Металлы изотропные

Действительно, обработка большого экспериментального материала, включающего и результаты испытаний металла изотропного в исходном состоянии, показала, что указанные два крите- [c.131]

Если металл изотропный и стержень скручивается под действием только крутящего момента, его длина I не изменяется. Поэтому не равна нулю только угловая скорость деформации (рис. 1, б) [c.227]

Толщина образовавшегося из полосы винта непостоянна вдоль его поперечного сечеиия. Наименьшая толщина имеет место на кромках винта при р = / . Если металл изотропный, здесь выполняется равенство е = 8р, поскольку Ор = О (внешняя сила иа кромках не действует). Поэтому толщина винта на его кромках [c.231]

Металл изотропный, и в процессе нагружения эквивалентное напряжение Ог является определенной функцией, эквивалентной деформации ег, не зависящей от соотношения компонентов 01 и 02 двухосного растяжения [c.23]

Рассмотрим металл, находящийся в высокочастотном электромагнитном поле. Будем обсуждать случай, когда применимо обычное выражение для тока j = а , и для простоты считать металл изотропным. Уравнения Максвелла тогда имеют вид кх [c.105]

Металл изотропный, и в процессе нагружения зависимости с, и е, от компонентов главных истинных напряжений и деформаций определяются выражениями (7.1.1) и (7.1.8). [c.199]

Деформация поликристаллических металлов и сплавов. Реальные металлы состоят из большого количества кристаллических зерен, ориентировка которых случайна. Поэтому микроскопическое поведение металла изотропно, несмотря на анизотропию отдельных зерен. Применяемые в технике металлы обычно не являются чистыми, а представляют собою сплавы, кристаллы которых содержат атомы различных компонент. [c.152]

Процесс переноса тепла теплопроводностью происходит между непосредственно соприкасающимися телами или частицами тел с различной температурой. Учение о теплопроводности однородных и изотропных тел опирается на весьма прочный теоретический фундамент. Оно основано на простых количественных законах и располагает хорошо разработанным математическим аппаратом. Теплопроводность, или кондукция, представляет собой, согласно взглядам современной физики, молекулярный процесс передачи теплоты. В металлах при такой передаче теплоты большую роль играют свободные электроны. [c.345]

Материал изотропен, т. е. физико-механические свойства одинаковы по всем направлениям. Таким образом, выделенный из сплощной среды элемент не зависит от ориентации относительно выбранной системы координат. Металлы благодаря своей мелкозернистой структуре считаются изотропными. Но есть много не-изотропных — анизотропных — материалов. К ним относятся древесина, ткани, фанера, многие пластмассы. Однако в сопротив- [c.153]

Двойное лучепреломление сохраняется после прекращения действия деформирующей силы, если в теле остаются напряжения. Например, блоки закаленного стекла обнаруживают хорошо выраженную хроматическую поляризацию. Искусственная анизотропия является чувствительным методом наблюдения напряжений, возникающих в прозрачных телах. К сожалению, большинство технически важных материалов (металлы) непрозрачно, поэтому данный метод непосредственно к ним не применим. Однако оптическим методом можно проводить исследования напряжений на моделях из прозрачного изотропного материала (обычно из оргстекла). Выполненная из такого материала модель детали, подлежащей исследованию, ставится под нагрузку, имитирующую ту, которая имеет место в действительности, и по картине между скрещенными поляризаторами изучают возникающие напряжения, их распределение, зависимость от соотношения частей модели и т. д. Этот метод исследования называется методом фотоупругости. [c.64]

Применяемые в технике металлы и их сплавы имеют поликри-сталлическую структуру в виде беспорядочно расположенных кристаллических зерен. Поликристалл, размеры которого одного порядка с размерами кристаллических зерен, по своему существу неоднороден и анизотропен. При сравнении между собой образцов, размеры которых значительны по сравнению с размерами отдельного зерна, ввиду произвольности ориентации зерен и малости их размеров по сравнению с размерами образца (от долей микрона до десятков микронов), поликристалл ведет себя, как однородная и изотропная сплошная среда. [c.66]

Следует отметить, что условия изготовления, а также различные виды механической обработки вносят в металл более или менее существенную анизотропию и неоднородность, поэтому всегда имеет место лишь приближенная однородность и изотропность материалов. [c.66]

Для изотропных тел А=. Для анизотропных металлов А характеризуется величинами Лд1=1,2 Лси=3,3 Лрь = 3,9 Лре = = 2,4 Лк = 6,3. [c.205]

Отдельно взятый кристалл металла анизотропен. Но если в объеме содержится весьма большое количество хаотически расположенных кристалликов, то материал в целом можно рассматривать как изотропный. Поэтому обычно предполагают, что металлы в той мере, в какой с ними приходится иметь дело в инженерной практике, изотропны. Встречаются и анизотропные материалы. Анизотропна, например, бумага полоски, вырезанные из листа бумаги в двух взаимно перпендикулярных направления, обладают различной прочностью. Существует анизотропия тел, связанная с их конструктивными особенностями. Так, анизотропна фанера, анизотропны ткани. В настоящее время широкое распространение получили композиционные материалы. [c.13]

Первая гипотеза связана с именами Треска и Сен-Венана. Она основана на достаточно очевидной предпосылке пластическая деформация в металлах возникает в результате необратимых сдвигов в кристаллической решетке. Понятно, что переход к пластическому состоянию не происходит внезапно. Сначала пластическая деформация возникает в отдельных, неблагоприятно ориентированных зернах. Возрастание нагрузки вовлекает в пластическую деформацию новые микрообласти, и, когда пластической деформацией охватывается подавляющее множество зерен, мы можем говорить о том, что произошел переход к пластическому состоянию. Естественно предположить, что мерой этого перехода является наибольшее касательное напряжение в объеме, охватывающем достаточно большое число произвольно ориентированных зерен, т.е. то самое касательное напряжение, которое мы определяли на основе предпосылки сплошной изотропной среды. [c.350]

Исходя из этих соображений, можно показать, что для изотропного материала, в котором можно пренебречь анизотропией зернограничной энергии, равновесный угол в тройных стыках должен составлять 120°. Поэтому стороны равновесных зерен однофазных изотропных металлов и сплавов в местах стыка на поверхности шлифа должны встречаться под углом 120°. [c.323]

При анализе экспериментальных результатов и объяснении физических причин небольшого износа и силы трения при фрикционном взаимодействии некоторых металлов, в частности политетрафторэтилена с металлами, часто не учитывается такой важный момент, как способность полимеров к образованию жидкокристаллических структур. Сущность жидкокристаллического состояния (ЖКС) заключается в том, что некоторые вещества благодаря своему особому молекулярному строению при достижении температуры, соответствующей разрушению трехмерной кристаллической решетки, не переходят непосредственно в изотропную жидкость, а сохраняют упорядоченность во взаимном расположении молекул. [c.97]

Изотропными можно считать такие материалы, как большинство металлов, бетон, некоторые пластмассы. Многие строительные материалы, имеющие волокнистую структуру, например дерево, характеризуются различными свойствами в разных направлениях такие материалы называют анизотропными. [c.61]

Анизотропия свойств металлов. В отличие от аморфных, жидких и газообразных тел, которые являются телами изотропными, так как их свойства одинаковы на каждой плоскости и в любом кристаллографическом направлении, В кристаллическом теле расположение атомов и расстояния между ними изменяются в зависимости от плоскости и кристаллографического направления (рис. 13). В системе плоскостей с наибольшей плотностью атомов имеются наибольшие расстояния между соседними пло- [c.26]

Металлы с кубической решеткой расширяются при нагреве изотропно металлы с некубической решеткой часто расширяются анизотропно. Коэффициенты линейного расширения некоторых металлов приведены в табл. 2. [c.59]

Прежде всего, материал, из которого изготовляются конструкции, считается непрерывным, однородным во всех точках тела и обладающим во всех направлениях одинаковыми свойствами. Последнее свойство материала называется изотропностью. Действительно, некоторые конструкционные материалы, как, например, литой металл, обладают большой однородностью (чугун в данном случае является исключением). Другие материалы, как, например, дерево, обладают меньшей однородностью в сравнении с металлами. Так называемые композиционные материалы, все более распространяющиеся в технике, [c.11]

Металлы, применяемые на практике, имеют поликристаллическое строение, поэтому в них обычно существенным является рассеяние, связанное с упругой анизотропией. Это явление заключается в том, что в кристаллах значения модулей упругости (а следовательно, и скоростей звука) зависят от направления относительно осей симметрии кристалла. С точки зрения упругих свойств вольфрам является изотропным материалом для некоторых других металлов анизотропия свойств возрастает в таком порядке магний, алюминий, титан, уран, железо, никель, серебро, медь, цинк. [c.194]

Гипотеза об однородности и изотропности. Материал предполагается однородным и изотропным, т. е. в любом объеме и в любом направлении свойства материала считаются одннаковыми. Хотя кристаллы, из которых состоят металлы, анизотропны, но их хаотическое расположение дает возможность считать макрообъемы металлов изотропными. [c.12]

В отличие от аморфных веществ (рис. 1.6, 6), являющихся изотропными (т. е. обладающими идентичными свойствами в результате одинаковой плотности упаковки атомов во всех плоскостях и направлениях), кристаллические вещества (в том числе металлы), объединяющие различно ориентированные монокристаллы, являются анизотропными (квазиизотропнымн) веществами (рис. 1.7). [c.15]

Свойства материала предполагаются одинаковыми во всех точках и в каждой точке во всех направлениях. Металлы имеют по-ликристаллическую структуру, т е. состоят из множества хаотически расположенных кристаллитов. И тем не менее в расчетах их рассматривают как однородные и изотропные Композиционные материалы и фанера рассматриваются как однородные, но вместе с тем ангаотропные. [c.104]

Связь между оптическими (н, у) и электрическими (е, а) характеристиками металла можно получить, рещая уравнения Максвелла для изотропной однородной среды, обладающей проводимостью а (j==oE). Не останавливаясь на ходе рен1ения ), приведем конечный результат [c.28]

В первое время поело завершения разработки теории Зоммерфельда полагали, что наблюдаемое на опыте влияние магнитного ноля на сопротивление металлов может быть приписано тепловому разбросу скоростей электронов, т. е. к Г (см., например, [105]). Однако расчет показал, что такое предположение может объяснить только малую часть наблюдаемого в действительности влияния магнитного поля на сопротивление металлов и не способно интерпретировать ряд других особенностей этого явления. Бете [106] и Пайерлс [107] предположили, что вариации электронных свойств различных металлов могут быть связаны с характерным для каждого из них отступлением от идеальной изотропной модели свободных электронов. Так, с одной стороны, влияние периодического поля решетки может привести к тому, что электроны, обладающие одинаковыми энергиями (фермиевскидш), будут иметь при движении в разных направлениях различные скорости. Это означает, что поверхность Ферми (поверхность постоянной энергии электронов) в простраистве импульсов отличается от сферической. [c.198]

Существуют другие доказательства правильности гипотезы о том, что поверхность Ферми касается границ зоны, связанные с тем, что электрическое сопротивление при низких температурах, по-видимому, более удобно для таких исследований, чем любые другие свойства. Термоэлектрические свойства одновалентных металллов (см, гл. III, а также [178]—[180]) дают качественное указание на то, что их зонная структура сильно отличается от простой модели в случае благородных металлов и в меньшей степени от модели в случае цезия, рубидия и калия. Изменение электрического сопротп-нления в магнитном поле также чувствительно к геометрии поверхности Ферми, Согласно Колеру [181], изменение электрического сопротивления одновалентных металлов с кубической структурой в сильном поперечном магнитном поле должно быть изотропным (постоянным при вращении ноне- [c.271]

Согласно Куперу, при сколь угодно слабом притяжении между частицами ферми-газа вблизи ноБерхности Ферми возникают связанные пары частиц. Этот весьма нетривиальный результат является ключом к пониманию явления сверхпроводимости. Действительно, без учета эффекта Купера в основном состоянии металла электроны заполняют (в изотропном случае) фермиевскую сферу в импульсном пространстве. Если предположить, что в металле имеет место некоторое эффективное притяжение между электронами, то должно произойти спаривание электронов. При этом основное состояние будет лежать ниже, чем у свободных электронов, на величину энергии связи пар. Электронные пары обладают целым спином и поэтому подчиняются статистике Бозе. А бозе-газ при абсолютном нуле, как известно, обладает свойством сверхтекучести. В применении к бозе-газу заряженных частиц это свойство проявится в форме сверхпроводимости. Приведенные соображения не претендуют на строгость, однако они, безусловно, указывают на то, что полное объяснение явления сверхпроводимости можно получить на базе эффекта Купера. [c.885]

Пуассона р. Однако это справедливо лишь для изотропных тел, так как деформация кристалла зависит не только от направления действия на него внешних сил, но и еще от ориентации в нем кристаллографических осей. Металлы, представляющие собой полукристаллические тела, из-за беспорядочной ориентации отдельных кристалликов в целом изотропны, хотя отдельные образующие его кристаллы анизотропны. [c.159]

Это абсолютная величина отношения относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации. Для изотропных материалов он изменяется в пределах от О до 0,5. Назван в честь Симеона Дени Пуассона (Simeon Deni Poisson, 1781-1850) - французского математика и механика, который попытался вычислить это отношение на основе молекулярной теории. Пуассон обнаружил, что для изотропных материалов V = 0,25. Эксперименты с металлами показывают, что коэффициент Пуассона для них лежит в пределах от 0,25 до 0,35. [c.11]

Обычный металл состоит из огромного количества кристаллитов. Они ориентированы случайным образом, поэтому их совокупность обладает изотропией, т. е. одинаковостью свойств по всем направлениям. К изотропным материалам кроме металлов относятся бетон, минерале- и металлокерамика, неорганические и многие органические стек.па, т. е. большинство обычных кон-стрз/кционных материалов. В связи с этим сопротивление материалов ориентировано прежде всего на них. [c.11]

Если свойства образца, вырезанного из материала, не зависят от его ориентации, материал называется изотропным. В противном случае материал называют анизотропным. В зависимости от того, какой критерий принимается при отождествлении свойств образцов, говорят о механической, оптическох , тепловой и других видах анизотропии. Кристаллы, например, всегда анизотропны, это определяется их внутренним строением, поскольку атомы в кристаллической решетке располагаются совершенно определенным образом. Зная строение кристаллической решетки, можно сделать некоторые выводы о характере анизотропии, например указать плоскости симметрии. Образцы, вырезанные из кристалла симметрично относительно такой плоскости, обнаружат тождественные свойства. Технические сплавы состоят из кристаллических зерен, ориентация которых беспорядочна и произвольна. Поэтому в теле, состоящем из большого числа таких зерен, нельзя указать какое-то предпочтительное направление, отличающееся от других. Поликристаллический металл ведет себя в среднем как изотропное тело. При этом, конечно, предполагается, что размеры образца достаточно велики и он содержит в себе достаточно много кристаллических зерен. Малые образцы, состоящие из небольшого числа зерен, будут обнаруживать разные свойства, но эта разница совершенно случайна, она зависит не от ориентации образца, а от случайных ориентаций составляющих его зерен. [c.40]

Иной характер имеет различие между газообразным и красталлическим состояниями вещества. Кристаллическое состояние есть анизотропная фаза вещества, а газообразное состояние представляет собой изотропную фазу его. Поэтому непрерывный переход из твердого состояния в газообразное, а также в жидкое при высоких температурах (например, больших критической) едва ли возможен, соответственно чему кривая фазового равновесия между кристаллической и жидкой фазами не имеет конца и, в частности, критической точки фазового превращения кристаллическая фаза — жидкость, ло-видимому, не существует. Вместе. с тем нужно иметь в 1виду, что при температуре вблизи точки кристаллизации в свойствах кристаллической и жидкой фаз имеются сходные черты. Вообще при температурах, близких к температуре плавления, жидкость по своим свойствам гораздо ближе к твердому состоянию, чем к газообразному. Подтверждением этого является наличие у жидкостей вблизи точки плавления некоторого порядка в расположении молекул, вследствие чего можно говорить условно о квазикристаллической структуре жидкости. Близость свойств жидкого и твердого состояний хорошо видна из табл. 4-2, в которой приведены значения молярной теплоемкости ряда жидкостей (преимущественно расплавленных металлов, представляющих собой с точки зрения молекулярной структуры простейшие жидкости). У жидкостей молярная теплоемкость заключена между 27,6 и 36,9 кдж/кмоль град, тогда как у кристаллических тел она составляет согласно закону Дюлонга —Пти 25 кдж1кмоль град. Таким образом, молярная теплоемкость жидкостей практически такая же, как у кристаллических тел. Это означает, что частицы жидкости подобно атомам или ионам кристаллической решетки совершают периодические колебательные движения, причем в жидкостях центр колебаний может вследствие теплового движения перемещаться, в пространстве. Последнее объясняет некоторое превышение теплоемкости жидкостей по сравнению с твердым состоянием. [c.125]

Следует иметь в виду, что ориентированное расположение измельченных кристаллов может вызвать некоторую анизотропию свойств, что не всегда желательно. При совмещении же деформирования (наклепа) с наложением магнитного поля механическая ориентировка, когда направлением наилегчайшего сдвига является направление [НО], не совпадает с магнитной ориентировкой (направлением легкого намагничивания является [100]). В этом случае при термо-механико-магнитной обработке указанные ориентировки накладываются, что создает практически полную изотропность высоких прочностных характеристик металла и сохраняет большой запас пластичности [95]. [c.87]

Проводниковые материалы представляют собой металлы и сплавы. Металлы имеют кристаллическое строение. Однако основное свойство кристаллического тела — анизотропность — не наблюдается у металлов. В период охлаждения металла одновременно зарождается большое количество элементарных кристаллов, образуются кристаллиты (зерна), которые в своем росте вступают в соприкосновение друг с другом и приобретают неправильные очертания. Кристаллиты приближаются по своим свойствам к изотропным телам. Высокая тепло-и электропроводность металлов объясняется большой концентрацией свободных электронов, не принадлежащих отдельным атомам. При отсутствии электрического поля равновероятны все направления теплового движения электронов в металле. Под воздействием электрического поля в движении электронов появляется преимущественное направление. При этом, однако, составляющая скорости электрона вдоль этого направления в среднем невелика, благодаря рассеянию на узлах решетки, Рассеяние электронов возрастает при уведичении степени искажения решетки. Даже незначительное содержание примесей, таких как марганец, кремний, вызывает сильное снижение проводимости меди. Другой причиной снижения проводимости металла или сплава может явиться наклеп— т. е. волочение, штамповка и т. п. Твердотянутая проволока имеет более низкую проводимость, чем мягкая, отожженная. При отжиге происходит рекристаллизация металла, сопровождающаяся повышением проводимости. Ее величина приближается к первоначальной благодаря восстановлению правильной формы кристаллической решетки. Во многих случаях желательно получение проводникового материала с низкой проводимостью такими свойствами обладают сплавы — твердые растворы двух типов. Твердыми растворами замещения называют такие, в которых атомы одного из компонентов сплава замещают в кристаллической решетке второго компонента часть его атомов. В твердых растворах внедрения атомы одного из компонентов сплава размещаются в пространстве между атомами второго, расположенными в узлах кристаллической решетки. Если атомы первого и второго компонентов сплава близки по размерам и строению электронных оболочек [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...