Плотность энергии, запасенной

По мнению Б. И. Костецкого и сотрудников [34], особенности физического механизма структурной приспособляемости состоят в том, что работа трения посредством упругопластической деформации вызывает первичное изменение структуры поверхностного слоя и выделение теплоты. К особенностям пластической деформации они относят локализацию в тончайших поверхностных слоях диспергирование и ориентацию относительно направления перемещ,е-ния исключительно высокую плотность энергии, запасенной в поверхностном слое одновременную структурную и термическую активацию поверхностного слоя. [c.12]

Отметим, что наличие в (3.5) квадрупольного момента, зависящего от времени, приводит к необходимости дать новое определение вектора Пойнтинга в этом случае он определяется величиной, стоящей в скобках в уравнении (3.5). Из (3.5) следует, что сумма потока энергии из элемента объема и работы, совершенной полем над единицей объема материальной среды, равна уменьшению плотности энергии, запасенной электромагнитным полем, [c.112]

Как уже говорилось, исходный металл, не подвергавшийся еще никаким нагрузкам, содержит в себе начальную плотность дислокаций, которая возрастает при нагружении. На границе перехода металла из упругого в пластическое состояние достигается критическое значение плотности дислокаций, но сами дислокации в металле располагаются хаотически (рис. 70, а). Один из механизмов диссипации подводимой энергии - преобразование ее в энергию образования дислокаций. За счет этого каждая вновь возникающая одиночная дислокация запасает определенную порцию энергии Е (см. рис 69, а). Следующий механизм диссипации позволяет избавляться от части энергии, запасенной одиночными дислокациями, за счет их перемещения и объединения (см. рис. 69, б). Оба этих механизма действуют на всех масштабных уровнях. Но если в масштабе отдельных дислокаций они приводят к формированию дисклинаций (см. рис. 69, в), то в больших масштабах в действие вступают коллективные эффекты. Они позволяют целым коллективам дислокаций действовать как единое целое и формировать более крупные и сложные структуры. [c.109]

С учетом этого соотношения рассмотрим два материала с одинаковыми максимально допустимыми напряжениями, но существенно отличающиеся по плотности. Критическое напряжение для более тяжелого материала наступит при пропорционально меньшем значении плотности энергии. Можно задаться вопросом сколько же в конечном счете будет запасено энергии Количество всей запасенной энергии зависит от плотности энергии и массы маховика. Из (10.5) можно видеть, что для одного и того же максимально допустимого напряжения отношение массы двух веществ, необходимое для накопления равного количества энергии, обратно пропорционально плотностям материала этих веществ. Отсюда для заданной массы материал с меньшей плотностью и более высокой прочностью намного превосходит по своим характеристикам стандартные материалы с высокой плотностью. [c.248]

Для получения генерации используется резонатор в виде двух зеркал. Резонатор располагается таким образом, что его ось перпендикулярна потоку газа (рис. 34). Величина мощности излучения определяется плотностью исходящего из сопла газового потока, т. е. расходом вещества, и энергией, запасенной молекулами при нагревании, т. е. температурой предварительного нагрева. В настоящее время мощность такого типа ОКГ доведена до 600 кВт непрерывного излучения, его к. п. д. составляет примерно 1%. [c.54]

В большей части этой главы мы будем считать, что среда является однородной, непоглощающей и магнитно-изотропной. Плотность энергии электрического поля, запасенной в анизотропной среде, равна [c.80]

При усилении короткого сигнала с произвольной величиной плотности энергии связь между плотностью входной Wy, выходной W2 И удельной запасенной в активном элементе Шз энергиями дается в виде [98] [c.109]

Объемная плотность энергии. Иногда энергия оказывается запасенной в некотором объеме. Так, например, сжатый газ обладает определенным запасом энергии, распределенной равномерно в его объеме. Отношение энергии к объему, в котором она распределена, называется объемной плотностью энергии (ш) [c.124]

Эта концентрация возбужденных центров соответствует запасенной в среде плотности энергии (в Дж см ) [c.87]

Точно так же при очень больших плотностях усиливаемых сигналов нас) энергия сигнала на выходе усилителя независимо от характера уширения представляет собой сумму входной и запасенной в среде энергии, но такое полное насыщение достигается при тем больших плотностях энергии входных импульсов, чем выше [c.79]

Функция /( ), вид которой можно здесь не конкретизировать, определяется спектроскопическими свойствами активной среды, а величина а/, экспериментально измеряемая по усилению слабого сигнала, характеризует, согласно (2.49), запасенную в активной среде усилителя энергию возбуждения. Величина а/, представляющая собой по смыслу уравнения (2.56), усиление, необходимое для преобразования плотности энергии импульса от Wso ДО Wв, формально является функцией верхнего предела интеграла от Ц )> стоящего в левой части уравнения (2.56). Этот интеграл по свойству предельных интегралов можно представить в виде рекуррентного [c.83]

Для больщинства веществ величины у близки к 1 Дж/м это значение ниже для плоскостей спайностей и выще для сверхтвердых карбидов и нитридов -элементов (3,6— 4,5 Дж/м ), и особенно для алмаза и эльбора. Из диаграммы на рис. 2.1 видно, что, например, дробление компактного вещества с размером поперечника около 1 см до частиц размером 1 нм привело бы к увеличению поверхностной энергии в ЫО раз, что равносильно (при Дж/м ) росту суммарной энергии этого количества вещества до 6 кДж. Например, для таких веществ, как MgO или АЬОз с молекулярными массами 40,3 и 102,0 и плотностями соответственно 3600 и 4000 кг/м величины поверхностной энергии составили бы 66 и 150 кДж/моль. Это как бы избыток свободной энергии, запасен- [c.23]

Когда движущаяся трещина проходит вблизи скоплений с критической (или близкой к критической) плотностью дислокаций, ее распространение облегчается вследствие того, что упругая энергия, запасенная в области, прилегающей к вершине распространяющейся трещины, переходит непосредственно в работу разрушения. Если же трещина встречается со скоплениями дислокаций, плотность которых меньше критической, то распространение трещины затрудняется, так как упругая [c.32]

Нам известно, что одномерный гармонический осциллятор ведет себя аналогичным образом, т. е. поведение комнаты можно сравнить с поведением одномерного осциллятора. Обозначим через ре плотность звуковой энергии, а через V объем комнаты. Чему равна запасенная энергия Для плоской бегущей волны поток энергии [в эрг](см -сек)] равен плотности, энергии, умноженной на скорость звука v=332 м/сек. Звуковые волны в комнате не являются бегущими волнами, но их можно рассматривать как суперпозицию бегущих волн, распространяющихся во всех направлениях. Можно считать, что одна шестая часть энергии распространяется в каждом из шести направлений, т. е. вдоль направлений +х, У и +г. [c.246]

В частных теориях определяющие соотношения таковы, что из них следует, что для цикла Ае = О, и тогда (15) сводится к (13). В более общей теории неравенство (15) означает, что увеличение плотности внутренней энергии в изотермическом цикле не может превзойти полной работы напряжений. Иными словами, количество энергии, запасенное в теле-точке в любом изотермическом цикле, не может превзойти работы, совершаемой в этом теле-точке за цикл. С учетом (III. 6-6) мы видим, что (15) эквивалентно неравенству [c.486]

Нетрудно видеть, что величина Д7 пропорциональна потенциальной энергии, запасенной всеми содержащимися в объеме V пузырьками в момент наибольшего их расширения. Индекс же кавитации К есть мера пространственной плотности этой энергии. Как будет показано ниже, индекс кавитации характеризует целый ряд явлений, протекающих в кавитационной области. [c.224]

Пусть в теле возникает сквозная трещина (надрез) длиной /, при этом в части объема тела происходит снижение упругой деформации и, соответственно, уменьшение плотности упругой энергии Жу р. Можно приближенно считать, что подобная релаксация напряжений происходит в области с размером порядка /, (см. рис. 6.20), т.е. уменьшение запасенной в теле упругой энергии пропорционально квадрату размера трещины [c.312]

Как отмечалось выше, ИПД приводит к формированию ультра-мелкозернистых неравновесных структур в исследуемых материалах. Для этих структур характерно присутствие высоких плотностей решеточных и ЗГД, других дефектов, которые создают поля дальнодействующих упругих напряжений. В результате имеют место значительные атомные смещения из узлов идеальной кристаллической решетки, поэтому полученные методами ИПД наноструктуры обладают высокой запасенной энергией и являются метастабильными. В связи с этим весьма важным является вопрос об устойчивости этих структур к внешним воздействиям — температуре и напряженно-деформированным состояниям. [c.122]

Работа, затраченная на деформацию, частично идет на увеличение внутренней энергии деформируемого тела и частично на его нагревание. В первом приближении можно полагать, что запасенная энергия в единице объема деформируемого тела пропорциональна увеличению плотности дислокаций [c.155]

А если для изготовления маховиков применить материал, выдерживающий напряжения большие, чем его модуль упругости К таким материалам относится, например, резина. Тогда маховик накопит преимущественную часть своей энергии в виде потенциальной. И эта энергия будет накапливаться без применения каких-либо вспомогательных устройств и выделяться непосредственно при вращении вала. Такой маховик выделяет значительную часть накопленной энергии при небольшом перепаде угловых скоростей, что иногда очень удобно. Угловые скорости вращения резинового маховика невелики, и потери энергии на трение о воздух и в подшипниках незначительны. При этом запасенная в резиновом маховике энергия соизмерима по плотности с энергией стальных монолитных маховиков. Нужно, конечно, учитывать, что резиновый маховик при вращении увеличивает свой диаметр в 2 раза и более, а инертность его возрастает во много раз. [c.122]

ВЫГОДНО образовывать ячеистые субструктуры, чем идти по пути хаотического распределения дислокаций. Это соответствует концепции низкоэнергетических субструктур [134, 154], согласно которой с ростом плотности дислокаций "их перестройка такова, что в каждой последующей дислокационной субструктуре экранирование дальнодействующих полей напряжений происходит все более эффективным образом. Вследствие этого каждой "дефектной фазе" соответствует относительный минимум запасенной энергии"[155]. [c.95]

В результате холодного пластического деформирования металл упрочняется, изменяются его физические свойства. Наклепанный металл запасает 5—10% энергии, затраченной на деформирование. Запасенная энергия тратится на образование дефектов решетки (плотность дислокаций возрастает до 10 — 10 см ) и на упругие искажения решетки. Свойства наклепанного металла изменяются тем сильнее, чем больше степень деформации. [c.131]

Важной характеристикой упруго деформированного тела является плотность запасенной энергии деформации W = W (8 ) [c.25]

В работе [113] аналитическая зависимость между коэффициентом трения и плотностью дислокаций, образующихся на следе скольжения, получена из предположения о тождестве запасенной дислокациями энергии и работы тангенциальной силы. Коэффициент трения [c.55]

Конечные стадии эволюции звезд [33]. Конечное состояние звезды после истощения ядерного топлива и сброса массы в ходе эволюции либо при вспышке сверхновой зависит от массы коллапсирующего остатка. Белые карлики представляют собой звезды, в котоЛ рых сила тяжести уравновешивается давлением вырожденного электронного газа. Их излучение обеспечивается тепловой энергией, запасенной в их недрах. Масса белого карлика не может превысить значение (предел Чандрасекара) Л1=1,46 (2/р.) Mq, где M. = A/Z — молекулярная масса на электрон (для элементов в интервале Не—Fe р, = 2). Радиусы белых карликов составляют 10 —г10 м (рис. 45.22), светимости — (10-2—10- ) Z/0, центральные плотности — порядка 10 кг/м . Зеемановское расщепление линий свидетельствует о наличии у ряда белых карликов магнитных полей с В=102ч-103 Тл. [c.1212]

Деформационное упрочнение существенно влияет на величину физических свойств. Источником этого влияния являются 5... 10% энергии, запасенной материалом из энергии, затраченной на деформирование. Так, объемная пластическая деформации приводит к увеличению твердости, удельного электросопротивления (максимально до 6%), коэрцитивной силы возрастает склонность к коррозии, и, наоборот, снижаются плотность, магн1ггная проницаемость и величина остаточной индукции ферромагнитных материалов поверхностная — повышает твердость, сопротивление коррозии. [c.126]

Дж. Си [285—287] ввел представление о функции плотности энергии деформации dWIdV (W — энергия, V—объем) и о ее критическом значении dWtdV) - Условия деформированного состояния у вершины трещины таковы, что индивидуальные элементы (блоки) под действием приложенного напряжения подвергаются дилатации и дисторсии (рис. 100). Таким образом, плотность энергии деформации включает энергию, идущую на дилатацию и дисторсию. Основные соотношения для каждого элемента могут различаться, поэтому решение увязывается с историей нагружения. Суммарная запасенная энергия упругой деформации в каждый момент времени учитывается с помощью функции плотности энергии деформации, представленной в виде [c.165]

На рис. 8.4 построена также прямая, вычисленная по формуле (8.35) и представленная второй штриховой линией. Заметим, что при больших входных плотностях энергии выходная плотность энергии линейно зависит от длины I усилителя. Поскольку Tsagt = Nolhv, каждый возбужденный атом испускает вынужденное излучение и, таким образом, вносит свой вклад в энергию пучка. Такое условие, очевидно, соответствует наиболее эффективному преобразованию запасенной энергии в энергию пучка поэтому во всех тех случаях, в которых это практически осуществимо, используются конструкции усилителя, работающего в режиме насыщения. [c.488]

Как уже отмечалось, особенность усталостного разрушения состоит в том, что в верцдине развивающейся трещины на стадии ее стабильного роста реализуется циклическая зона пластической деформации, а разрушение материала наступает лишь после того,. (<огда внутри этой пластической зоны достигается критическая плотность энергии деформации. Поскольку размеры циклической зоны пластической деформации в вершине усталостной трещины полностыб определяет требуемый уровень запасенной энергии для движения трещины, то, следовательно, скорость распространения усталостной трещины при фиксированных условиях нагружения будет полностью определяться размером этой зоны в вершине трещины. [c.146]

Плотность акустической энергии, запасенной объемом помещения за некоторое время действия основного источника, молаю представить как сумму энергий, вносимых в объем всеми мнимыми источниками. С учетом (VII.2.14) [c.354]

Наконец, развитие отраженного лазерного излучения в усилителях может быть подавлено, если запасенная в них энергия эффективно используется для усиления прямого пучка. В неодимовых лазерах это возможно.для плотностей энергии, значительно превышающих плотности энергии насыщения (20—60 Дж/см в зависимости от типа стекла), т. е. для длинных лазерных импульсов. Использование этих импульсов для усиления возможно совместно со схемами сжатия или мультиплицирования (см. ниже). [c.263]

Наблюдаемый одновременно эффект охрупчивания (снижение энергоемкости разрушения, повышение температуры хладноломкости и т. д.) менее удовлетворительно объясняется существующей теорией деформационного старения [7]. Блокирование дислокаций примесными атомами должно увеличивать вероятность возникновения и развития хрупких трещин, так как уменьшается возможность релаксации упругих напряжений за счет пластической деформации. При этом, как показано в работах [43, 44, 45, с. 157], возрастает интенсивность температурной зависимости предела текучести по сравнению с деформированным состоянием, что обычно связывают с увеличением склонности к хрупкому разрушению при снижении температуры нагружения. Однако хрупкость деформационно состаренной стали обьйчно оказывается более высокой не только по сравнению с деформированным, но и по сравнению с исходным состоянием (например, отожженным). В то же время блокировка дислокаций после отжига должна быть более сильной, чем после деформационного старения или, по крайней мере, одинаковой. Поэтому понимание природы охрупчивания при деформационном старении требует, по-видимому, более тщательного изучения природы влияния самой деформации на хрупкость. Это можно сделать, например, с помощью энергетических схем вязкого и хрупкого разрушения [46]. С возрастанием плотности дислокаций увеличивается величина упругой энергии, запасенной в металле. Эта величина, а следовательно, и плотность дислокаций не может превосходить определенного критического значения, которое определяется наступлением разрушения. С учетом неоднородности распределения дислокаций уже небольшая предварительная деформация может создать в отдельных объемах критическую плотность дислокаций. Если при последующем нагружении только некоторые из них релаксируют в трещину, то вследствие локальности процесса разрушения это уменьшит работу зарождения трещины. Степень релаксации упругих напряжений путем пластической деформации при развитии трещины будет меньше в деформационно состаренной стали не только вследствие блокировки дислокаций примесными атомами, но и вследствие более высокой исходной плотности самих дислокаций. Другими словами, достижение критической плотности дислокаций в деформационно состаренной стали требует меньшей дополнительной деформации, чем достижение указанной плотности в исходном (отожженном) состоянии. Это можно учесть в предлагаемых уравнениях хрупкого разрушения [7] через уменьшение величины эффективной поверхностной энергии стали после деформации и старения. [c.28]

Величину % поучительно сравнить с плотностью химической энергии, запасенной в самых мощных взрывчатых веществах % хим Дж/см , и вообще вг виде энергии связи всех атомных электронов йхим 10 Дж/см . [c.65]

Иногда предпочитают (см., например, [54, 59, 68]) использовать вместо М 1) V N функции Р (() = ЛаМ (1) и N ( ) = = Пч)Ы (1). Этн функции описывают плотность энергии излучения (на частоте генерации), запасенной в поле внутри резонатора и в инвертированных активных центрах соответственно. В этом случае систему уравнений Статца—Де Марса (3.2.34) записывают в виде [c.295]

Суммарная энергия, запасенная в гармонической сферической волне в сжимаемой среде, бесконечна плотность энергии убывает как 1/г , а объем сферических слоев одинаковой толш,ины растет при г— оо как значит, каждый такой слой добавляет к суммарной энергии в среде одинаковые слагаемые. В несжимаемой же среде суммарная энергия конечна. В самом деле, в несжимаемой среде потенциальная энергия равна нулю, а плотность кинетической энергии может быть записана в следуюш,ем виде [c.298]

После выхода из ускорителя медленного сгустка плотность плазмы за его фронтом достигает 10 10 см" , а температура — 2 — 4 эВ. Распределение магнитного поля вдоль электродов позволяет сделать вывод, что в зоне распределенного разряда, возникающего за фронтом медленного сгустка, образуются замкнутые токовые петли, которые Имеют вид вложенных друг в друга вытянутых овалов. Эти токовые петли продолжают наблюдаться и после прекращения основного разряда, что находится в соответствии с оценками скипового времени. Все это время продолжается испарение диэлектрика и разгон плазмы электромагнитными силами. Таким образом, в импульсном плазменном двигателе осуществляется своеобразная трансформация энергии, запасенной в конденсаторной батарее, значительная часть которой сначала преобразуется в магнитную энергию замкнутых токовых петель и лишь затем в кинетическую энергию плазмы. Согласно прямым измерениям электрических и мад1итнь1Х полей [11], на стадии распределенного разряда [c.157]

В отличие от активных модуляторов добротности, у которых момент выключения потерь определяется в)1еш-ними факторами, включение добротности пассивными модуляторами полностью определяется плотностью излучения внутри резонатора и их оптическими свойствами. В качестве пассивных модуляторов (или пассивных затворов) могут использоваться просветляющиеся фильтры, пленки, разрушающиеся под действием излучения, полупроводниковые зеркала с коэффициентом отражения, зависящим от интенсивности света, органические красители и т. д. Особое место среди пассивных затворов занимают затворы на основе просветляющихся фильтров. Исключительная простота таких затворов в сочетании с высокими параметрами получаемых с их помощью моноимпульсов излучения обеспечила им весьма широкое распространение. В основе работы этих затворов лежит способность просветляющихся фильтров обратимо изменять коэффициент поглощения под действием интенсивных световых потоков. Введение в резонатор пассивного затвора (рис. 35.10) приводит к увеличению порогового уровня накачки, в результате чего к моменту начала генерации па метастабилышм уровне накапливается значительное число активных частиц. При возникновении генерации лазерное излучение, проходящее через затвор, резко уменьшает его потери и запасенная энергия излучается в виде мощного импульса. Длительность этого импульса почти такая же, как и в режиме мгновенного включения добротности. Применение этих затворов значительно упрощает конструкцию генератора и позволяет получить параметры выходного импульса, близкие к предельным. [c.284]

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]

Наличие в металле ячеистой незамкнутой дислокационной структуры способствует рассеиванию подводимой упругой энергии без нарушения сплошности вследствие зарождения и движения дислокаций в пределах ячейки и их ухода в субграницу. Процесс этот энергетически выгоден, так как в соответствии с соотношением (157) уход дислокаций в субграницу уменьшает запасенную энергию упругой деформации. Этот процесс упорядочения дислокационной структуры, обеспечиваюш,ий поддержание низкой плотности дислокаций в теле ячеек (близкой к исходной) является самоорганизующимся процессом, протекание которого возможно в результате особой дислокационной диссипативной структуры, являющейся оптимальной для данной стадии деформирования вплоть до достижения критической плотности дислокаций в субграницах. Предельная разориенти-ровка в субграницах, близкая к разориентировке зерен поликристалла, достигается при критической плотности [c.108]

Первым по важности является то, что большая часть механической энергии, расходуемой на резание, превращается в теплоту и разогревает макро-, и микро- и субмикрообъемы обрабатываемой детали, стружки, инструмента. Субмикрообъемы, где возникают температурные вспышки, разогреваются по крайней мере до температуры плавления обрабатываемого металла. Это создает в субмикрообъемах очень высокую плотность запасенной энергии, но не влияет сколько-нибудь существенно на среднюю контактную температуру. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...