Строение реальных тел

В специальной теории относительности описываются и рассматриваются измерения, результаты которых не зависят от детального строения реальных тел. Теория ничего не говорит о динамическом действии ускорения, например о напряжениях, вызванных ускорением. Если такие напряжения отсутствуют или ими можно пренебречь, то эта теория может дать нам однозначное описание влияния ускорения на ход часов. Получается такой результат, как если бы в каждый момент часы, движущиеся с ускорением, перемещались с различной скоростью, но для каждой данной мгновенной скорости их ход можно рассчитать по уравнению (31). [c.361]

Современное состояние науки не дает возможности создать общие методы расчета, учитывающие все особенности строения реальных тел. Поэтому классическая теория упругости все свои выводы строит на некоторой модели деформируемого твердого тела. Такой моделью, как было указано выше, является идеально упругое тело. Рассмотрим основные свойства, котор ыми наделяется эта модель. [c.8]

Строение реальных тел 15—16 Структура разрывов 354 Сумма тензоров 52 Суперпозиция решений 350 [c.491]

Кроме того, на поверхности реальных тел, имеющих кристаллическое строение, на гранях растущего кристалла непрерывно возникают различные дефекты поверхности (ступени, выступы) в виде винтовых дислокаций или недостроенных атомных поверхно- [c.441]

Первоначально Коши и Навье рассматривали твердое тело как систему материальных частиц. При этом каждую пару материальных частиц полагали связанной между собой силами взаимодействия, направленными по прямой, соединяющей их и линейно зависящими от расстояния между частицами. При том уровне, на котором находилась физика в начале XIX столетия, описать таким способом упругие свойства реальных тел не удалось. В настоящее время существуют строгие физические теории, позволяющие определить упругие свойства кристаллов различного строения, отправляясь от рассмотрения сил взаимодействия между атомами в кристаллической решетке. Более простой путь, по которому следует современная теория упругости, состоит в том, чтобы рассматривать распределение вещества тела непрерывно по всему его объему это позволяет перемещения материальных точек принимать за непрерывные функции координат. [c.31]

Структура атомно-молекулярного и зернистого строения реальных твердых тел очень сложная, и нет никакой возможности сколько-нибудь удовлетворительно построить теорию деформирования и разрушения твердых тел, основываясь на анализе сил межатомного взаимодействия. Например, сплавы металлов состоят из различным образом ориентированных мелких кристаллов, компонующихся в более крупные образования — зерна, которые имеют сложную структуру границ взаимодействия с соседними зернами. [c.133]

Несоответствие между теоретической и наблюдаемой прочностью кристаллических тел является результатом того, что внутреннее строение реального металла отличается от идеального. [c.9]

Несовершенства (дефекты) строения реальных кристаллов металла. Описанная в предыдущем разделе кристаллическая решетка является идеальной. На основе физики твердого тела теоретически найдены механические характеристики, которые должны быть у кристаллов строго идеальной структуры. Сопоставление этих характеристик с обнаруживаемыми в опыте показывает значительное (в десятки и даже в сотни раз) превышение теоретическими значениями опытных. Последнее расхождение объясняется тем, что в реальных кристаллах всегда имеются отклонения от идеального характера атомной решетки, называемые несовершенствами или дефектами строения кристаллов ). Известны различные типы дефектов классификация их дана в табл. 4.3. [c.233]

Разработка новых материалов может оказаться сопряженной с необходимостью разработки и соответствующих критериев разрушения. Структура композиционных материалов помогает подсказать формулировку критерия разрушения, который может иметь форму, непосредственно связанную с конструкцией армировки или с данной структурой, в частности, иерархическую, структурно-блочную. Запутанность и разнообразие молекулярного строения реальных полимеров (эластомеры — резина, полиуретан и др., термопласты — полиамид, полиэтилен, полипропилен, политетрафторэтилен и др.) не позволяют должным образом описать процесс разрушения и сформулировать физически обоснованный (детерминированный) критерий разрушения. В дополнение к этому добавим, что даже для вполне регулярной структуры разброс экспериментальных результатов в 20 % мало кого удивляет. Поэтому в ходу феноменологические зависимости типа уравнений Е.Ф. Понселе, С.П. Журкова и Г.М. Бартенева для расчета времени до разрушения, происходяш,его в результате кинетических процессов накопления повреждений, распределенных в объеме тела. [c.13]

Строение реальных кристаллов сугцественно отличается от строения идеальных кристаллов наличием различного вида дефектов. Дефекты кристаллической решетки играют очень важную роль в формировании и протекании процессов деформации и разрушения твердых тел. Дефекты в кристаллах подразделяют на точечные, од-Н0-, двух- и трехмерные [37, 73, 74, 279. [c.23]

В механике деформируемых тел среда рассматривается как сплошная с непрерывным распределением вещества. Поэтому напряжения, деформации и перемещения считаются непрерывными и дифференцируемыми функциями координат точек тела. Предполагается, что любые сколь угодно малые частицы твердого тела обладают одинаковыми свойствами. Такое толкование строения и свойств тел, строго говоря, противоречит действительности, так как все существующие в природе тела в микроскопическом смысле являются неоднородными. Под дефектами структуры ( неоднородностью ) следует понимать поликристаллическое строение материала, местные нарушения постоянства химического состава, наличие инородных примесей, микротрещины и другие дефекты, приводящие к локальным возмущениям поля напряжений, Однако в силу статистических законов относительные перемещения точек реального тела можно считать практически совпадающими с перемещениями соответствующих точек однородной модели. Чем меньше относительные размеры дефектов, тем больше оснований считать приемлемыми методы механики сплошной среды, оперирующей усредненными характеристиками механических свойств материала. [c.11]

Шероховатость поверхности. Реальная поверхность всегда шероховата. Она имеет неровности независимо от способа ее получения. Это объясняется, во-первых, самой природой физической поверхности, обусловливаемой дискретным, атомно-молекулярным строением твердого тела. Характер молекулярной шероховатости определяется формой и взаимным расположением атомов. [c.76]

Для объяснения этого нужно представить строение реально существующего твердого тела в свете современной физики. Тот вид кристаллической решетки, который нами выше рассматривался ( 3), где атомы располагались во всех узлах равномерно и пра- [c.47]

Механика контакта. Состояние поверхности, характеризующееся рельефом, вызванным несовершенствами внутреннего строения твердых тел и наличием адсорбированных пленок на поверхности, может возникать только в особых условиях лабораторных опытов. В реальных условиях технологической обработки и при нагружении трением в эксплуатации состояние поверхности и строение поверхностных слоев намного сложнее. Это обусловлено влиянием третьего фактора — механикой контакта. [c.39]

Анализ работ,"посвященных изучению сущности процесса схватывания, показал, что все существующие гипотезы о механизме схватывания не учитывают реального внутреннего строения кристаллических тел. [c.297]

Результаты большинства работ третьего направления, рассматривающих окисление как процесс, сопутствующий разрущению основного материала, не выходят за рамки умозрительных представлений, в которых предполагается обычное окисление (коррозия, образование окалины), не связанное с механизмами пластического деформирования при трении, не объясняется механизм нормального износа деталей машины, при котором динамическое равновесие разрущения и восстановления вторичных структур исключает любые виды разрушения основного материала. Принятые модели не опираются на фундаментальные механизмы, основанные на представлениях о реальном строении твердых тел. [c.352]

Прежде всего при выводе формулы (3.66) принятое допущение о том, что модуль упругости при растяжении и объемном напряженном состоянии вплоть до разрушения одинаков, ничем не обосновано и является весьма приближенным. Далее, вторая теория прочности (так же как и первая) не учитывает особенностей строения реальных твердых тел (пористость, трещины, поверхностные царапины, раковины и прочее). Между тем эти особенности весьма существенно влияют на прочность. Вот поче.му эта теория, кажущаяся вполне логичной для однородного сплошного тела, в применении к реальному телу может дать результаты, не совпадающие с опытом и даже худшие, чем результаты, получаемые по первой теории. [c.87]

Между атомами нижнего ряда 6 и верхних рядов 5 и 6 образуется неестественная схема связей, при которой с каждым атомом нижнего ряда 6 связаны два атома верхних рядов 5 и б. Такое несовершенство структуры будет наблюдаться вдоль всего ряда 6—6 оно носит линейный характер и называется линейной дислокацией. Количество дислокаций в каждом реальном кристалле велико — около 10 на 1 см . Дислокации возникают уже в процессе первичной кристаллизации, и их следует рассматривать как неизбежные дефекты строения кристаллических тел. [c.26]

Для оценки скорости диффузии недостаточно знать средние характеристики, получаемые при обычных методах определения параметров диффузии. В последнее время в ряде работ предложены методы расчета параметров диффузии раздельно по границам и в объеме зерен в рамках различных моделей, учитывающих в той или иной степени реальное строение твердого тела [c.316]

Важнейшими радиационными характеристиками являются излучательная, поглощательная и отражательная способность различных поверхностей. Понятие идеального абсолютно черного тела, имеющего при данной температуре максимально возможно тепловое излучение, позволило установить законы спектрального и общего теплового излучения, отвечающие условию термодинамического равновесия. Спектральное и интегральное собственное тепловое излучение реальных тел при данной температуре отличается от идеального излучения, нигде его не превышает и составляет в некоторых случаях лишь небольшую ча.сть излучения абсолютно черного тела [49 Интенсивность собственного теплового излучения разных тел при одинаковой температуре различна, она зависит от вещества и строения тела и главным образом от особенностей его поверхностного слоя. [c.46]

Однородное тело. В механике, в отличие от физики, реальное тело заменяется идеальным однородным телом, сохраняющим некоторые простейшие свойства реальных тел, но лишенным индивидуальной структуры. Дело в том, что изделия, применимые в технике, настолько велики, что размеры структурных элементов материала по сравнению с ними могут считаться пренебрежительно малыми. Однородным телом мы будем называть такое, которое обладает одинаковыми свойствами, какие бы ни были его размеры. Предположение об однородности противоречит представлениям физики о корпускулярном строении вещества действительно, уменьшая размеры тела, мы получим в конце концов в его объеме один атом или же окажемся в пространстве между атомами. У большинства материалов, применяемых в технике, существует неоднородность в масштабах гораздо больших. Все металлы, например, имеют кристаллическую структуру. В чистых металлах кристаллиты состоят из одного вещества, в сплавах иногда оказываются перемешанными кристаллиты разных компонент. [c.19]

Сейсмические волны при распространении от источника в глубь акустически неоднородных осадочных толщ отражаются от границ слоев с различными акустическими свойствами. На идеализированной схеме была показана связь между динамическими параметрами отражений и геологическим строением продуктивных тел (см. гл. 1). Если считать, что форма отраженной волны несет информацию о строении неоднородных перспективных толщ, то задачей динамического анализа является изучение оценок параметров отражений и выявление аномальных изменений, связанных с конкретным геологическим объектом. При этом очевидно, что изучение аномалий должно учитывать влияние мешающих факторов. Поскольку реальные осадочные толщи имеют сложное строение, а глубины изучаемых объектов велики по сравнению с их размерами, сама постановка задачи изучения тонких изменений динамических параметров является чрезвычайно сложной, а способы ее решения не всегда однозначными. Поэтому на практике часто используют их комплексирование. [c.54]

Можно пойти дальше по этому пути и предположить, что взаимодействие осуществляется также посредством некоторых образований типа рассмотренных в конце предыдущего параграфа двойных сил, которые распределены по поверхности непрерывно. В современных теориях сплошных сред подобные предположения делаются, однако значение их состоит скорее в иллюстрации весьма большой степени общности, которая может быть достигнута в рамках представления о сплошной среде и о потенциальной возможности значительного расширения этих рамок с тем, чтобы описать эффекты, относимые обычно за счет дискретности строения реальных тел. Но существующие теории, уже нашедшие применения к реальным объектам, строятся почти искючительно на основе классической модели, которая до недавнего времени представлялась совершенно очевидной и единственно возможной. [c.31]

Авторы работы [72] следующим образом описывают общую картину зависимости долговечности от напря- 2 жения и температуры Приложение к твердому телу внешней нагрузки вызывает напряжение межатомных связей. При этом вследствие гетерогенности строения реальных тел на надатомном уровне внешняя нагрузка распределяется неравномерно по связям возникают, локальные [c.113]

Вторая теория, как и первая, недостагочно подтверждается опытами, что объясняется неучетом особенностей строения реальных тел. Первая и вторая теории прочности отображают хрупкое разрушение путем отрыва (в первой это сйязыйается с 0 ддс> во второй -- с Поэтому эти теории рассматриваются лишь как весьма [c.46]

Еще одна важная проблема связана с обоснованием применимости модели сплошной среды к изучению биологических материалов. Для однородных материалов применение такой модели связано с отказом от рассмотрения моле1 лярного строения реального тела и переходом к феноменологическому описанию его свойств, что существенно упрощает решение практических задач о макроскопическом деформировании гомогенных материалов. Для композитов переход к модели сплошной среды более сложен, что связано с появлением новых структурных уровней. Известно, что свойства композитного материала определяются как свойствами отдельных компонентов, так и, в значительной мере, характером их структурного взаимодействия. Но так как рассмотрение механического поведения каждого армирующего волокна в отдельности при анализе всей системы не только невозможно, но и нецелесообразно, то армирующие волокна очень часто как бы размазываются по всему объему тела. Тем самым композитная гетерогенная среда рассматривается как однородная, но наделенная новыми, интегральными свой- [c.479]

Реальные тела обладают такими механическими свойствами (способность изменять расстояния между точками под действием сил), которые в пределах даже малого объема при переходе от точки к точке изменяются. Более того, если в окрестности ка-кой-либо точки выделить малый объем, то в пределах этого объема можно выделить участки, различные по своим механическим свойствам. Это связано с особенностями микроструктуры тел. Например, в конструкционных материалах можно выделить микрокристаллические об]эазования, которые объединяются между собой по границам этих микрокристаллов, по-разному между собой ориентируясь, в кристаллы. Последние объединяются в зерна со сложной границей. Такая картина вносит в строение материалов различные неоднородности, от которых следует абстрагироваться, что и делается в механике твердого тела введением понятия однородности структуры, которая состоит в том, что в малой окрестности любой точки тела строение однородно и не зависит от размеров малого объема, включающего эту точку. В более детальном описании гипотеза структурной однородности состоит в том, что реальное тело с его сложной микроструктурой, которую определяют расположение атомов н кристаллических решетках, взаимное расположение микрокристаллических образований, объединяющихся в зерна, и т. д., заменяют средой, не имеюш,ей структуры, свойства которой равномерно распределены в пределах любого малого объема. Это эквивалентно тому, что, выделив малый объем тела, его структурные элементы мысленно измельчают до бесконечно малых частиц и потом этой измельченной средой вновь заполняют прежний объем, т. е. в этом однородном теле нет никакой возможности выявить в любом малом объеме какую-либо структуру строения материала. Однако в механике твердого тела рассматривают такие неоднородные по структуре тела, которые состоят из конечного числа конечных объемов, занятых структурно однородными телами. Например, железобетон, в котором бетон и металл порознь считаются однородными, но они занимают конечные объемы. В то же время в механике твердого тела различают однородные и неоднородные тела в том смысле, что механические свойства тел могут быть некоторой функцией коордииат точки (неоднородность механических свойств), хотя в окрестности каждой точки однородность строения сохраняется. Тело будет механически однородным, если его механические свойства не зависят от координат выбора точки тела. [c.19]

Все реальные тела неоднородны. В одних случаях это очевидно, например, в бетоне отчетливо различимы включения крупного заполнителя и цементный камень, связывающий его куски в некоторых видах горных пород легко обнаруживаются отдельные компоненты — минералы, образующие породу, например, в граните полевой шпат, кварц, слюда. В других случаях для выявления неоднородности приходится прибегать к микроскопу, при помощи которого видна, например, неоднородная кристаллоидная (зернистая) структура стали или других сплавов. Экспериментально доказано неоднородное, дискретное строение материи. Все реальные, в том числе твердые, тела образованы из отдельных частиц — молекул, состоящих из атомов, которые имеют сложную структуру. Атом состоит из ядра и электронной оболочки. В свою очередь структура ядра атома также сложна, и нет предела для дальнейшего познания неоднородности материи. Вместе с тем все перечисленные тела, начиная от стали и кончая бетоном, в некотором смысле и при некоторых условиях, ограничивающих общность, можно рассматривать как однородные. Речь идет об однородности в среднем, обнаруживаемой в том случае, когда объем рассматривае-люго элемента тела намного превосходит объем структурных единиц, его составляющих. [c.21]

В механике твердой деформируемой среды и при расчете конструкций тела рассматриваются как сплошные с непрерывным распределением вещества. Строго говоря, такой подход не соответствует действительности, так как все реальные тела являются микронеоднородными, что связано с дефектами их структуры, обусловленными по-ликристаллическим строением материала, нарушениями постоянства химического состава, наличием микротрещин и т. д. [11, 100, ПО]. Очевидно, что эти и другие дефекты приводят к локальным возмущениям поля напряжений. Вместе с тем, чем меньше относительные размеры дефектов, тем точнее, в статистическом смысле, методы механики сплошной среды [c.7]

Металлическое состояние. Основанием для выделения М, в отд. класс веществ служит деление всех веществ по электрич. свойствам на проводники и изоляторы (полупроводники и полуметаллы занимают промежуточное положение). М.— проводники. Однако нек-рые элементы в зависимости от кристаллич. структуры могут быть проводниками (М.), изоляторами (ди- лектриками), полупроводниками или полуметаллами. Примеры 8п (белое олово — М., серое — полупроводник) С (графит — полуметалл, алмаз — диэлектрик, см. Полиморфизм). В результате можно говорить о металлич. состоянии вещества, понимая под этим такое состояние, при к-ром в теле есть достаточно большое кол-во коллективизиров. подвижных электронов (электронов проводимости или свободных электронов), причём их подвижность не есть результат термич. возбуждения если тело в данном состоянии существует вплоть до Г = о К, то и при Т = О К в нем есть электроны проводимости. Наличие электронов проводимости — оояэат. признак структуры М. Представление о М. как о веществе, состоящем из положит, ионов и свободных электронов, достаточно точно отражает строение реальных М. Электроны компенсируют силы отталкивания, действующие между положительно заряженными ионами, и тем самым свявывают их в твёрдое тело или жидкость. Электроны проводимости определяют не только электрич., магн., оптич. и др. типично электронные свойства, но и их теплопроводность, а при низких темп-рах — теплоёмкость. Значительна роль электронов в сжимаемости М. и др. механич. характеристиках, их наличие делает М. пластичным. [c.113]

Вопросы Р. с. а., связанные с изучением реального строения твёрдого тела по дифракц. данным, рассмотрены в ст. Рентгенография материалов. [c.375]

Методами дифракции электронов может быть осуществлено полное исследование атомного строения твёрдого тела. Основы этой т. н, электронной кристаллографии заложены учёными Москвы. Сочетание микродифракции электронов с электронной микроскопией атомного разрешения открыло принципиально новые возможности локального анализа атомного строения и исследования реальной структуры кристаллич. вещества. Фурье-преобразо-вание данных эксперимента позволяет вычислить фазы структурных амплитуд, к-рые могут быть приписаны определяемым по дифракц. картине модулям структурных амплитуд. Зная модули структурных амплитуд и фазы, можно построить пространств, распределение потенциала в исследуемом кристалле. [c.585]

В 1822 и 1823 гг. великими Навье и Коши были представлены в Парижскую академию научные трактаты, или, как их тогда называли, мемуары, положившие начало двум подходам к рассмотрению механических свойств твердых тел. Первый, основанный на рассмотрении тела как системы взаимодействующих между собой молекул, привел к довольно строгим физическим теориям механических свойств кристаллов различного строения. Второй же, так называемый континуальный подход, заключался в замене реального тела воображаемой сплошной средой, непрерывно заполняющей пространство. Уравнения равновесия ее были получены Коши с помощью предложенного Эйлером метода выделения элементарного объема и рассмотрения действующих на него сил. Для описания поведения сплошной среды постулируются определяющие уравнения. Полученная модель такой среды считается пригодной для расчета процессов в некоторых реальных телах, если результаты этого расчета с достаточной точностью соответствуют результатал макроскопического эксперимента, в ходе которого измеряются механические величины, входящие в уравнения. Такие модели называются феноменологическими, они составляют основу механики сплошных сред. [c.34]

Для решения практич. задач в области теплообмена излучением обычно пользуются С. ч. полного излучения е. При исследовании строения молекул, аналитич. исследованиях в области оргаиич. химии, при измерении темп-ры оптич. пирометрами II т. д. пользуются спектральной степенью черноты Многие реальные тела, особенно полированные металлы, но подчиняются закону Ламберта (см. Излучение тепловое), и их энергетич. яркость в направлении нормали к излучающей поверхности и подуглом к ней неодинаковы. Вследствие этого следует различать С. ч. полного нормального излучения е (табл. 2) для излучения в направлении нормали к поверхности и С. ч. полного полусферического излучения е для полусферического излучения (излучения в полусферу над излу-чаюш,ей поверхностью). С. ч. нормального излучения у полированных металлов имеет, как правило, несколько меньшую величину,— чем С. ч. полусферического излучения (это различие невелико и на практике им часто пренебрегают). [c.275]

Ж42 Лекции по физике твердого тела Принципы строения реальная структура,. фазовые превращения. — М. Изд-во-МГУ, 1988. — 231 с. ил. ISBN 5—211—00100—1. [c.3]

Отклонение реальной поверхности изделий от идеальной связано с наличием неровностей. Эти неровности могут быть макрогео-метрического, микрогеометрического и субмикрогеометрического порядка. Природа образования их различна. Главными источниками макроскопических и микроскопических неровностей поверхности (нерегулярных отклонений формы, волнистости, микрорельефа) являются окончательные операции механической обработки. Источником возникновения субмикроскопических неровностей поверхности является внутреннее строение твердых тел и его несовершенства. [c.24]

В общем случае микроструктура реальных тел и их поверхности имеет крайне неоднородное строение (рис. 3.12) и сложный профиль на субмикроуровне поликристаллов (рис. [c.68]

Виутрениие силы. Связность тела в недеформированном состоянии обусловливается тем, что между его атомами существуют силы взаимодействия и каждый атом находится в равновесии под действием приложенных к нему сил. Внешние силы вызывают деформацию тела, следовательно, меняются между-атомные расстояния, меняется взаимное расположение атомов, меняются и силы взаимодействия между атомами. Изменение сил взаимодействия между атомами вследствие деформации мы будем называть внутренними силами, сопровождающими деформацию. Однако не далее как в предыдущем параграфе мы отказались от представления об атомном строении тела, заменив реальное тело гипотетическим однородным телом. Поэтому меру внутренних сил нам придется вводить формальным способом. Сплошное однородное тело не имеет в своем Рис. 9.. составе взаимодействующих частнц, сплош- [c.20]

МЕТАЛЛОФИЗИКА, в широком смысле раздел физики, изучающий строение и св-ва металлов. М.— составная часть физики твёрдого тела. Строение реальных металлов характеризуется наличием трёх структур разл. масштаба атомно-кристаллической, дефектной (см. Дефекты) и гетерофаз-ной (сплавы, ТВ. растворы). С этим связано существование трёх направлений М. микроскопич. теория металлов, исследование дефектов и их влияния на механич., электрич. и др. св-ва металлов (см. Пластичность), изучение фаз и гетерофазных металлич. материалов (часто именно этот раздел называют М.). Все три направления с разл. сторон решают общую проблему — установление связей физ. св-в металла с его строением и зависимости внутр. строения металлов от внеш. условий. [c.409]

Обш ие теоремы механики формулируются для системы материальных точек, связанных силами взаимодействия плп подчиненных геометрическим связям. Простейшую систему представляет собою так называемое абсолютно твердое тело, т. е. система конечного или бесконечно большого числа материальных точек, расстояния между которыми остаются неизменными. После того как наложено столь жесткое кинематическое ограничение, вопрос о природе сил взаимодействия между точками, составляющими твердое тело, уже не возникает, эти взаимодействия не могут быть измерены никаким способом, они совершенно не влияют на характер движения тела. Продолжая тот же путь рассуждений, можно представить себе реальное твердое тело или жидкость как систему весьма большого числа материальных точек, взаимодействующих между собою определенным образом. Физическая точка зреиия будет состоять в том, чтобы приписывать этим материальным точкам определенную индивидуальность, отождествляя их с реальными атомами и молекулами. Проследить за движением каждой физической точки совершенно невозможно, так как число их слишком велико, поэтому, даже если принять за отправной пункт представление об атомном строении и об определенных законах междуатомного взаимодействия, все равно приходится вводить некоторые осредненные характеристики, описывающие движение атомов и действующие между ними силы, отказываясь от рассмотрения каждого атома в отдельности. Методы статистической физики хорошо развиты применительно [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...