Зоны взаимодействия теория

Зоны взаимодействия теория 19—23 ---для случая продольного нагружения 145—155 ---н критический уровень развития реакции 145—148 ----оценка влияния матрицы и волокна 152, 153 [c.430]

Б. Теории зоны взаимодействия. ........ [c.137]

Для каждого из этих типов разрушения разработаны теории, и каждый из них будет рассмотрен б этом разделе. Первые два типа описываются теориями слабых поверхностей раздела. Осо- бый случай представляет третий тип разрушения, при котором свой ства зависят от толщины зоны взаимодействия он рассмотрен в разд. Теории зоны взаимодействия . Четвертый тип разрушения наблюдается в композитах, упрочненных окислами, и ана лизируется в разд. Теории разупрочнения волокна поверхностными дефектами . [c.141]

Б. Теории зоны взаимодействия [c.145]

Теории зоны взаимодействия основаны на представлениях о концентрации упругих напряжений, возникающей у концов трещин в реакционной зоне. Пластическое течение матрицы или волокна существенно изменяет напряженное состояние. [c.152]

Взаимодействие на поверхности раздела может привести к образованию поверхностных дефектов на ранее бездефектном волокне и тем самым ослабить его. Эти поверхностные дефекты могут стать причиной преждевременного разрушения волокна и композита в целом. На указанных предпосылках и основаны рассматриваемые здесь теории, в отличие от рассмотренных выше теорий зоны взаимодействия, предполагающих, что причиной разрушения являются лишь трещины в хрупкой зоне взаимодействия, а само волокно не повреждено. Различие этих подходов изображено схематически на рис. 8. [c.153]

В последующем при решении задачи о течении газа с большими скоростями с использованием теории пограничного слоя предполагается, что рассматриваемые области расположены достаточно далеко от зоны взаимодействия ударных волн или от интенсивного вихревого течения во внешнем потоке. [c.24]

Интерес к этому материалу должен, по-видимому, поддерживаться известными из учебников [149, 164, 165] идеями о важной роли симметрии при определении правильных линейных векторных пространств, лежащих в основе любого расчета. Поскольку эти главы посвящены в основном математическим проблемам, хотя и изложенным с точки зрения физика, их результаты являются общими и самостоятельными независимо от приложений. Они могут найти применение в проблеме фазовых переходов, сопровождающихся изменением симметрии, в зонной электронной теории, в теории обусловленных электронными переходами оптических свойств и в задачах электрон-фононного. взаимодействия и процессов рассеяния, включая явления переноса. При непосредственном обобщении этих результатов они могут быть применены к проблемам магнитных кристаллов, спиновых волн и т. д. Мы надеемся, что изложенные здесь основы теории позволят читателю легко освоить эти обобщения. [c.256]

Во всех веществах теплота передается теплопроводностью за счет переноса энергии микрочастицами. Молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоит вещество, движутся со скоростями, пропорциональными их температуре. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из зоны с высокой в зону с более низкой температурой. В теории теплообмена, как и в гидромеханике, термином жидкость обозначается любая сплошная среда, обладающая свойством текучести. Подразделение на капельную жидкость и газ используется только в случае, когда агрегатное состояние ве- [c.69]

Основной источник трудностей, с которым сталкиваются теории Друде—Лорентца и Зоммерфельда, связан с приближением свободных электронов. Учет взаимодействия электронов с кристаллической решеткой и между собой сделан в зонной теории твердых тел, основы которой будут рассмотрены ниже. [c.210]

После открытия изотопического эффекта теория была модифицирована. Предполагалось, что малые массы возникают вследствие уменьшения энергии электронов вблизи поверхности Ферми благодаря взаимодействию электронов с колебаниями решетки. В этом случае зонная структура уже неверна, но большинство электронов с энергией в интервале Ai вблизи поверхности Ферми снова будет участвовать в процессе и будет иметь прежний порядок величины. [c.720]

Суммирование вкладов второго порядка теории возмущений по всем к с учетом электрон-электронных взаимодействий приводит к выражению для энергии зонной структуры [c.119]

Монография посвящена современному учению о морских волнах. Излагаются основы гидродинамики и классические теории поверхностных волн. Приведены обширный анализ натурных и лабораторных исследований и сравнение с существующими теориями. Рассматриваются также внутренние волны, приливы, цунами. Большое место занимает изложение исследований авторов по начальной стадии генерации ветровых волн, взаимодействию поверхностных волн с течениями и внутренними волнами, трансформации волн цунами в прибрежной зоне. [c.295]

При движении одного тела относительно другого в зонах фактического контакта происходит сцепление, возник т упругие, вязкие или пластические деформации соприкасающихся элементов , развиваются силы молекулярного взаимодействия. Появляющееся в результате этого суммарное сопротивление движению одного тела по другому и представляет собой силу трения. Такое объяснение физической картины трения дает механическая и молекулярная теория. [c.307]

Известны различные методы теоретического описания адгезионных свойств металлов и межфазных процессов при их взаимодействии [1—3]. Вместе с тем из-за возникающих трудностей при анализе квантовых эффектов на поверхности двух металлов и соответственно в контактной зоне [4] обобщающая теория адгезии еще не создана. [c.5]

Исследование способов, позволяющих замедлить рост зоны взаимодействия, является очень важным аспектом проблемы разработки практически ценных композитов. Как указывалось выше, матрицы, представляющие иаибольший практический интерес, обычно более реакционноспособны, чем матрицы, на примере которых демонстрировали справедливость теорий композитов. Проблема дополнительно осложняется тем обстоятельством, что композиты с металлической матрицей особенно нужны для эксплуатации при повышенных температурах. Исследование кинетики диффузионных процессов и выяснение механизмов диффузии являются основными условиями для построения строгой теории поверхностей раздела и для решения с ее помощью проблемы получения требуемых характеристик поверхности раздела. Исследование процессов и механизмов диффузии необходимо проводить применительно к той области толщин реакционной зоны, которая характерна для практически ценных композитов часто это означает, что объектом исследования должны стать зоны толщиной менее 1 мкм. Рост реакционной зоны, особенно в характерных для композита условиях стеснения, нередко приводит к изменению механизма диффузии. Рэтлифф и Пауэлл [30], например, наблюдали изменение механизма диффузии при взаимодействии между титановыми сплавами и карбидом кремния при толщине зоны 10 мкм и связали его с появлением новых продуктов реакции. Хотя столь большая толщина находится за пределами интересующей нас области, эти данные подтверждают изменение механизма диффузии на поздних стадиях роста реакционной зоны. Впрочем, могут иметь место и более тонкие изменения, обусловленные увеличением концентрации вакансий. [c.29]

С точки зрения представлений об окисной связи работа [45] достойна упоминания, так как в предложенной модели композита сапфир — никелевый сплав авторы обусловили химическим взаимодействием прочность связи. Они предположили, что прочность связи возрастает по мере увеличения степени взаимодействия. Однако эффективная сила связи может и уменьшаться, если избыточное взаимодействие ослабляет упрочиитель. Прочностные аспекты этой теории обсуждаются более подробно в гл. 4, посвященной влиянию поверхностей раздела на продольную прочность композитов. Там отмечается, что наблюдаемая прочность связи очень мало изменяется с ростом толщины зоны взаимодействия от 0,1 до 5 мкм. Этот результат может означать, что для образования весьма прочной связи достаточно совсем небольшого взаимодействия. Последнее объяснение лучше согласуется с тем влиянием реакции на (Прочность связи, которое наблюдается в системах других типов, например титан — бор. [c.85]

Основная теория зоны взаимодействия изложена в гл. 1, поскольку она играет важную роль в технологии композитов. Благодаря этой теории хим ически взаимодействующие системы (системы третьего класса) получили перспективу практического применения. Затем эта теория была развита и позволила дать качественное описание композитов псевдопервого класса. [c.145]

Вообще говоря, теории зоны взаимодействия предсказывают постоянство прочности и деформации разрушения композита, если развитие реакции не достигло критического уровня. По до-стиженир такого уровня прочность и деформация разрушения начинают уменьшаться — сначала быстро, а затем все медленнее, пока эти параметры ре достигнут более низких постоянных значений при втором критическом уровне развития реакции. Хотя оба критических уровня зависят и от других факторов, например, от свойств волокна и матрицы, деформация разрушения, отвечающая второму плато, согласно теории, зависит лишь от свойств соединения, образовавшегося в зоне взаимодействия. Детально исследованы были только трд системы для двух из них были получены экспериментальные значения деформации, которые оказались в очень хорошем согласии с теорией. [c.145]

Приведенные далее результаты показывают, что зависимость-продольной прочности от толщины реакционного слоя очень напоминает соответствующую зависимость для систем третьего класса (рис. 3). Однако развитая для систем третьего класса теория неприменима к системам псевдопервого класса из-за непостоянства толщины зоны взаимодействия. В микроструктуре образца А16061-—В, отожженного в течение 12 ч при 778 К, заметен нерегулярный рост продукта реакции (AIB2) через участки разрушения окисной пленки (рис. 4). Рост происходит в обе стороны от-пленки, но исходная пленка на поверхности раздела сохраняется. Отсутств Ие пор, возникающих при эффекте Киркендалла , также свидетельствует в пользу предположения о примерном равенстве- [c.149]

Однако характерную взаимосвязь между степенью взаимодействия и прочностью (рис. 3) нельзя объяснить только образованием нерегулярных трещ ин и зазубрин в процессе реакции. Удов- летворительной может быть признана лишь та теория, которая объясняет критические уровни развития реакции, отвечающие началу и концу разупрочнения, а также постоянство деформации разрушения полностью разупрочненных композитов. Поскольку в системах псевдопервого класса отсутствует связь с толщиной зоны взаимодействия (характерная для систем третьего класса), была предпринята попытка создать теорию, основанную на представлениях о критической площади взаимодействия. Выбор этого критерия разрушения обосновывают характером деформации осевого сечения прореагировавшего волокна (рис. 7) в системах [c.150]

Перед механическими испытаниями на растяжение образцы (по три образца на каждый режим) отжигали при 1144 К в течение различных промежутков времени, чтобы обеспечить заданную толщину зоны взаимодействия на поверхности раздела. Результаты испытаний приведены в табл. 4. Вследствие химической реакции прочность уменьшается на 7% при толщине реакционной зоны 0,49 mkim с ростом толщины зоны до 1,20 и 1,47 мкм прочность уменьшается соответственно на 10 и 15%. Отжиг при 1144 К в те-че ие 10 ч приводит к неожиданному росту прочности. Однако данные по деформации разрушения волокон согла суются с данными для системы титан — бор и с выводами теории слабых поверхностей раздела. Деформация разрушения начинает снижаться, когда толщина реакциоиного слоя превышает 0,49 мкм (примерно то же наблюдается в системе титан —бор) и принимает постоянные значения (4,3-г4,4) 10 в интервале толщин 1,20—1,47 мкм. Этот результат согласуется со значением 4,5-10 предсказанным Меткалфом [18] для случая, когда разрушение определяется разрушением силицида титаиа. Данные для двух наибольших толщин реакционного слоя свидетельствуют о том, что деформация разрушения продолжает уменьшаться. Кинетические характеристики [c.166]

При определении коэффициента внешнего трения необходимо исходить из напряженного состояния в зонах фактического касания. В общем случае вследствие распределения вершин микронеровностей по высоте микроиеров-ности в зависимости от глубины внедрения могут деформировать материал поверхности менее жесткого тела упруго, упругоиластнчески или пластически. Границы между каждым из Ердов деформирования определяют, решая соответствующие контактные задачи теорий упругости и пластичности. Однако в ряде случаев (например, при трении резин, а также металлов при небольших контурных давлениях) в зонах касания возникают упругие деформации. Как показывает анализ, при внедрениях, соответствующих пластическим деформациям, в зонах касания поверхностей с наиболее распространенными Б инженерной практике параметрами шероховатостей основные силовые взаимодействия приходятся ia микронеровности, деформирующие материал поверхностного слоя менее жесткого тела пластически. Поэтому в настоящее время принято оценивать взаимодействие твердых тел при упругих и пластических деформациях в зонах касания. Теория взаимодействия твердых тел ири упругопластических деформациях пока ещё не разработана. [c.192]

Но только этой теорией нельзя объяснить полученные экспериментальные зависимости, так как зона взаимодействия силового поля поверхности распространяется всего на несколько десятков тысяч молекулярных слоев, а как показали эксперименты в ряде случаев, даже при высоте неплотности 7—10 мк утечка непрерывно уменьшается с течением времени, а иногда через 10—20 мин практически становится равной нулю. Это объясняется влиянием на величину утечки таких факторов, как загрязненность, нестацио-нарность, вязкость, структурные изменения в жидкости. [c.169]

Движение потоке воздаха в зоне взаимодействия струй с окружающей средой можно рассматривать как истечение затопленной струи. Согласно теории турбулентных струй изменение скорости на оси струи связано с ростом продольной координаты х следующим общепринятым выражением [c.329]

Сам по себе процесс резания твердых тел из-за его сложности весьма трудно поддается исследованию. Разнообразные явления, рассматриваемые здесь, столь тесно переплелись друг с другом и столь сложно их взаимодействие, что на острие резца сфокусировалось одиннадцать относительно независимых теорий, не пришедших еще к целостному единству. Таковы теория стружкообразования, механика резания металлов (теория распределения сил и напряжений при резании), теория трения при металлообработке, термодинамика резания (т. е. теория распределения теплоты в зоне резания), теория износа и стойкости режущих инструментов, теория обрабатывания поверхностного слоя изделия, теория охлаждения при резании металлов, теория вибрации при резании, теория обрабатываемости металлов, теория построения опти- [c.27]

Скачок уплотнения достаточно большой интенсивности, иревыша-юш,ей некоторое критическое значение, взаимодействуя с пограничным слоем, вызываем его отрыв. При этом сугцественно нарушается схема течения, рассчитанная по теории идеального паза [1], возрастают потери полного давления и увеличивается неравномерность поля скоростей за зоной взаимодействия. [c.153]

Теория физической адсорбции жирных кислот, растворенных в масле [67], не дает объяснения механизмов взаимодействия смазки и металлической поверхности при сравнительно высоких температурах в зоне контакта. Теория Ф. П. Боудена и Д. Тейбора [3], выделяющая как главный фактор температуры плавления жирных кислот и их солей, также не объясняет механизмов снижения величин износа и сил трения при меньших температурах. [c.220]

Следующий шаг в уточнении решения — это представление о параметрической антенне, состоящей из ограниченных пучков нелинейных волн, как о распределении в зоне взаимодействия интенсивных нелинейных волн с частотами (О1 и (Оа — вторичных источников и решение задачи излучения такими источниками. По существу, такая теория, впервые разработанная Вестервельтом [22],— это решение задачи о рассеянии звука на звуке с учетом дифракции комбинационной волны в области взаимодействия волн с частотами сох и соа (см. также [101). [c.104]

Для объяснения явления ферромагнетизма в квантовой теории используются два основных подхода. Один из них основан на предложенной Френкелем модели коллективизированных электронов, подчиняющихся статистике Ферми — Дирака. Эта модель учитывает обменное взаимодействие. В теории показано, что при некоторой плотности электронного газа возможно появление самопроизвольного намагниченного состояния вне зависимости от того, что кинетическая энергия электронов при этом увеличивается. Напомним еще раз, что увеличение кинетической энергии связано с тем, что, в силу принципа Паули, электроны с параллельной ориентацией спина не могут з нимать один энергетический уровень. Поэтому при перевороте спина электрон вынужден занять состояние с большей энергией. В настоящее время, однако, существует мнение, что газ электронов проводимости, по-видимому, не является )ерромагнитным ни при каких условиях. Строгое доказательство этого пока отсутствует. В то же время ни в одном эксперименте не было обнаружено ферромагнетизма металлов, не содержащих атомов или ионов с недостроенными d- или /-оболочками. Появление ферромагнетизма в системе d- или /-электронов связано с аномально высокой (по сравнению с s-электронами) плотностью состояний в - и /-зонах. [c.337]

Сравнение с экспериментом одновалентные металлы. Теория п. 14 применима только в случае одной зоны со сферическими поверхностями постоянной энергии в к-пространстве, т. е. практически только в случае одновалентных металлов. Прямого сравнения величин электро- и теплопроводности с теорией сделать нельзя, так как теория не дает надежной оценки константы электрон-фонопного взаимодействия С. Тем не менее наблюдавшиеся температурные зависимости идеальных электро- и теплосопротивлепий можно сравнить с теорией, а кроме того, электро- и теплосопротивления можно сравнить между собой. [c.267]

Другая возможность, которая, как мы теперь считаем, является наиболее реальной, состоит в том, что с переходом в сверхпроводящее состояние связано движение ионов. Автор [60] в свое время предположил, что имеются незначительные периодические смещения решетки, которые образуют очень большую элементарную ячейку в реальном пространстве и мелкозернистую структуру зон Бриллюэна в к-пространстве. Предполагалось, что смещения приводят к небольшой энергетической хцели у поверхности Ферми и, следовательно, к уменьшсЕгию энергии занятых состояний. Известно, что некоторые сплавы (например, сплавы в / фазе) имеют сложную структуру, обладающую вблизи поверхности Ферми плоскостями разрыва. Предполагалось, что если зонная структура является мелкозернистой, то нечто подобное может иметь место во многих металлах при низких температурах независимо от того, насколько сложна поверхность Ферми. Первые грубые оценки показали, что уменьшение энергии электронов вблизи поверхности Ферми достаточно для компенсации энергии, необходимой для смещения ионов однако более тщательные оценки, сделанные позже, показали, что уменьшение энергии на порядок меньше требуемой величины. Наиболее подходящими являются металлы с сильным взаимодействием между решеткой и электронами и, следовательно, с большим сопротивлением в нормальном состоянии. Диамагнитные свойства могли бы быть объяснены очень малой эффективной массой электронов и дырок с энергиями, близкими к поверхности Ферми (см. п. 24). Так как лучшие оценки, по-видимому, свидетельствуют о том, что переходы такого типа являются маловероятными, то детали теории никогда не были опубликованы. Некоторые идеи были использованы в более поздней теории [16, 118], основанной на динамическом взаимодействии между электронами и колебаниями решетки, о котором свидетельствовал изотопический эффект. [c.754]

При обтекании круглого цилиндра потенциальным потоком благодаря симметричному распределению давлений по поверхности цилиндра результирующая этих сил равна нулю (парадокс Даламбера). Следовательно, для этого случая = 0. Можно доказать, что во всех случаях безотрывного обтекания цилиндрических тел потенциальным потоком сопротивление давления равно нулю. Однако при отрывном обтекании, когда за телом образуется мертвая зона или суперкавитационная каверна (см. п. 10.2), теория потенциальных течений дает не равное нулю значение силы сопротивления давления. Так, в п. 7.12 было доказано, что при струйном обтекании пластины, поставленной нормально к потоку (см. рис. 7.30), коэффициент лобового сопротивления, являющегося в данном случае сопротивлением давления, равен 0,88. Это подтверждается опытом только в тех случаях, когда за обтекаемым телом действительнсГобразуется зона, заполненная парами или газом, в которой давление приблизительно постоянно, как это предусмотрено теорией. Но в большинстве случаев за обтекаемым телом образуется так называемый гидродинамический след, представляющий собой область, заполненную крупными вихрями, которые, взаимодействуя и диффундируя, постепенно сливаются и теряют индивидуальность. На достаточном расстоянии от тела (дальний след) образуется непрерывное распределение дефекта скоростей в потоке, близкое к распределению скоростей в струнном пограничном слое. Наличие вихрей в гидродинамическом следе приводит к понижению давления на тыльной части поверхности тела и соответствующему увеличению сопротивления давления, которое часто называют также вихревым сопротивлением. [c.391]

Все это определило построение гл. 2—5 данной книги. Во второй главе рассмотрены межатомные взаимодействия, энергия связи и некоторые свойства кристаллов с ионной и ван-дер-ваальсовой связями, в третьей — металлы в приближении свободных электронов, в четвертой — основы зонной теории твердых тел (а не только металлов), в пятой — применение зонной теории к определению энергии связи и свойств ряда твердых тел. Наиболее просто энергия связи рассчитывается для кристаллов, в которых между атомами действуют ван-дер-ваальсова или ионная связь. [c.20]

Резюмируя, можно сказать, что теория с промежуточным l -do-зоном полностью согласуется с опытными данными и дает возможность делать уверенные предсказания во всей области распадных явлений физики слабых взаимодействий. [c.420]

Основная, пожалуй, задача, на которой были сосредоточены в последние годы усилия ученых-механиков, занимающихся практическими приложениями механики разрушения к оценке прочности крупногабаритных изделий,— это задача о нахождении условий равновесия или распространения большой трещины в достаточно пластичном материале. Пластическая зона впереди трещины велика настолько, что для нее можно считать справедливыми соотношения макроскопической теории пластичности, рассматривающей среду как сплошную и однородную. Для плоского напряженного состояния модель Леонова — Панасюка — Дагдейла, заменяющая пластическую зону отрезком, продолжающим трещину и не имеющим толщины, оказывается удовлетворительной. В частности, это подтверждается приводимым в этой книге анализом соответствующей упругопластической задачи, которая ре- шается численно методом конечных элементов. С увеличением числа эле-ментов пластическая зона суживается и можно предполагать, что в пределе, когда при безграничном увеличении числа элементов решение стремится к точному решению, пластическая зона действительно вырождается в отрезок. Заметим, что при рассмотрении субмикроскопических трещин на атомном уровне многие авторы принимают гипотезу о том, что нелинейность взаимодействия между атомами существенна лишь в пределах одного межатомного слоя, по аналогии с тем, как рассчитывается так называемая дислокация Пайерлса. Онять-таки, как и в линейной теории, возникает формальная аналогия, но здесь она носит уже искусственный характер, и суждения об относительной приемлемости модели в разных случаях основываются на совершенно различных соображениях степень убедительности приводимой Б защиту ее аргументации оказывается далеко неодинаковой. [c.10]

Представлена краткая история и обаор модифицированной механики раз рушения Гриффитса — Ирвина. Подчеркнуто значение коэффициента интенсивности напряжений и скорости высвобождения энергии деформирования в механике разрушения изотропных и анизотропных материалов. Кратко изложена эмпирическая трактовка процесса усталостного роста трещины в изотропной среде. Затем перечислены противоречия между основными предпосылками классической теории разрушения и особенностями протекания процесса разрушения в многофазных слоистых материалах. Тем самым показана необходимость некоторого смягчения исходных предпосылок теории разрушения, которое позволило бы создать практически применимые подходы для решения задач разрушения композитов. Очень кратко, вследствие неприменимости непосредственно к решению инженерных задач, изложены основные результаты, полученные при помощи методов микромеханики, позволяющих исследовать процессы взаимодействия между трещиной, волокном и связующим в бесконечной среде. Далее огшсаны основные концепции современных макромеханических подходов для описания процесса разрушения композитов. Отмечено, что все подходы, расчеты по которым находятся в соответствии с экспериментальными данными, исключают из рассмотрения нелинейную зону или зону разрушения у кончика трещины. Более сложные теории (с учетом критического объема, плотности энергии деформирования) наилучшим образом согласуются с экспериментами на однонаправленно армированных композитах, когда трещины распространяются параллельно волокнам. Эти теории также хорошо описывают нагружение слоистых композитов под углом к направлению армирования, когда преобладающее влияние на процесс разрушения оказывает растрескивание полимерной матрицы. Расчеты по двум приближенным теориям (гипотетической трещины и критического расстояния) и комбинированному методу (модель тонкой пластической зоны) сравниваются с данными, полученными при испытании слоистых композитов с симметричной схемой армирования [ 6°]s. Приведены данные о хорошем соответствии степенной аппроксимации, применяемой для описания скорости роста трещины, результатам испытаний на усталость слоистых композитов с концентраторами напряжений. [c.221]

Заканчивая краткий обзор теоретических представлений о механизме КР, можно заключить, что хотя еще не создана единая теория КР, большинство случаев КР в электролитах можно объяснить на основе механо-электрохимических представлений. В начальный период основную роль в возникновении первичной трещины играет хемосорбционное взаимодействие активных ионов среды на каких-то отдельных неоднородностях поверхности металла. Дальнейшее развитие трещины идет при непрерывном возрастающем влиянии активации анодного процесса механическим растяжением решетки в зоне острия трещины. Эта активация особенно велика, если исходное состояние металла соответствует пассивному состоянию, а наложение растягивающих усилий приводит к местной активации в вершине трещины. В конечный период нарастают механические разрушения и разрыв происходит при превалировании механического фактора. [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...