Энергия удельная -необратимая

Долговечность N зависит от удельной необратимой энергии-в цикле W [c.139]

В композитах с пластичной матрицей, хорошей адгезией и хрупким волокном (типа боралюминия) основной вклад в энергию разрушения композита 7 делает матрица. Поэтому удельная необратимая работа деформаций в пластическом слое толщины Zq вблизи поверхности излома равна [c.90]

В идеальном случае, когда математическая постановка задачи о деформировании тела точна вплоть. до момента разрушения, имеем Q = Qi и U = Uu так что уо будет равна поверхностной энергии тела (см. гл. И). В общем случае уо равна сумме удельной необратимой работы деформаций в окрестности края трещины (не учитываемых в принятой постановке задачи) и поверхностной энергии. Например, для упругой модели уо равняется эффективной поверхностной энергии. [c.227]

Согласно энергетической концепции Г = 2уо, где величина Yp равна сумме удельной необратимой работы деформаций вблизи края трещины (не учитываемых моделью идеальной пластичности) и поверхностной энергии. Идеальная пластичность лучше других моделей сплошной среды описывает свойства твердых материалов- непосредственно перед разрушением, поэтому в данном случае можно считать, что величина уо имеет порядок истинной поверхностной энергии. При этом на основании (5,155) получаем следующую оценку, связывающую эффективную и истинную поверхностные энергии твердого тела [c.277]

В качестве количественных характеристик неупругости металла будем использовать неупругую деформацию за цикл Авн, равную ширине петли гистерезиса удельную необратимо рассеянную за цикл энергию D, равную площади петли гистерезиса в коорди- [c.85]

О влиянии эффекта осреднения на численные значения характеристик неупругости металлов и закономерности их изменения в зависимости от числа циклов нагружения можно судить по данным приведенным на рис. 65 [223]. На этом рисунке для мягкой стали при консольном изгибе в случае вращения построены зависимости осредненных значений удельной необратимо рассеянной энергии за цикл в зависимости от числа циклов нагружения для сплошного цилиндрического и тонкостенного образцов при одинаковых максимальных напряжениях. [c.86]

Рис. 141. Зависимости удельной необратимо рассеянной энергии за цикл от напряжений при растяжении — сжатии (а) и кручении (б).

Вязкость—свойство материала поглощать в заметных количествах, не разрушаясь, механическую энергию в необратимой форме. Удельная ударная вязкость материала — способность воспринимать динамическую нагрузку — характеризуется работой разрушения при ударе, отнесенной к единице площади сечения образца и выражаемой в кГ м/см. [c.53]

Примечание. Это уравнение выражает первый закон термодинамики в локальной форме и указывает на то, что внутренняя энергия при необратимых процессах не сохраняется. Источник внутренней энергии определен работой вязких сил, диффузионным переносом массы во внешних полях и количеством удельной электромагнитной энергии, превращающейся во внутреннюю энергию. [c.23]

На практике в уравнение (1-84) вводят эмпирический коэффициент для учета рассеяния энергии вследствие трения и других необратимых процессов. Уравнение (1-84) также находит применение для сжимаемых жидкостей, когда изменение давления достаточно мало по сравнению с абсолютным давлением. В таких случаях изменение удельного объема среды незначительно. [c.56]

В условиях, когда допустимо представление о локальном равновесии (1.1), (1.2), можно построить последовательную феноменологическую термодинамику необратимых процессов. Состояние неравновесной системы при этом характеризуется локальными термодинамическими потенциалами, которые зависят от пространственных координат и времени только через характеристические термодинамические параметры, для которых справедливы уравнения термодинамики. Так, если в качестве характеристических переменных выбраны локальная плотность внутренней энергии е(г, (), удельный объем v(r, ) (и = р , р — локальная плотность массы среды) и локальные концентрации с,(г, t) различных компонентов, то состояние физически элементарного объема в окрестности точки г в момент времени t описывается локальной энтропией s = s[e г, t), и(г, ), (г, 1),. .., Ся(г, t), определяемой уравнением Гиббса [c.8]

Разность механической энергии до и после скачка в виде тепла подводится к массе газа. Таким образом, хотя и нет подвода тепла к потоку газа из внешней среды, происходит перераспределение запаса удельной энергии и после скачка уплотнения запас механической энергии необратимо снижается. Зависимость между плотностью и давлением газа до и после скачка уплотнения уже не адиабатическая. [c.123]

Процесс дросселирования принадлежит к ярко выраженным неравновесным процессам, так как течение потока пара может происходить только в область пониженного давления. При проходе через дроссельный орган скорость струи резко возрастает, а затем в свободном сечении трубопровода за дросселем вновь принимает прежнее значение. Кинетическая энергия потока тратится на вихри и внутреннее трение, т. е. переходит вновь в теплоту с восстановлением прежнего значения удельной энтальпии. Как во всяком необратимом процессе, удельная энтропия возрастает (хотя 6 = 0). [c.181]

Характеристиками неупругости являются величина удельной энергии, необратимо рассеянной в металле за цикл D, и неупругой деформации за цикл. Энергия, рассеянная в единице однородно напряженного материала за цикл, равна площади петли гистерезиса, записанной в координатах о—е (рис. 73). Для петли в форме эллипса [c.142]

В этих формулах еа и уа — амплитуды деформаций Аен и Ау — неупругие деформации за цикл В — удельная энергия, необратимо рассеянная за цикл /сф — коэффициент формы петли гистерезиса. В случае неоднородного напряженного состояния в приведенных выше формулах, как уже отмечалось, использовались действительные значения напряжений и неупругих деформаций. [c.4]

Неупругие деформации и необратимо затраченная за цикл энергия, а также их суммарные, относительные и удельные значения, соответствующие моменту разрушения, изменяются в широких пределах в зависимости от амплитуды напряжений и долговечности. Температура разогрева в деформируемых объемах материала и тепловая составляющая внутренней энергии, а также суммарные, относительные и удельные значения теплового эффекта и тепловой энергии, рассеянной в окружающей среде, также изменяются в широких пределах в зависимости от условий процесса. Поэтому указанные термодинамические характеристики процесса не могут быть приняты в качестве параметров повреждаемости и критериев разрушения металлов. [c.90]

Площадь, заключенная на диаграмме а = ст (е) внутри петли гистерезиса, численно равна необратимой удельной энергии (работе), превращающейся при выполнении каждого цикла деформации в тепловую энергию. Отставание деформаций от напряжений и порождаемая им петля упругого гистерезиса связаны с так называемым внутренним трением материала. В главе XVH при рассмотрении упругих колебаний систем показано, что наличие петли гистерезиса, порожденной внутренним трением, является причиной затухания свободных колебаний и стабилизации величин амплитуд вынужденных колебаний в районе резонанса. При каждом цикле колебания происходит поглощение удельной работы, равной площади, заключенной внутри петли гистерезиса. С этой точки зрения, [c.153]

СИЛ давления и удельную кинетическую энергию потока. Потерянный напор й — уменьшение удельной энергии потока (ее необратимый переход в тепло) на участке между выбранными сечениями, выраженное в метрах столба жидкости. [c.620]

Площадь такой петли в координатах сг—е равна удельно энергии, рассеянной в материале за цикл (D), а ее ширина — неупругой деформации за цикл (As). Между необратимо рассеянной энергией и неупругой деформацией за цикл существует зависимость [c.72]

Отметим, что удельная энергия, необратимо рассеянная в материале за цикл, как уже отмечалось, равна площади петли гистерезиса в координатах напряжение — относительная деформация. Величина [c.142]

Рассмотрим закономерности необратимого рассеяния энергии в металлах в связи с закономерностями их усталостного разрушения. Имеющиеся экспериментальные данные дают возможность отметить следующее. Изменение величины необратимо рассеянной энергии за цикл в зависимости от числа циклов нагружения, как это следует из формулы (II.6), качественно подобно зависимостям Авн = / (N)y которые были подробно рассмотрены для различных классов металлов в предыдущей главе. С увеличением уровня напряжений величина удельной рассеянной энергии [c.196]

Можно отметить, что это является одним из примеров предпочтительности использования в качестве критерия усталостного разрушения неупругой деформации Двн по сравнению с удельной энергией D, В этом случае оказывается, что неупругая деформация за цикл является более универсальным критерием разрушения, чем необратимо рассеянная за цикл энергия. [c.198]

Стадийность процессов пластической деформации и разрушения в работах [18, 19] рассматривается с учетом удельной энергии пластической деформации. Авторы выделяют три стадии на кривой деформации I - стадию интенсивного упрочнения, II - стадию обратимой повреждаемости и III - стадию необратимой повреждаемости. Каждой из этих стадий соответствует вполне определенное изменение структуры и ряда механических и физических свойств, что позволяет определять напряжение и соответствующую степень деформации, при достижении которых в металле возникает обратимая и необратимая повреждаемость так же, как и удельную энергию, расходуемую на развитие указанных процессов. В работе [20] показано, что изменение коэрцитивной силы также чувствительно к структурным изменениям, происходящим на разных стадиях деформирования углеродистых сталей, а С.Е. Гуревич и Т.С. МарьяновСкая [21] исследовали стадийность повреждения при статическом деформировании с использованием критерия Механики разрушения [c.40]

Потери удельной энергии на преодоление сопротивлений движению жидкости (на преодоление трения) на пути от сечения /—1 до рассматриваемого сечения, например 2—2 или 5—5, оцениваются величиной йтр, т. е. частью механической энергии, необратимо переходящей в тепловую. [c.102]

Силы давления, действующие по боковой поверхности отсека, нормальны к этой поверхности и поэтому их работа равна нулю. Работа касательных напряжений на боковой поверхности струйки (напряжений трения) необратимо превращается в тепловую энергию, В связи с этим эффект действия напряжений трения в энергетическом отношении равносилен подводу к каждой единице веса протекающей жидкости некоторого количества теплоты Л(Этр из внешней среды. Потери удельной энергии [c.52]

При движении же струйки реальной жид-КОСТ1 , отличающе11Ся от невязкой жидкости свойством ВЯЗКОСТИ, общий запас удельной механической энергии не может остаться постоянным. Удельная энергия в струнке реальной (вязкой) жидкости при установившемся движении должна неизбежно уменьшаться по мере поодвижения жидкости от одного сечения струйки до другого. Уменьшение удельной энергии в струйке реальной жидкости будет происходить потому, что часть механической энергии будет необратимо превращаться в тепловую энергию, затрачиваясь на преодоление сопротивлений, возникающих в жидкости вследствие ее вязкости. [c.59]

Осум — суммарная удельная, необратимо поглощенная материалом энергия циклических деформаций q- — суммарная удельная тепловая энергия, выделенная деформируемым объемом в результате само-разогрева и рассеянная в окружающую среду за счет теплообмена. Необратимо поглощаемая энергия циклических деформаций определяется по параметрам петель гистерезиса. [c.58]

Т да1дТ), где второй член представляет собой скрытую теплоту образования единицы площади поверхности (связанная энергия) в необратимом изотермич, процессе при тем-пре Т. Величина 5а/ЗГ — удельная поверхностная энтропия (обычно отрицат. величина). Свободная П. э, линейно уменьшается с ростом Т, полная П. э. явл. температурным инвариантом, но для полярных жидкостей она может несколько возрастать за счёт диссоциации. Вблизи критиче.ской температуры Гкр различие св-в соседствующих объёмных фаз нивелируется и при Г= Г р исчезает. [c.551]

Если при движении по трубопроводу газ или пар встречает по пути какое-нибудь сужение (рис. 3-17), давление его в месте сужения падает. При этом как до сужения, так и после него происходит нихреобразование, сопровождающееся необратимым преобразованием кинетической энергии газа в тепловую энергию. Такое прохождение газа через сужение носит в технике название дросселирования или мятия газа. При изучении истечения мы рассматривали состояние газа и вычисляли его скорость в выходном сечении сужения. Здесь же мы рассмотрим состояние газа в том месте, где он, пройдя сужение, снова занимает полное сече ние. В выходной части суженного сечения газ обладает большей скоростью, чем в полном сечении трубопровода при подходе к сужению, но после того как он опять начнет двигаться по всему сечеиик трубы, скорость его станет прежней или почти прежней (некоторое изменение скорости произойдет, так как вследствие падения давления удельный объем газа изменяется). [c.136]

Действительный процесс в диффузоре. В необратимом процессе адиабатного сжатия рабочего тела в диффузоре от pi до рг процесс будет происходить с подводом к этому телу теплоты тр, вследствие чего энтропия его возрастает до значения гд (рис. 1.36). В этом случае затрата работы в диффузоре на сжатие рабочего тела будет равна /диФ = диф + Ятр + пл./223 . Дополнительная затрата работы, равная пп.122д1, как это видно из рис. 1.36 и 1.37, обусловлена тем, что вследствие 72д > Тг действительный удельный объем в конце сжатия V2,i больше теоретического иг и поэтому действительная кривая сжатия 1-2д в координатах р, v круче обратимой адиабаты 1-2. Таким образом, потеря энергии в диффузоре больше работы трения. [c.56]

Криогенные воздухоразделительные установки весьма энергоемки. Удельный расход энергии при получении газообразного кислорода в установке КТ-70 составляет 0,403 кВт ч/м , а общая потребляемая мощность достигает 28 МВт. Удельный расход энергии на производство жидких продуктов еще больше. Поэтому при создании таких установок важно добиваться сокращения потерь, связанных с необратимостью рабочих процессов, повышать эффективность циклов и надежность установок, соверщенствовать конструкции машин, теплообменных аппаратов, улучшать изоляцию при одновременном снижении металлоемкости. [c.328]

Уравнение (1.28) выражает закон преобразования механической энергии для вязкой несжимаемой жидкости. Члены 2 и и lg) выражают соответственно удельную (т.е. отнесенную к единице веса жидкости) потенциальную энергию положения и кинетическую энергию. Величина p/(pg) представляет собой удельную работу сил давления, член /г — работу сил трения (вязкости), а й — изменение удельной энергии на участке Sj -специфичное для неустановившегося движения. Поскольку величина /г выражает часть механической энергии, необратимо преобразующуюся в тепловую. она называется потерей энергии. [c.19]

Рис. 1.18 обобщает данный результат на модель с бесконечным числом подэлементов, с помощью которой можно описать диаграмму циклического деформирования любого (стабилизированного) материала. Площадь OABD под кривой ЕР (г ) есть, с учетом масштабов по осям, удельная работа при нагружении B D — потенциальная энергия и, возвращаемая при разгрузке. Площадь АА В (равная ОЕС) согласно предыдущему определяет часть необратимой работы в цикле нагружение — разгрузка ОAB ), отвечающую энергии микронапряжеиий. Таким образом, работа при деформировании А включает слагаемые [c.27]

При движении вязких жикостей часть механической энергии за счет работы неконсервативных внутренних сил трения превращается в тепло. Чтобы убедиться в том, что здесь действительно имеет место необратимый процесс перехода механической энергии в тепловую, введем в рассмотрение удельную энтропию потока. [c.427]

Динамическая теория прочности, применение которой было проиллюстрировано предшествующими примерами, впервые была установлена Рейнером и Вейсенбергом (1939 г.). Она утверждает, что материал разрушится, когда работа упругих дефор ма-ц и й, которая является обратимой частью работы напр я-ж е и и й, достигает определенного предела. Следует иметь в видл различие между работой напряжений и работой упругих деформа ций. Первая есть вся работа, совершенная напряжениями. Эта ра бота в обш,ем случае будет частично обратимой, как энергия упруги деформаций, а частично необратимой. Обратимая часть есть работ упругих деформаций, и она равна работе напряжений минус энерги диссипации. Здесь говорится, конечно, об удельной работе, т. i работе на единицу объема материала. В соответствии с различны новедением материалов при изменении объема и при изменении форм будут различными прочности при объемном расширении и н] сдвиге. Вода и любая ньютоновская жидкость будут иметь практ чески неограниченную прочность при всестороннем давлении и зп чительную прочность при всестороннем растяжении. Если следова первой аксиоме, то вся объемная работа напряжений есть рабо упругих деформаций. При сдвиге это не так. Здесь имеются два hj дельных случая гуково тело, для которого также вся работа напр жений есть обратимая работа упругих деформаций, и ньютоновск. жидкость, для которой вся работа напряжений диссипирует и я ляется необратимой. Во всяком реальном материале будут оба ви, работы, консервативная и диссипативная, и поэтому примени] только динамическая теория прочности, объясненная выше. [c.236]

В случае процесса адиабатического дросселирования, показанного на рис. 7.5 в виде процесса в, необходимо отметить, что по мере прохождения жидкости через дроссель скорость ее увеличивается и, следовательно, удельная энтальпия понижается. Однако после выхода из дросселя поперечное сечение устройства резко возрастает. При этом кинетическая энергия, возникшая при прохождении жидкости через дроссель, будет диссипировать за счет вязких сил и возникновения вихрей. Поэтому в состоянии 2, ниже дросселя скорость жидкости будет мала и различие в кинетических энергиях жидкости выше и ниже дросселя практически исчезает. Таким образом, ясно, что удельная энтальпия в конечном состоянии /гг практически совпадает с удельной энтальпией в начальном состоянии h, однако по мере перехода жидкости от состояния 1 к состоянию 2 удельная энтальпия сначала падает, а затем возрастает. Следовательно, рассматриваемый процесс не может считаться изэнгальпическим. Причины сильной необратимости этого процесса будут подробнее рассмотрены в гл. 9, [c.93]

Величину Y по традиции часто называют поверхностной энергией на самом деле она представляет собой необратимую работу (на единицу площади), так как трещины всегда необратимы. Для ее обозначения применяются также следующие термины удельная энергия диссипации, энергия разрушение, ффективная поверхностная энергия, скорость освобождения Упругой энергии (последний термин —для величины, рав-вои 2у). [c.21]

Вычислив механическую энергию на единицу объема U, Диллон получил удельную энергию как функцию деформации сдвига е, график которой изображен на рис. 4.111. Результаты показывают, что даже при большом числе циклов нагружения при воздействии однопараметрической нагрузки вывод Тэйлора и Фаррена (Taylor and Farren [1925, 2]), полученный в 1925 г., справедлив. Большая часть необратимой энергии превращалась в тепло. [c.184]

Случай больших (высокоэластичных) деформаций для гипотетически бесструктурного тела по сутцеству нуждается не во вновь создаваемых критериях, а в выборе (и возможно в их обобтцении) среди известных в применении к конкретно поставленным задачам [249, 272]. Папример, можно мыслить аналог вязкого разрушения в виде возникновения, роста и последуютцего слияния полостей (пор) на продолжении большой оси исходного овального отверстия. Условия возникновения пор можно заимствовать из традиционных критериев прочности — ограниченности эквивалентных напряжений (условных или истинных) или ограниченности деформаций (кратностей) или ограниченности удельной энергии деформации. Перемычки между порами, вытягиваясь, уподобляются растягиваемому образцу и разрываются с образованием шейки. В итоге образуется ямочная поверхность излома, если допустить необратимость процесса после разрушения. Расширение полости с образованием новой ее поверхности может также обосновываться энергетическими критериями или деформационным критерием П.Ф. Морозова о предельных взаимных уг- [c.12]

СОСТОЯНИИ полимера а и совпадают по фазе. Угол ф максимален в переходной области, в которой период Т сравним с временем релаксации х. В области 3 > 9с при каждом хщкле деформации необратимо затрачивается работа, характеризуемая площадью петли гисте-реза (рис. 2.13, а) удельные потери энергии за цикл W— ods = naoSo sin ф. Потери в единицу времени, или плотность мощности потерь, Вт/м [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...