Термомеханические явления

Термомеханические явления. Допустим, что имеются два наполненных жидкостью сосуда, соединенных между собой капиллярами. Если поддерживать в сосудах постоянную разность температур (например, в первом сосуде температуру Tj, а во втором Та = + АТ), то возникнет разность давлений жидкости в обоих сосудах Ар = Р2 — Pi- Это явление называется термомеханическим эффектом. [c.180]

В связи о непрерывным ростом теплонапряженности машиностроительных конструкций методы физического моделирования температурных полей и термомеханических явлений в силовых элементах машин находят широкое применение при проведении экспериментальных работ. [c.202]

На основе критериев подобия (9.16) могут быть сформулированы условия моделирования термомеханических явлений в виде правил пересчета параметров модели и натуры [c.208]

Из приведенных результатов следует вывод о том, что при тепловом ударе по поверхности пластины с учетом конвективного теплообмена с окружающей средой влияние высших форм колебаний на напряженно-деформированное состояние пластины несуш,ественно. Это позволяет утверждать, что при исследовании термомеханических явлений, вызываемых нестационарными тепловыми полями, допустимо использование уравнении технической теории изгиба пластин. Однако тепловое поле пластины в этих случаях следует изучать с позиций трехмерных уравнений теплопроводности. [c.132]

Основная цель анализа термомеханического поведения состоит в представлении системы правил для предсказания этого поведения. Эти правила позволяют предсказать будущее состояние, если известно актуальное состояние, т. е. описать термодинамический процесс. Это предсказание относится к термомеханическим явлениям для рассматриваемого материала тела. Поэтому, чтобы определить термомеханическое состояние материальной частицы X в момент времени t, не нужно знать всех значений, принимаемых функцией Рх. Поведение материала будет описываться системой определяющих соотношений, которая в пределах принятого приближения [c.101]

При исследовании термомеханических явлений такого рода моделирование температурного поля представляет собой самостоятельную задачу. [c.303]

При исследовании термомеханических явлений мы, в основном, имеем дело с механической энергией и ее превращением в теплоту и наоборот. Поэтому из всех Qa будем рассматривать только один вид немеханической энергии — тепловую <5, так что (3.19) принимает вид [c.71]

В аксиоматической термодинамике Колемана рассматривается эта же самая формулировка (2.8.15), но здесь ей приписывается статус постулата. Поэтому существование обеих величин — абсолютной температуры и энтропии — здесь постулируется для каждого состояния системы, не находящейся в равновесии эти две величины рассматриваются как первичные понятия, подчиняющиеся только неравенству (2.8.15). В дальнейшем уже не делается попыток обосновать гипотезы, которые апробированы в термостатике и которые теперь выводятся дедуктивным образом как некоторые частные случаи. Как использовать обе теории термодинамики, чтобы сформулировать опре-. деляющие уравнения для термомеханических явлений, будет показано в следующих разделах. Сейчас же мы рассмотрим несколько вариантов формулировки (2.8.15). [c.118]

Термомагнитные явления 254 Термомеханические явления 215, [c.447]

При исследовании термомеханических явлений мы в основном имеем дело с механическими энергиями и их взаимным превращением в теплоту, т. е. из всех энергий на единицу времени мы рассматриваем только скорость нагрева Q, так что (12.6) принимает вид [c.192]

Как видно, лишь немногие из термодинамических свойств принадлежат только термодинамике, большинство их применяется и в других разделах науки. Надо, однако, иметь в виду, что разные явления рассматриваются в термодинамике не изолированно, а в их совокупности и всегда на фоне сопутствующих тепловых процессов. Поэтому свойства, заимствованные термодинамикой у физики, химии, техники, приобретают в ней иное содержание, так как рассматриваются в зависимости от типичной термодинамической характеристики — температуры. Благодаря температуре различные свойства оказываются связанными между собой, и это используется в термодинамике при описании термомеханических, термохимических и других смешанных характеристик системы. [c.11]

Весьма слабый термомеханический эффект должен, строго говоря иметь место и в обычных жидкостях аномальным у гелия II является боль шая величина этого эффекта. Термомеханический эффект в обычных жидко стях представляет собой необратимое явление типа термоэлектрического эф фекта Пельтье (фактически такой эффект наблюдается в разреженных газах см. X, задача I к 14). Такого рода эффект должен существовать и в гелии II, но в этом случае он перекрывается значительно превосходящим его описанным ниже другим эффектом, специфическим для гелия 11 и не имеющим ничего общего с необратимыми явлениями типа эффекта Пельтье, [c.710]

Явление, обратное термомеханическому эффекту, т. е. появление разности температур в результате создания разности давлений в сосудах, называется механокалорическим эффектом. [c.27]

Согласно структурно-энергетической теории фундаментальная закономерность трения и износа проявляется благодаря главному физическому механизму - явлению структурно-энергетической приспосабливаемости материалов при механических и термомеханических процессах. Теория базируется на экспериментальном факте для всех материалов и рабочих сред существуют диапазоны нагрузок и скоростей перемещения, в которых показатели трения и износа устойчивы, на несколько порядков ниже, чем вне этих диапазонов, и которые определяются критическими значениями энергии активирования и пассивации, соответствующими условиями образования защитных упорядоченных диссипативных структур, обладающих свойством минимального производства энтропии. [c.107]

В течение времени т=10 мин происходит прирост деформации, связанный с явлением прогрева периферийных зон образца,, что вызывает появление дополнительных термомеханических. [c.40]

Сложность и неоднозначность полученных зависимостей объясняется многообразием и сложностью процессов, происходящих при трении асбофрикционных материалов. Важное значение имеют различные физико-химические явления, сопровождающие трение процессы термической деструкции связующего, приводящие к образованию на поверхности трения жидких смазочных продуктов, снижающих трение возгорание этих продуктов при высокой мощности трения и вследствие этого стабилизация фрикционных свойств термомеханическая приработка при умеренном длительном термическом воздействии, способствующая улучшению фрикционных свойств, а при сильном воздействии температуры приводящая к их ухудшению, и многие другие явления. [c.152]

В книге на основе кинетического подхода к явлениям длительного разрушения излагаются методы расчета на статическую, много- и малоцикловую усталость, возникающую в условиях как одноосного, так и сложного напряженного состояния при стационарном н нестационарном термомеханическом нагружении. Отмечаются особенности расчетных зависимостей для различных конструкционных материалов, а также особенности расчетов на коррозионную и термомеханическую усталость. [c.2]

Наличие цементитной фазы на поверхности светлой зоны, по-видимому, связано с термомеханическим воздействием, при котором происходит выдавливание углерода из решетки аустенита. Такое же явление наблюдается при высоких степенях деформации в условиях термомеханической обработки [И]. [c.32]

При термомеханической обработке благоприятное влияние на структуру поверхностного слоя стали оказывает явление наследственности, которое определяется количеством термомеханических воз- [c.50]

Аналогичные явления возникают при циклическом нагружении в режиме термомеханической обработки. Наибольшие повреждения вносят циклы со стадиями сжатия при высоких температурах и циклическое растяжение при низкой температуре [42, 43]. Подобная ситуация возникает на тонких ведущей и задней кромках направляющей лопатки при пуске турбины двигателя. Термическое расширение, все еще стесненное холодным телом лопатки, порождает сжимающие напряжения. А при охлаждении - картина обратная. Не только деформация растяжения наводится в температурном диапазоне наименьшей пластичности, но i( тому же создаются высокие растягивающие напряжения в результате изменения знака неупругой сжимающей деформации, это происходит уже на высокотемпературной стороне цикла (рис. 10.10,6). [c.358]

На рис. 5.45 представлена циклограмма диффузионной сварки. Термомеханическое воздействие, а также различия в коэффициентах термического расширения в случае сварки разнородных материалов облегчают разрушение малопластичных поверхностных пленок. Микронеровности пластически деформируются в результате явления ползучести площадь физического контакта во время выдержки возрастает до 90. .. 95 %. Завершение процесса образования контакта происходит в результате диффузионного зарастания несплошностей. [c.269]

Структура и механические свойства сварного соединения изменяются не только под влиянием нагрева. Изменения происходят и при механических или термомеханических методах сварки. Часто повышение твердости и снижение пластичности в околошовной зоне происходит вследствие физического упрочнения (наклепа). Подобные явления могут, например, иметь место при холодной и ультразвуковой сварке, когда процесс образования сварного соединения сопровождается значительными пластическими деформациями без существенного нагрева. [c.497]

ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ (ТЕРЛШЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ДВИЖЕНИЕ И ПЕРЕНОС ТЕПЛОТЫ В ЖИДКОСТИ, ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ) [c.170]

Рис. 141. Проаейшие схемы установок для реализации термомеханических явлений

Хотя рассмотренные общие приемы построения дискретных моделей в принципе применимы к любым непрерывным полям, мы удем заниматься главным образом термомеханическими явлениями, поскольку именно с ними связаны наиболее важные проблемы нелинейной механики твердых тел. Термодинамические законы естественным образом устанавливают связь кинематических и динамических переменных с другими величинами, характеризующими термодинамическое состояние тел. Глобальные знергетические законы сохранения дополняют локальные уравнения сохранения количества движения и момента количества движения. Их можно использовать для получения конечнозлементных уравнений, удовлетворяющих, по крайней мере в некотором осредненном смысле, основным физическим законам (например, законам движения Коши) для конечных объемов тела. [c.189]

По сравнению со вторым изданием учебник подвергся существенной переработке. Автор отразил в учебнике современные достижения отечественного и зарубежного металловедения, уделяя основное внимание физической сущности явлений, при сохранении инженерной направленности книги. В учебник введены новые разделы. В соответствии с основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года в khhi дано описание новых видов термической, термомеханической, химико-термической обработки стали и цветных сплавов. [c.6]

Открытие термомехаиического эффекта сразу навело на мысль о возможности суш,ествования другого явления, противоположного ему в термодинамическом отношении. Термомеханический аффект показывает, что установление в жидком Не II разности температур вызывает появление разности давлений. Возникает вопрос, будет ли разность давлений вызывать соответствуюп1,ую разность температур. Этот механокалорический эффект был исследован в 1939 г. в Оксфорде Доунтом и Мендельсоном [18] (фиг. 9 и 10), установившими, что течение Не II от более высокого уровня к более низкому действительно сопровождается появлением градиента температуры. Эксперимент был проведен в маленьком дьюаровском сосуде, полностью закрытом, за исключением небольшого отверстия внизу (см. фиг. 9). Нижняя часть сосуда была заполнена плотно спрессованным крокусом, образую-ш,им пробку Р, со множеством тончайших каналов. Над пробкой укреплялся термометр Т. При частичном погружении сосуда в ванну с жидким Не II уровень жидкости внутри сосуда устанавливался на той же высоте, что и уровень в ванне, при этом температура жидкости внутри и снаружи была одинаковой. При приподнимании дьюаровского сосуда из ванны было видно. [c.792]

Термомеханический цикл. Идеи Ф. Лондона и Тисса были немедленно использованы Г. Лондоном [40] в более общей форме, которая оказалась очень полезной для экспериментальной работы, позволяя в то же время избежать противоречий, возникающих в любой специальной модели. Подход Г. Лондона является чисто термодинамическим и поэтому не зависит от выбора той или иной теоретической модели. Г. Лондон рассматривает явление термомеханического эффекта как обратимый цикл, подобный происходящему в термоэлектрической цепи. Подъем столба жидкости в подогреваемом сосуде вызывает появление разности давлений ЛР между двумя объемами Не II, отличающимися по температуре на ЛТ (см. фиг. 10,6). [c.803]

Вторая работа Капицы [42], опубликованная на семь месяцев позже, касалась течения Не II через узкую щель под влиянием разности температур (фиг. 22). Она была количественным исследованием механокалориче-ского эффекта в адиабатических условиях. Измерялось количество переносимого тепла Q и разность термомеханических давлений А/, соответствующая разности температур А Т (фиг. 23). Эта работа, явившаяся, таким образом, проверкой уравнений Г. Лондона, показала, что со значительной точностью разность энтропий равна полной энтропии жидкого Не II. Из своих экспериментов Капица заключил, что энтропия жидкого гелия, протекающего через узкую щель, равна нулю, причем он отметил, что это предположение было высказано Тисса и Г. Лондоном. Вместе с тем он считал, что правильное объяснение этим явлениям дает новая теория жидкого гелия, развитая Ландау [43] и опубликованная одновременно с его работой. Принимая во внимание новую двухжидкостную модель Ландау, Капица изменил свои предположения о механизме поверхностного течения. [c.806]

Возникновение разности уровней в наполненных жидкостью сосудах, соединенных капилляром, при поддержании в них разности температур называется термомеханическим эффектом и в обычных жидкостях представляет собой необратимое явление, аналогичное термоэлектрическому эффекту (на стыке двух различных проводников с разной температурой возникает термо-э. д. с. см. 69). Такого рода термомеханический эффект существует и в Не II, однако в этом случае он перекрывается значительно превышающим его другим, специфическим для Hell, обратимым эффектом (который также называется термомеханическим). [c.334]

При обсуждении критериев разрушения композиционных материалов необходимо иметь полное представление о природе рассматриваемых явлений и определить понятие разрушение в том смысле, в котором оно обычно используется при анализе этих материалов. Прочность слоистой структуры — это ее способность выдерживать заданный уровень термомеханического нагружения без разрушения. Поэтому разрушение будем рассматривать как предел несуп ей способности материала при всех возможных напряженных состояниях. Предельные состояния могут быть представлены аналитически для данного материала поверхностью разрушения. Как и для металлов, под пределом текучести слоистой структуры будем понимать уровень напряжений, соответ-ствуюхций началу неупругого деформирования, микроструктур-ный механизм которого для металлов и композиционных материалов существенно различен. Растрескивание — это мгновенное образование свободных поверхностей в материале, которое может ускорить его разрушение. Различать эти понятия необходимо для понимания построения и последующего применения критериев прочности композиционных материалов. [c.63]

Термической усталостью называется процесс длительного разрушения, протекающий при периодических теплосменах (термических циклах), но в отсутствие внешних силовых воздействий на рассматриваемый конструкционный элемент, В реальных эксплуатационных условиях эти теплосмены обычно вызывают некоторое переменное поле макроскопических напряжений, которым сопутствует рассмотренная выше механическая усталость материала. Вместе с тем, теплосмены и сами по себе отражаются на механических свойствах металла, в частности, они могут приводить к постепенному снижению сопротивления хрупкому и усталостному разрушению. При отсутствии всяких макроскопических напряжений (например, в условиях свободных температурных деформаций равномерно нагреваемого и охлаждаемого стержня) уже десять—двадцать тысяч термоциклов с размахом температуры в 600—700° могут приводить к растрескиванию некоторых материалов, причем поверхностные трещины видны при небольшом увеличении микроскопа или простым глазом. К этому явлению целесообразно применять недавно возникший термин термоструктурная усталость в отличие от более общего случая стесненных температурных деформаций, который мы будем называть термомеханическая усталость . [c.28]

Нельзя ли представить неравновесный процесс, идущим в обратном направлении точно по пути подобного ему прямого неравновесного процесса Нет, нельзя, так как прямой и обра1ный неравновесные процессы протекают по разные стороны от подобного квазистатиче-ского процесса (рис. 6) (непосредственно это следует из уравнения (14). Внешняя работа квазистатического процесса больше, чем работа неравновесного. Поэтому в применении к термомеханической системе обратимые процессы — это такие процессы, в результате которых внешняя работа максимальна, в то время, как в процессах необратимых, внешняя работа всегда меньше этой максимальной. Необратимые процессы могут приближаться к обратимым, как к своему пределу. Можно представить другой предельный случай, когда процесс максимально необратим, в этом случае в результате процесса не возникает никаких явлений, которые могут способствовать возвращению системы в исходное состояние. [c.27]

Обратим теперь внимание на другое явление, происходящее в системе, определение которой было дано в начале этого раздела. Если поддерживать некоторую разность давлений между двумя сосудами при условии, что температура одинакова во всей системе, то вещество будет перемещаться из одного сосуда в другой, и возникнет поток энергии, пропорциональный потоку вещества. Поток энергии молгно измерить, определяя количество тепла, необходимое для поддержания постоянной температуры системы. Это явление называется термомеханическим эффектом -, оно может быть выражено с помоп1ью феноменологических коэффициентов [см. уравнение (5.46)] соотношением [c.82]

Таким образом очевидно, что оба явления будут иметь место в одной и той же системе. Действительно, термомеханический эффект наблюдался в газе Кнудсена и в жидком гелии ниже Л-точки. [c.83]

П. я. происходят не только в гомогенных системах, внутри к-рых отсутствуют поверхности раздела, но и в гетерогенных системах, состоящих из гомогенных подсистем, отделённых друг от друга или естеств. поверхностями раздела (таких, как жидкость и её пар), или полупроницаемыми мембранами. При возникновении в гетерогенной системе разности электрич, потенциалов, перепада давлений компонент, темп-р и т. д. между подсистемами возникают необратимые потоки заряда, компонент вещества, теплоты и т. п. Эти потоки связаны с термодинамич. силами линейными соотношениями, и П. я. в гетерогенных системах также сопровождаются производством энтропии. К подобным П. я. относятся электрокинетическне явления — перенос заряда и вещества вследствие перепада электрич. потенциала и давления (в частности, фильтрация), термомеханические эффекты — перенос теплоты и массы в результате перепада темп-ры и давления в гелии жидком. [c.572]

Фазовая наследственность определяется кристаллографическим соответствием дислокационных структур фаз при полиморфном превращении и лежит в основе термомеханической обработки сплавов на основе металлов, претерпевающих полиморфное превращение (например, железа и титана). Это явление обусловливает также накопление дефектов при термоцикли-ровании. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...