Уровень микроскопический

Представленные в настоящей и следующей главах исследования также основываются на взаимосвязи между физическими процессами деформирования и разрушения и макроскопическим поведением материала. Отличие от других работ указанного направления состоит в выборе структурного уровня рассмотрения физических механизмов и процессов — это в основном структурный уровень, промежуточный между микроскопическим и макроскопическим, т. е. мезоскопический уровень. Для анализа повреждения и разрушения поликристаллических металлов такой структурный уровень, как правило, соответствует зерну. Такой выбор позволяет, с одной стороны, уйти от излишней детализации атомных, дислокационных и других структурных процессов, с другой — сформулировать критерии разрушения в терминах механики сплошной среды. [c.51]

Микроскопический уровень рассмотрения свойств материалов исходит из анализа процессов, происходящих в небольшой области. Полученные при этом закономерности в дальнейшем распространяются на весь объем тела. [c.60]

Принято характеризовать эволюцию открытых систем, рассматривая ее устойчивость при последовательной смене микро-, мезо- и макроскопического масштабных уровней [45]. Микроскопический уровень характеризуют процессы, масштаб протекания которых ограничен расстоянием между отдельными атомами или молекулами вещества. Мезоскопический уровень связан с изменением поведения ансамблей атомов. Возникновение пространственных структур относится к макроскопическим процессам. [c.120]

В момент достижения точки бифуркации в открытой системе происходит отбор того ведуш его механизма накопления повреждений, который обусловлен протеканием более сложных коллективных процессов. Например, в металле смена масштабов с микро- на макро- связана с изменением накопления повреждений в результате движения единичных дислокаций (микроскопический уровень) к движению их ансамблей. Последовательное усложнение процессов эволюции открытой системы позволяет реализовать основной синергетический принцип производства минимума энтропии [46]. [c.121]

Таким образом, полученные экспериментальные данные и введенные выше соотношения позволяют представить единую кинетическую диаграмму на всем этапе стабильного роста трещины, включая и масштабный микроскопический уровень, для сплавов da/dN на различной основе в виде [c.253]

Следует уточнить, что влияние перегрузки на задержку трещины зависит от того, на какой стадии роста трещины она реализована. Так, для алюминиевых сплавов на I стадии роста трещин, когда доминирует микроскопический уровень процесса разрушения, задержка трещины может быть значительной уже при перегрузке 1,5 [28]. [c.407]

Общими для всех наноматериалов, полученных ИПД, являются высокие внутренние напряжения и искажения кристаллической решетки. Данные рентгеноструктурного анализа дают для исследованных материалов величину среднеквадратичных деформаций равную хотя, согласно электронно-микроскопическим исследованиям, локальные упругие деформации, особенно у границ зерен на порядок и более выше. Тот факт, что уровень внутренних напряжений высок, хотя плотность решеточных дислокаций в теле зерен зачастую незначительна, подтверждает, что источниками напряжений являются неравновесные границы зерен. [c.86]

Следует отметить, что микроскопические изменения в структуре изучаемых материалов методами световой тепловой микроскопии материалов не всегда могут быть зафиксированы наряду с макроскопическими эффектами, характеризующими, например, механическое поведение материала. В частности, деформационное старение, в значительной мере определяющее уровень структурно чувствительных свойств, не сопровождается видимыми в световой микроскоп изменениями микростроения. [c.11]

Весь сложный комплекс явлений, составляющих существо процесса накопления повреждений при циклических нагрузках, объединяют общим термином — механическая усталость или просто усталость материала. В настоящее время принято считать, что усталостные повреждения на начальной стадии их развития связаны с пластическими деформациями в отдельных зернах поликристаллического агрегата, каким является каждый конструкционный металл или сплав. Указанные пластические деформации возникают лишь в отдельных зернах, ориентированных таким образом, что их плоскости наименьшего сопротивления скольжению близки к плоскостям действия максимальных касательных напряжений. Ориентированные таким образом зерна пластически деформируются еще на ранней стадии нагружения, на которой весь массив кристаллитов в целом ведет себя как упругое тело. Полагают, что соответствующий уровень напряжений составляет примерно 0,6... 0,7 от условного предела текучести То,2. Пластическое деформирование сначала в одном, а затем в обратном направлении сопровождается некоторыми разрушениями, происходящими в микроскопических объемах материала. Возникающие при этом микротрещины постепенно растут и частично сливаются от цикла к циклу. Более длинные трещины растут быстрее, а значительная часть наиболее мелких трещин прекращает свой рост вскоре после своего зарождения. В итоге слияния нескольких микротрещин раньше или позже возникает магистральная трещина, которая вначале видна лишь под микроскопом, а затем по мере развития — невооруженным глазом. Иногда образуется сразу несколько магистральных трещин. [c.334]

Критический уровень концентрации водорода, вьппе которого не наблюдается полного восстановления свойств стали путем старения, соответствует появлению необратимых изменений в структуре металла, вызванных высоким давлением молекулярного водорода в коллекторах, появлением трещин, расслаивания и т. п., а также обезуглероживанием (декарбонизацией) и разрыхлением границ зерен в случае высокотемпературного наводороживания. Водород, заключенный в коллекторах, не поддается полному устранению из металла даже при вакуумной экстракции при определенных условиях давление водорода в коллекторах даже увеличивается за счет миграции растворенного водорода из решетки стали в коллекторы. Таким образом, при старении и вакуумной экстракции устраняется в основном только водород, растворенный в решетке в виде протонов. Оставшийся после этого в коллекторах молекулярный водород до определенных значений давления не влияет непосредственно на механические свойства стали причиной хрупкости, не устраняемой старением, являются микроскопические трещины, вызванные действием молекулярного водорода при определенном соотношении между давлением в коллекторе и свойствами стали. [c.86]

Наряду с функцией (пра > важную роль в квантовой статистике играет функция 1+9 п ). Для фермионов эта функция допускает ясную интерпретацию. Действительно, микроскопическая переменная может принимать лишь значения 1 или 0. Следовательно, данный уровень (ра) или занят одной частицей, или свободен. Это можно образно выразить, сказав, что уровень занят либо частицей, либо дыркой. Таким образом, функция 1 — п ) представляет собой среднее число дырок на уровне (р6). Для случая бозонов такая простая картина неприменима. В обоих случаях [c.192]

Начиная с последних лет XIX столетия, все возрастающее внимание отечественных и зарубежных материаловедов уделяется разработке способов и созданию аппаратуры, обеспечивающих возможность прямого изучения микроскопического строения и свойств металлов и сплавов, подвергаемых различным режимам нагрева и механического нагружения. Этот интерес связан с тем, что именно под влиянием температурно-временного фактора, например, в стали, являющейся одним из основных материалов современного машиностроения, протекают полиморфные превращения, а также происходят процессы рекристаллизации, отпуска, старения и отжига, определяющие уровень прочностных свойств изделий. В зависимости от температуры испытания или эксплуатации и режимов предварительной термической механической и. термомеханической обработки и скорости нагружения инициируются и развиваются в поликристаллических материалах механизмы внутри- и межзеренной деформации, сказывающиеся на эксплуатационных свойствах материалов. [c.5]

Если приведенное представление конфигурационного пространства дефектов посредством ультраметрической топологии является оригинальным, то внешняя сторона картины иерархического поведения дефектов в процессе развитой пластической деформации получила большое распространение [205, 206, 223]. Имея в виду ее важность, представим основные черты пластической деформации за счет взаимодействия дефектов, относящихся к различным структурным уровням. В отличие от аморфных систем их число сравнительно невелико по характерному масштабу принято выделять микроскопический уровень (а < а — меж- [c.293]

Микроскопический уровень базируется на изучении процессов, происходящих в небольшой области. В первую очередь это относится к взаимодействию поверхностных слоев трущихся элементов при наличии смазки и поверхностно-активных веществ. Микроскопический уровень основывается на изменении интегральных параметров, характеризующих элементы в целом (размеров, упругих характеристик, коэффициентов трения и т. д.). Анализ процессов на микроскопическом уровне позволяет обобщить физические закономерности изменения технического состояния деталей и исследовать взаимосвязь динамики систем с процессами разрушения. [c.728]

Как показало исследование характера изменения внутреннего трения рельсового металла в процессе усталости [62], конечная величина внутреннего трения, несмотря на зарождение повреждаемости в процессе усталости, не превышает исходный уровень (см. рис. 77), что должно было бы наблюдаться при образовании микроскопических трещин. Мож но сделать вывод, что накапливаемая в процессе эксплуатации рельсов [c.111]

Влияние неметаллических включений на образование усталостных трещин и на уровень циклической прочности подтверждается металлографическими исследованиями стали НИ [48]. Было обнаружено, что в микроскопических полостях на свежих светлых поверхностях излома [c.130]

Механизмы поверхностного рассеяния. Новый уровень экспериментальных исследований стимулировал появление теоретических работ, в которых изучались уже конкретные микроскопические механизмы релаксации импульса свободных носителей при взаимодействии их с поверхностью, подобно тому, как это делается для объема твердого тела. Остановимся вкратце на трех основных механизмах рассеяния носителей заряда. [c.54]

Приведенные выше уравнения учитывают влияние запаздывающих нейтронов на временное поведение реактора, однако некоторые другие эффекты, которые могут быть важны в динамике реактора, еще не приняты во внимание. Для реактора, работающего, например, на заметной мощности, необходимо учитывать влияние распределения нейтронов и уровня мощности на критичность (или реактивность) системы. В частности, уровень мощности будет сказываться на температуре, а изменение температуры приводит к изменению размножающих свойств из-за изменений геометрии, плотности, спектра нейтронов и микроскопических сечений. При рассмотрении нестационарной работы реактора на мощности необходимо учитывать этот механизм обратных связей, т. е. механизм, посредством которого условия работы реактора влияют на критичность. [c.371]

Даже беглый взгляд на обшие проблемы теории реальных систем, часть из которых мы упомянули выше, достаточен, чтобы понять, сколь высок обший уровень трудностей данного раздела статистической механики. В связи с этим становятся понятными и вполне оправданными попытки обойти их хотя бы на уровне полуфеноменологических методов и качественных эвристических подходов. Эти методы стали популярными среди теоретиков второй половины прошедшего века главным образом благодаря тому, что в этой общей сложной ситуации был усмотрен ряд общих для всех критических явлений особенностей (как на макро-, так и на микроскопическом уровне рассмотрения) и получены результаты, достигшие нобелевских высот. Конечно, и при таком подходе не обошлось без упрощений исходных неидеальных систем, без их моделирования, но, как было показано (и это один из главных результатов всего этого подхода), по мере приближения к критической точке конкретные индивидуальные особенности данной физической системы все более и более становятся несущественными, заслоняясь несколькими типовыми признаками, определяющими класс фазового перехода. [c.295]

Для практических целей важен адекватный выбор переменных д. Необходимо различать для этого микроскопический, мезоскопический и макроскопический уровни описания. Рассмотрим в качестве примера жидкость. В соответствии с нашим пониманием этих терминов на микроскопическом уровне мы рассматриваем отдельные атомы и молекулы, описываемые заданием их положений, скоростей и взаимодействий. На мезоскопическом уровне мы описываем жидкость как ансамбль, состоящий из многих атомов и молекул. Протяженность такого ансамбля по предположению велика по сравнению с междуатомными расстояниями, но мала по сравнению с характерными размерами возникающих макроскопических структур, например по сравнению с шестиугольниками в неустойчивости Бенара. При мезоскопическом описании переменные относятся к ансамблям атомов или молекул. В случае жидкости можно отождествить с плотностью и средней локальной скоростью. При образовании макроскопических структур плотность и скорость могут локально изменяться. Иначе говоря, д становится переменной, зависящей от времени и положения в пространстве. Наконец, образование пространственных структур желательно изучать и на макроскопическом уровне. При рассмотрении непрерывно протяженных систем (жидкостей, химических реакций и т. д.) мы выбираем за исходный мезоскопический уровень и разрабатываем методы, позволяющие предсказывать возникающие макроскопические структуры. [c.45]

В других областях науки мезоскопический уровень не обязательно отождествлять с атомами и молекулами. Например, при математическом описании клеточной ткани может оказаться достаточным рассматривать клетки как отдельные элементы на микроскопическом уровне, а их плотность (или тип) — как подходящую переменную на мезоскопическом уровне. [c.46]

Прямое выделение фракций Зондирование межэлектродно-го пространства Микроскопический анализ То же Степень поглощения излучения и уровень зондирования 40 0,5—120 [c.73]

След распространяющейся по поверхности детали усталостной трещины имеет криволинейную траекторию, что обусловлено сдвиговым разрушением материала у поверхности детали, приводящим к формированию скосов от пластической деформации (см. главы 3 и 6). Наиболее интенсивное формирование скосов от пластической деформации (СПД) происходит на мезоуровне П с переходом к нестабильному развитию трещины. Поверхность СПД ориентирована под углом 45° к поверхности детали и представляет собой поверхность наклонной усталостной трещины. Если на первой стадии роста трещины (микроскопический масштабный уровень) размер скосов мал и их влиянием на развитие трещин можно пренебречь, то на последующих этапах разрушения (мезоскопический масштабный уровень) пренебрегать влиянием СПД на процесс роста трещин нельзя. Использовать зону СПД в управлении кинетикой устал ост- [c.455]

Полученные результаты позволили заключить [116], что уши-рение толщинных контуров экстинции на электронно-микроскопических изображениях границ зерен в наноструктурных материалах действительно связано с большими упругими деформациями. Более того, максимальные значения упругих деформаций наблюдаются в приграничных областях, где их уровень значительно выше, чем в теле зерен. При этом развитый метод может быть использован для количественных измерений упругих деформаций в индивидуальных границах. [c.64]

ТОЛЬКО В хрупких телах, но также, и даже преимущественно, в пластических металлах. Следует, конечно, представлять себе, что в металлах локальные пластические деформации долнщы увеличивать локальный предел текучести, вызывая локальное деформационное упрочнение и, следовательно, хрупкость. Можно также полагать, что помимо несовершенств структуры микроскопического размера в материале должны также быть субмикроскопические изменения связей сцепления, и некоторые из них могут разрушаться ири сравнительно малых напряжениях. Это вызовет перераспределение напряжений, повышающее их средний уровень, что, в свою очередь, приведет к новым разрушениям связей сцепления. Условия усталостного разрушения будут, следовательно, подчиняться статистическим принципам. Оказывается, что все законы усталостного разрушения, установленные до настоящего времени, легко могут быть объяснены с позиций таких статистических рассмотрений (Фройденталь, 1946 г.), однако м е X а н и 3 м усталостного разрушения еще предстоит открыть. [c.198]

Другим весьма важным следствием приведенных экспериментальных ре зультатов является тот факт, что ставится под сомнение заключение некото рых авторов [102, 519, 545, 550] о возможности низкотемпературной де формации полупроводниковых кристаллов лишь при уровне напряжений близких к теоретической прочности кристалла на сдвиг, что, как следствие приводит к независимости процесса хрупкого разрушения от кинетики микропластического течения в этих условиях. Можно предполагать, что та кое заключение было обусловлено прежде всего спецификой самих мето дов низкотемпературного нагружения, а именно - очень высоким и практи чески нерегулируемым уровнем напряжений под острием индентора или зерна абразива, всегда близким или даже превышающим уровень теорети ческого напряжения сдвига, а также очень высокой скоростью его прило жения (процесс абразивной обработки, удар шара о плоскость [102] и т.п.) В тех случаях, когда методика нагружения может обеспечить постепенное с заданной скоростью нарастание нагрузки от минимального значения до некоторой конечной величины, можно проследить стадийность и смену механизмов формоизменения, т.е. начальный этап зарождения и движения дислокаций и потом уже хрупкое разрушение, как следствие неоднородности актов микроскопического трчения. [c.242]

Принципиален вопрос о существовании волн пластической де-формацлп в аморфных материалах, где, очевидно, отсутствует физически наиболее определенный структурный уровень кристаллитов-зерен. Пластическая деформация аморфных металлических сплавов реализуется путем коррелированного развития элементарных локальных сдвигов (аналогов дислокащюнных петель Сомили-аны) [14]. Прп их перколяции (слиянии) возникают микроскопически наблюдаемые полосы сдвига, ориентация которых не зависит от кристаллографии зерен как в поликристаллах, а определяется только положением плоскостей с максимальными касательными напряжениями. С другой стороны, аморфный сплав всегда не полностью изотропен. В нем существует мозаика областей уравнове- [c.62]

Бартенев с сотрудниками выдвинул гипотезу об уровнях прочности стекла и стеклянных волокон. Согласно этой гипотезе у стеклянных волокон имеется четыре уровня прочности сТ , ст , Первые три соответствуют волокнам с различными по типу дефектами, а уровень прочности аз имеют бездефектные волокна. Авторы предлагают различать три типа дефектов 1) точечные-дырки (вакансии), внедрение атомов или молекул примесей в структуру стекла 2) групповые - бивакансии, линейные дефекты (дислокации), фононы и др. 3) субмикроскопические и микроскопические объемные дефекты-микротрещины, включения, микроразрывы, резкие нарушения плотности и состава в объемах, значительно больщих элементов микронеоднородной структуры. Последняя группа дефектов, точнее их наличие, количество и величина, особенно в поверхностном слое, и определяет прочность стеклянного волокна. На объемную дефектность стекла можно влиять регулированием технологического процесса получения волокон. [c.20]

Б микропроцессорной системе логический пробник удобно применять для первоначального контроля статических логических уровней и проверки работоспособности шины. Следует проверить линии шины управления, чтобы убедиться в том, что отказ на одной из критических управляющих линий не препятствует работе системы, а это может случиться, если, например, на входе запроса прямого доступа к памяти (HOLD), имеющегося во многих микропроцессорах, постоянно действует низкий уровень. С помощью логического пробника можно проверить и целостность печатных проводников если, например, микросхема памяти не выбираете следует проверить наличие импульсов на ее входе СЕ (разрешение работы кристалла) и проследить по печатному проводнику до того выхода дешифратора адреса, на котором формируется сигнал СЕ. На печатных платах с высокой плотностью упаковки микросхем применяются очень узкие проводники, на которых могут появляться микроскопические разрывы. Ведя пробник по проводнику, можно обнаружить разрыв, незаметный для невооруженного глаза. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...