались локальными снижениями микротвердости с тем же периодом. [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...