Диссипации энергии условие

Первый механизм базируется на представлении, что рост макротрещины происходит за счет непрерывного зарождения у ее вершины микротрещин, которые, развиваясь, объединяются с макротрещиной. Иными словами, рост макротрещины есть не что иное, как непрерывный акт зарождения хрупкого разрушения в масштабе порядка размера зерна. Очевидно, что при хрупком развитии трещины по первому механизму необходима достаточно большая энергия, так как непрерывно (по мере роста трещины) должны обеспечиваться необходимые и достаточные условия зарождения макроразрушения (см. раздел 2.1), что связано с меньшим или большим, но обязательно с наличием пластического деформирования у вершины движущейся макротрещины. По всей видимости, диссипация энергии при старте [c.239]

Как указывалось в разделе 4.2, условие страгивания тре-Ш.ИНЫ, определяющееся трещиностойкостью материала Кс, существенно зависит от температуры и скорости нагружения. Поскольку КИН однозначно связан с интенсивностью высвобождения упругой энергии G, то трещиностойкость материала может быть выражена через этот параметр механики разрушения. При локализованном пластическом течении у вершины трещины диссипацию энергии пластического деформирования (необходимого для обеспечения условий зарождения хрупкого разрушения) можно добавить к энергии, необходимой для образования новой поверхности трещины, что равносильно переходу к исследованию упругого тела, для которого условие страгивания трещины определяется из уравнения G = Ge [253]. [c.242]

Изотропность турбулентного течения означает, что пульса-ционные компоненты скорости течения не зависят от направления. Хотя в трубах это условие выполняется лишь вдали от поверхностей стенок, соотношение (4. 3. 8) может быть использовано для турбулентных вихрей в жидкости, размер которых, с одной стороны, много меньше диаметра трубы, а с другой — больше характерного линейного масштаба диссипации энергии Г [47] [c.140]

На рисунке 4.31 представлено сопоставление расчетных и экспериментальных значений, отвечающих различным условиям нагружения. Наличие указанной последовательности в изменении фрактальной размерности диссипативных структур отражает масштаб зоны процесса, непосредственно связанного с механизмом диссипации энергии. В этом смысле разрушение при ударном нагружении подобно усталостному, если реализуется один и тот же механизм диссипации энергии, контролирующий размер зоны процесса. [c.311]

Согласно классическому определению, термодинамическое равновесие - это равенство потоков энергии между системой и окружающей средой. Оно всегда реализуется через поверхность раздела. Учитывая это, можно утверждать, что поверхностный слой непосредственно участвует в диссипации энергии системой и является диссипативной структурой. Как диссипативная структура поверхность, следовательно, обладает следующими свойствами временем жизни определенного структурного состояния, которое зависит от внешних условий, областью локализации и фрактальной размерностью. [c.124]

С другой стороны, наступление момента конкуренции процессов Z)iA 4-сборки можно интерпретировать как приближение в системе к порогу перколяции в отношении напряженности и взаимодействия локальных силовых полей от сформированных фрактальных кластеров. Достижение же критического значения концентрации фрактальных кластеров конденсированной фазы обусловливает перколяционную структуру электрических взаимодействий между ними. Для систем, погруженных в пространство с евклидовой размерностью Е=Ъ фрактальная размерность частиц, соответствующая порогу перколяции, Df 2,5 [35]. В условиях стационарного воздействия на систему отрицательного температурного градиента (охлаждения системы внешней средой) описанное состояние системы катализирует таким образом дальнейший процесс агрегации по ССЛ-механизму. Подобным образом развивается волнообразный цикличный характер дальнейшей цепочки фазовых переходов второго рода (рис. 3.13), обусловливающий наиболее эффективный путь диссипации энергии посредством структурообразования по иерархическому принципу в открытой неравновесной системе охлаждаемого расплава. [c.135]

Эта формула применима постольку, поскольку определяемый ею коэффициент поглощения мал должно быть мало относительное убывание амплитуды на расстояниях порядка длины волны (т. е. должно быть ус/ш < 1). На этом предположении по существу основан изложенный вывод, так как мы вычисляли диссипацию энергии с помощью незатухающего выражения для звуковой волны. Для газов это условие фактически всегда выполнено. Рассмотрим, например, первый член в (79,6). Условие ус/ < 1 означает, что должно быть vo)/ < 1. Но, как известно из кинетической теории газов, коэффициент вязкости v газа — порядка величины произведения длины свободного пробега / иа среднюю тепловую скорость молекул последняя совпадает по порядку величины со скоростью звука в газе, так что v 1с. Поэтому имеем [c.424]

Уравнение (1.5.1) предполагает стационарное течение пленки при постоянных физико-химических свойствах жидкости, а уравнение (1,5.2) - перенос энергии в отсутствие энергии диссипации. Граничное условие (1.5.3) исходит из заданных профилей скорости и температуры на входе. [c.36]

Нетрудно показать, что принцип минимума возникновения энтропии непосредственно следует из принципа минимальной диссипации энергии Онсагера в стационарном случае (14.21), поскольку при линейных законах диссипативная функция (14.9) равна половине производства энтропии (14.11) и их минимумы совпадают. Принцип минимального производства энтропии справедлив только в случае, когда кинетические коэффициенты постоянны и удовлетворяют соотношениям Онсагера. Если эти условия не выполняются, то стационарное состояние реализуется без минимального производства энтропии. Так, распределение температуры в процессе распространения теплоты в слое между теплоисточниками с температурами и Т2, соответствующее минимуму производства энтропии, не является стационарным при коэффициенте теплопроводности y. = jT слоя (С — константа). [c.270]

Диссипирующая в потоке жидкости кинетическая энергия выделяется в основном у твердых стенок. Так как диссипация кинетической энергии происходит преимущественно в высокочастотных пульсациях, то последние оказывают также влияние на формирование вязкого подслоя, чтобы структура его соответствовала величине диссипации энергии в данных условиях движения. Это влияние осуществляется проникновением высокочастотных пульсаций в вязкий подслой. В свою очередь, возникающие у твердой стенки вязкие возмущения также воздействуют на основной поток. Весьма вероятно, что на границе вязкого подслоя идущие от стенки вязкие возмущения трансформируются в турбулентные пульсации так как геометрические размеры области, в которой происходит эта трансформация, есть толщина вязкого подслоя 6/7, то указанные турбулентные пульсации будут иметь масштаб 6 , т. е. окажутся наименьшими. [c.419]

Здесь Р (а) — линейная функция от о и производных о до порядка п включительно с постоянными коэффициентами, Q e) — такая же функция от деформации е. К соотношению вида (17.5.9) можно прийти, если рассмотреть модель, составленную из большого числа пружин и вязких сопротивлений, соединенных в разных комбинациях последовательно и параллельно. Конечно, было бы достаточно наивно искать в структуре материала соответствующие упругие и вязкие элементы, однако способ, основанный на построении реологических моделей, обладает некоторым преимуществом. Мы убедились, что в уравнении (17.5.8) должно быть J. < , при этом не было необходимости в обращении к модели, условие < Е, из которого следует первое неравенство, означает только то, что приложенная сила совершает положительную работу, расходуемую на накопление энергии деформации, а частично рассеиваемую в виде тепла. В общем случае (17.5.9) тоже должны быть выполнены некоторые неравенства, которые могут быть не столь очевидны. Но если построена эквивалентная реологическая модель из стержней, накапливающих энергию, и вязких сопротивлений, рассеивающих ее, то у нас есть полная уверенность в том, что для соответствующего модельного тела законы термодинамики будут выполняться. Второе преимущество модельных представлений состоит в том, что для любой заданной конфигурации системы может быть вычислена внутренняя энергия, представляющая собою энергию упругих пружин, и скорость необратимой диссипации энергии вязкими элементами. Имея в распоряжении закон наследственной упругости (17.5.1), (17.5.2), мы можем подсчитать полную работу деформирования, но не можем отделить накопленную энергию от рассеянной. Поэтому, например. Блонд целиком строит изложение теории на модельных представлениях. [c.590]

Исследовать влияние коэффициента температуропроводности на уровень и распределение температур в носовом профиле стреловидного крыла сверхзвукового летательного аппарата кратковременного действия, имеющего форму затупленного клина (рис. 17.2). Аэродинамический нагрев тел, обтекаемых потоком воздуха, обусловлен эффектами диссипации энергии, повышением температуры в зонах динамического сжатия потока и высокой интенсивностью теплоотдачи, характер- р с 172 ной для носовых частей затупленных тел. Информация о тепловом режиме элементов конструкции необходима для прочностных расчетов. Температурное поле в носовом профиле помимо условий обтекания, формы и геометрических размеров тела в условиях неустановившегося полета зависит также от физических свойств материала, из которого изготовлен профиль. В частности, неравномерность распределения температур и, следовательно, величины термических деформаций зависят от коэффициента температуропроводности материала а = = Х/(ср). [c.263]

Масштаб турбулентности и диссипация энергии. Статистическая теория турбулентности пока еще не дает возможности рассчитывать турбулентные пульсации в зависимости от конкретных условий движения. Иначе говоря, мы еще не умеем связать пульсации с осредненными скоростями в формулах (186), (187) без широкого использования данных экспериментальных исследований. Эти формулы также не раскрывают физического содержания явления, поскольку диссипация (рассеяние) энергии происходит в конце концов не вследствие фиктивной турбулентной вязкости е, а в результате действия молекулярной вязкости при беспорядочном движении отдельных частиц жидкости. [c.154]

В процессе эксплуатации в условиях трения структурные изменения (зарождение и накопление дефектов) развиваются в тонком поверхностном слое. Они сопровождаются увеличением плотностей внутренней энергии и энтропии. Одновременно идут процессы диссипации энергии и релаксации напряжений. Соотношение интенсивности этих конкурирующих процессов зависит от интенсивности внешнего энергетического воздействия, определяемой величиной контактных напряжений от внешней нафузки и скоростью относительного перемещения. [c.268]

При синергетическом описании эволюции открытых систем рассматриваются переходы от одних механизмов самоорганизации (способы диссипации энергии при разрушении материала) к другим в критических точках неустойчивости, которые названы точками бифуркации [43-46]. В точках бифуркации система претерпевает принципиальные изменения в способности реагировать на подводимую энергию извне, а следовательно, кинетические уравнения в точках бифуркации должны дискретно сменять любой свой вид, либо дискретно меняются параметры этих уравнений. Чтобы применить к металлу указанный подход описания эволюции открытых систем с целью изучения распространяющихся трещин в элементах конструкций при многопараметрическом воздействии, необходимо показать существование в металле строго упорядоченных процессов (механизмов) разрушения и доказать независимость их реализации от условий или параметров внешнего воздействия. [c.100]

Во всех случаях нестационарного нагружения возникающие новые способы диссипации энергии материалом характеризуют его способность сопротивляться внешнему воздействию при более сложных условиях. Реализация того или иного механизма разрушения при нестационарном нагружении отражает приспособленность открытой системы к условиям нагружения. Способ приспособления представляет собой один из присущих системе механизмов эволюции, который является наиболее энергоемким в предлагаемых ей условиях нестационарного воздействия. [c.123]

Управляемая машина представляет собой соединение трех частей источника энергии (двигателя), механической системы и системы управления движением. До недавнего времени можно было при исследовании колебательных явлений, происходящих в машинах, не учитывать динамическое взаимодействие этих частей машины. Динамическая независимость двигателя, механической части и системы управления обусловливалась прежде всего существенным различием их характерных постоянных времени собственные частоты механической системы располагались обычно за частотой среза системы управления, постоянная времени двигателя значительно превышала наибольший период свободных колебаний. В этих условиях только при прохождении через резонанс в процессе разгона и выбега проявлялось в какой-то мере взаимодействие источника энергии с механической системой, связанное с резким увеличением диссипации энергии на резонансных режимах в остальном же анализ и синтез функциональных частей машины могли проводиться независимо. [c.5]

Диссипации энергии условие 169 Дуга электрическая 252, 317, 736 Дюлака критерий 346, 375 --- для цилиндра 483, 501 [c.913]

Расчетным путем также оценивалось отношение скоростей диссипации энергии в дисперсном чистом потоках вп/е. При значительном изменении турбулентной диффузии еп/е = 3- 5. Обнаружено, что с увеличением Re в 2,5 раза при прочих равных условиях (например, для стеклянных шариков 0 0,38 мм при р=1,5—2,5%) относительный коэффициент турбулентной диффузии Еа/Е падает более чем в два раза. Этот эффект, объяс- [c.112]

УЗЛЫ ТРЕНИЯ. Пары трения при эксплуатации проходят три стадии изнашивания приработку, установившееся состояние и стадию катастр0фичес. 0Г0 изнашивания. В результате приработки происходит сглаживание неровностей, причем всегда при сухом и граничном трении формируется новая шероховатость, которая является оптимальной для данных условий трения и обеспечивает при этих условиях минимум износа. При приработке происходит также изменение структуры, текстуриро-вание в направлении скольжениями трибологическая система переходит в такое равновесное состояние, при котором устанавливается минимальная диссипация энергии. [c.75]

Достижение условий, при которых реализуется ветвление трещины, отвечает реализации бифуркационной неустойчивости трещины. В этой критической точке реализуется принцин подчинения, когда множество переменных подчиняется одной (или нескольким) переменным. Его реализация связана с достижением верхней границы разрушения отрывом и перес фойкой диссипативных струкгур. На этой границе система сама выбирае оптимальные механизмы диссипации энергии, так что процесс носит автомодельный характер -на ег о развитие не требуется внешняя энергия, а перестройка диссипативных структур носит самоорганизующий характер (за счет накопленной внутренней энергии). В этих условиях динамика свободного разрушения определяется самоподобным ростом микротрещины, обеспечивающим локальный отток энтропии из системы. [c.299]

Итак, если система способгю включить новый канал диссипации энергии с формированием мезокластеров, то трещина после спонтанного изменения типа диссипативной структуры продолжит свой рост и перейдет в стадию Пб. Если же структурное состояние и условия нагружения таковы, что система не [c.303]

Поскольку существует иерархическая последовательность включения системы новых каналов диссипации энергии, а переход от одного механизма к друт ому определяется условием [c.319]

Управления свойствами поверхностного переходного слоя можно достичь, заставив носителей диссипации энергии переходного слоя (дефекты упаковки) подчинеться только параметру порядка, т.е. создавать различного рода неравновесные условия получения и обработки материалов, характерные для каждого конкретного случая. Мы предполагаем, что идеальные условия неравновесности поверхностных слоев металлических тел реализуются путем создания иерархии в структуре дефекгов. [c.135]

В условиях ионйо-плазменнмх технологий для достижения критических параметров (при воздействии электронного и ионного пучков, вытянутых из плазм газового и злектродугового разрядов) происходит смена механизма диссипации энергии — переход от диссипации энергии по механизму теплопроводности к конвективным потокам, исследование формирования износостойких покрытий системы Ti(N, С) при ионно-плазменной технологии показали, что смена механизма диссипации энергии при фиксированных параметрах ионного и электронного пучков отвечает установлению изотермических условий на поверхности изделия, т. е. постоянство температуры. [c.174]

Уравнение (2.51) было выведено ранее для обратимых процессов. В действительности оно может быть распространено и на некоторые необратимые процессы, например, на процессы, происходящие не бесконечно медленно, но с некоторой конечной скоростью, если только учитывать диссипацию энергии движения, т. е. изменение энтропии при изменении состояния системы в результате действия сил внутреннего трения, теплопроводности и диффузии (подробнее об >том см. гл. 10). Е1следствие этого, и при условии, что и, 1, 8, Т, А/, йу имеют вполне определенные значения при рассматриваемых необратимых процессах, термодинамическое тождество (2.73) может применяться и к необратимым процессам, если только степень необратимости их не очень велика (при этом давление р надо заменить на р ). [c.73]

Из этого следует, что при не очень больших числах Рейнольдса, например не слишком превышающих критическое число Рейнольдса при отсутствии магнитного поля, наложение магнитного поля может существенно затормозить турбулентный механизм диссипации энергии (так как начальным этапом этого процесса является отбор энергии от осредненного потока про-дольны.ми турбулентными пульсациями, а последние подавляются поперечным магнитны.м полем). Поэтому поток жидкости при указанных условиях в отношении сопротивления движению будет ближе к ламинарному другими словами, наложение поперечного магнитного поля приведет к у.меиьшению коэффициента сопротивления. [c.663]

Условие (12.2.18) следует из того, что на расстоянии х = д кр наклоны прямой О А и кривой sin(w/iy) в точке н = 0 становятся одинаковыми. Если формально продолжать построение для х> л кр, то и оказывается неоднозначной функцией времени, что физически абсурдно. На самом деле, волна в точке разрыва х = имеет скачок напряжения, т. е. является ударной волной. Этот разрыв с определенной скоростью распространяется вдоль системы. Постепенно ударная волна принимает треугольную форму, однако ее амплитуда убывает по мере увеличения х. Искажение формы волны связано с перекачкой энергии из колебания с основной частотой в гармоники. Можно показать, что в начале образуется вторая гармоника, а затем в результате нелинейного взаимодействия появляются волны комбинационных частот. Необходимо отметить, что любая волна независимо от формы, которую она имеет в начале линии х = 0), на определенном расстоянии принимает треугольную форму. Затухание ударной волны можно объяснить, если предположить, что последовательно с нелинейной емкостью имеется погонное сопротивление г. Затухание каждого из бесконечного числа компонент ударной волны в этом случае будет определяться выражением ехр ( — блшл ). Отсюда следует, что при г-)-О (б- О) для компонент высоких частот (п- -со) будет характерно конечное затухание, что и приводит к убыли амплитуды ударной волны на расстояниях х>х р. Основная диссипация энергии происходит в области разрыва, причем наличие активного сопротивления г ограничивает крутизну переднего фронта ударной волны. Крутизна изменения напряжения вблизи х = Хкр тем меньше, чем больше т. [c.379]

При движении тел с большой скорвстыо в 1еподвижном газе или при обтекании неподвижных тел потоками газа с большой скоростью процессы теплообмена значительно усложняются по сравнению с аналогичными процессами при умеренных скоростях. В этих условиях градиенты скорости поперек пограничного слоя становятся очень большими, что приводит к возникновению больших сил трения. Работа сил трения переходит в теплоту, и пограничный слой можно рассматривать как малую пространственную область, в которой происходит выделение теплоты вследствие диссипации энергии. [c.199]

Неравновесная система при изменении состояния совершает необратимый процесс, вследствие чего производимая системой элементарная работа dL меньше работы обратимого процесса dL° P при тех же самых внешних условиях, т. е. dL работы процесса сопряжено с рассеянием энергии, в результате чего при необратимом процессе в работу превращается только часть той работоспособной энергии, которая переходит в работу при обратимом процессе. Обозначим рассеиваемую (диссипнруемую) энергию через dQ " . Сохранение обозначения Q объясняется тем, что диссипация энергии заключается в конечном результате в превращении работоспособной энергии в теплоту. Очевидно, что между работой необратимого и обратимого процессов и рассеиваемой энергией справедливо следующее соотношение [c.155]

Так, например, В. С. Щедров [116] пишет В результате приработки материальная поверхность приходит к такому физическому состоянию и такой структуре, при которых поверхностный слой обладает минимальной потециальной энергией, т. е. представляет устойчивую систему, допускающую в данных условиях минимальную диссипацию энергии. Эта воспроизводимая шероховатость называется оптимальной . По нашему определению эта шероховатость называется равновесной. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...