Учет кинетических условий процесса

Учет кинетических условий процесса [c.208]

Возможность применения деформационно-кинетических критериев малоцикловой и длительной циклической прочности в условиях неизотермического нагружения должна быть экспериментально обоснована с учетом особенностей, сопровождающих процесс циклического нагружения при переменных температурах. Эти особенности прежде всего связаны с характером изменения во времени и с числом циклов нагружения располагаемой пластичности материала, а также односторонне накопленных и циклических необратимых деформаций. [c.44]

С учетом характерных особенностей процессов деформирования и разрушения при неизотермическом малоцикловом нагружении представляется перспективной деформационно-кинетическая трактовка условий достижения предельного состояния материала по возникновению треш,ины, интегрально учитывающая основные закономерности процесса при малоцикловом неизотермическом нагружении в заданном диапазоне температур. Критериальные завпсимости для условий малоциклового неизотермического нагружения трактуются по предложению [1] в форме уравнений [c.41]

Сопротивление образованию и развитию трещин малоциклового нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В работах [1—4] рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластического деформирования и деформационные критерии малоциклового разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. Условия распространения трещин малоциклового разрушения при комнатной температуре с учетом кинетики пластических деформаций в их вершине изучались в работе [5]. В упомянутых работах показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по величинам амплитуд и односторонне накапливав мых местных деформаций с использованием условия линейного суМ мирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нагружения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычис ляются по величинам размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины. [c.99]

Диффузионная теория не учитывает также влияния кинетических условий на ход процесса. Между тем учет последних особенно важен для определения возможности устойчивого горения капли и для решения вопроса о пределах самовоспламенения. Кроме того, только при учете кинетического сопротивления можно решить вопрос о том, происходит ли в пределах приведенной пленки полное сгорание паров топлива, как это принимается диффузионной теорией, или же заметная часть паров выходит за пределы пленки и горит в топочном объеме по законам горения газовых смесей. [c.208]

Естественно, что условием максимального. приближения фактического состояния системы к состояниям, определяемым изменениями равновесия, являются достаточно большие скорости реакций. Хотя понятия о равновесии статичны, приближение к равновесию в реальных, особенно быстро протекающих процессах возможно только с учетом кинетических представлений. Применительно к сварке впервые наиболее полно они исследованы и проанализированы А. А. Ерохиным [22]. [c.65]

Таким образом, наряду с концентрационными условиями в, зоне плавления на процессы восстановления кремния и марганца и переход их в наплавляемый металл существенное влияние оказывает режим сварки, от изменения параметров которого изменяются кинетические условия взаимодействия на гетерогенной границе шлак — металл. Поэтому количественные расчеты без учета кинетики химических реакций [38], получаются весьма приближенными и сопоставление экспериментальных данных возможно только при сварке на определенных режимах. [c.61]

Затраченная работа I на получение 1 кг сжатого газа (без учета трения) при условии, что все процессы обратимы и приращение кинетической энергии газа отсутствует, может быть представлена [c.246]

Включение в уравнение (4.3) значения вязкости разрушения ставит дополнительную задачу в определении ее величины в случае воспроизведения реализованного процесса роста трещины или моделирования этого процесса. При этом не снимается проблема изменения величины показателя степени в уравнении Париса для разных классов материалов и разных условий испытания, на что было указано с учетом эффекта пластического затупления вершины трещины, используемого для описания кинетических кривых для усталостных трещин [7], Проблема рассматривается в дан- [c.189]

Переменная величина коэффициента в выражении (5.60) для разных условий стеснения пластической деформации для разных форм трещин согласуется с описанием кинетики усталостных трещин с единых позиций, но с учетом различий в стеснении пластической деформации материала перед вершиной трещины по мере увеличения скорости роста трещины [128]. В описании процесса при построении кинетической кривой до ее сере- [c.251]

Во всех случаях логика учета того или иного фактора состоит в получении некоторой безразмерной поправки по отношению к принятым базовым условиям эксперимента. Для лабораторного опыта целесообразно использовать наиболее удобные условия нагружения, по отношению к которым и проводить оценку влияния того или иного фактора воздействия на кинетический процесс роста усталостных трещин. Под тестовыми условиями опыта предложено [129] понимать пульсирующий цикл одноосного растяжения при уровне напряжения 0,3 < [Оо/(сто,2)]о - 0,4, частоте нагружения 10-20 Гц, температуре 293-298 К, влажности воздуха от 70 до 75 % и давлении 760 мм рт. ст. Именно к этим условиям и могут быть сведены все вариации условий внешнего воздействия на элемент конструкции и проведена количественная оценка их роли в кинетическом процессе по величине безразмерной поправки. При этом условием эквивалентности получаемых кинетических кривых является эквидистантный характер их смещения относительно друг друга при изменении величины изучаемого параметра воздействия на кинетику усталостных трещин. Если же это не происходит, то либо экспериментально не удается сохранить условия подобия при изучении параметра воздействия, либо его влияние на кинетический процесс изменяется в направлении роста трещины, что должно быть рассмотрено путем введения дополнительной поправки как функции, например, которая учитывает изменение КИН в зависимости от длины усталостной трещины. [c.254]

Соотношение (6.2) указывает на существование влияния асимметрии цикла на рост трещин в условиях одноосного нагружения через функцию f R) и синергетическое различие во влиянии асимметрии цикла при одновременном изменении различных параметров цикла, что определяется функцией Рц Хх, Х2,Xi), в которой одним из рассматриваемых параметров воздействия также может являться асимметрия цикла. Введение поправочной функции f R) связано с анализом эквидистантно смещенных кинетических кривых, что отражает соблюдение условий подобия в сопоставляемых условиях нагружения, когда учет влияния на рост трещины анализируемого параметра может быть осуществлен путем умножения любого КИН на безразмерную константу подобия [3]. Наличие функции взаимного влияния параметров цикла нагружения указывает на возникновение линейных или нелинейных процессов, когда в направлении роста трещины величина безразмерного по- [c.286]

Итак, применительно к различным стадиям кинетической кривой и пороговым КИН применим единый подход учета влияния асимметрии цикла на процесс роста трещины и последовательность переходов через критические точки, отвечающие смене механизмов и условий развития разрушения материала. [c.307]

Как отмечалось выше, прц малоцикловом нагружении оценка прочности ведется на основе деформационно-кинетических подходов с учетом истории циклического упругопластического деформирования. Необходимая для расчетов информация накапливается в процессе испытания партии образцов в условиях мягкого и жесткого нагружений с различной степенью исходного деформирования при однородном напряженном состоянии. [c.235]

Истинные методы конечных элементов отличаются от подходов, в которых рассматривается разбиение масс, главным образом тем, что при разбиении конструкции жесткости элементов определяются посредством классических способов статических исследований самих элементов, а не в процессе идентификации конструкции [1.40—1.46]. На рис. 1.12, а показано несколько обычно используемых типов элементов. Каждый элемент определяется с помощью 6, 8, 16 или 20 точек или узлов, в которых задаются условия совместности для перемещений и нагрузок. Исходными переменными являются пространственные перемещения в этих узлах уравнения движения обычно записываются с помощью того или иного вариационного подхода. Энергия деформаций, вычисляемая для каждого элемента, выражается через все узловые перемещения каждому узлу приписывают некоторую массу, и кинетическую энергию выражают через узловые скорости. Поскольку разбивка на элементы производится с учетом геометрии конструкции, отпадает необходимость в процедуре задания жесткостей, а соответствующие члены уравнений вычисляются из непосредственного рассмотрения геометрии каждого элемента. Для адекватного представления сложной конструкции необходимо большое число узлов, поэтому главными вопросами в методе конечных элементов являются [c.38]

Для учета корреляций между частицами имеет смысл исследовать возможные модификации граничного условия Боголюбова для приведенных функций распределения. В последнее время интерес к проблеме граничных условий в кинетической теории значительно возрос в связи с исследованием кинетических процессов в плотных системах. Эту проблему мы обсудим в параграфе 3.3. [c.174]

Подобные процессы (они могут быть как макро-, так и микро- и субмикроскопическими) приводят к развитию во времени деформации и разрушения, т. е. к изменению во времени состояния тела. Поэтому с ростом напряжений и неоднородности условий работы материалов все в большем числе случаев становится необходимым дополнять (а иногда и заменять) статический подход — кинетическим с учетом изменения характеристик и процессов во времени. [c.70]

В условиях, когда развитие лавины тормозится за счет потерь энергии электронов на возбуждение атомов, простая формула для набора энергии электрона типа (5.116), даже с учетом отрицательного члена потерь энергии, не в состоянии описать сложный процесс и приходится рассматривать кинетическое уравнение для функции распределения электронов по энергии. Это было сделано в работе авторов [62], где при некоторых допущениях вычислялись пороговые для пробоя поля и было получено удовлетворительное согласие с результатами опытов [65] с аргоном и гелием. Вопросам пробоя газа в фокусе лазерного луча посвящены также теоретические работы [73—76] и обзор [86]. [c.293]

Образование первых слоев окисной пленки сопровождается возникновением большого количества стехиометрических и точечных дефектов. Прн дальнейшем росте такой пленки в условиях повышенной температуры происходит отжиг структурных дефектов и упорядочение ее стехиометрического состава. С уменьшением концентрации дефектов изменяется и характер диффузионных процессов в растущей пленке. При этом величины коэффициентов диффузии реагирующих компонентов через окисную пленку со временем снижаются до значений, характерных для стационарного протекания процесса. Выведенное кинетическое уравнение окисления металлов, с учетом изменения со временем коэффициентов диффузии реагирующих компонентов, описывает процесс роста окисной пленка на разных стадиях н хорошо согласуется с экспериментом. [c.124]

Для внедрения в технику новых технологических процессов и разработки новых аппаратов необходимо уметь прогнозировать поведение материалов и веществ в условиях повышенных температур, давлений и скоростей. В связи с этим за последние годы на стыке наук, таких, как, например, кинетическая теория газов, химическая кинетика, газовая динамика, сложилась новая наука—механика реагирующих газов (другое употребляющееся название — аэротермохимия), занимающаяся изучением Течений газов в условиях повышенных температур, при которых оказывается необходимым учет физико-химических процессов, приводящих к изменению состава газа и внутреннего состояни его атомов и молекул. [c.3]

Рассмотренные вь(ше процессы могут протекать не только на гладких поверхностях, но И в вершине трещины с учетом ряда особенностей образования пассивирующих слоев. Термодинамические и кинетические условия образования пассивирующих слоев в вершине растущей трещины существенно отличаются от условий образования пассивной пленки на гладкой поверхности. Эти отличия определяются главным образом изменением в "щели" трещины состава и кислотности электролита, соответственно влияющих на величину потенциала и плотность анодного тока в вершине трещины. Авторы работы [65], применив методику замораживания и последующего анализа 3,5 %-ного раствора МаС1 в вершине растущей трещины, определили, что за счет гидролиза, протекающего в ограниченном объеме [c.62]

Первое уравнение синергетики выполняется в интервале (К 2 в интервале - К23) реализуется второе уравнение синергетики. Это позволяет рассматривать каскад процессов роста трещины при изменении механизма роста треши-ны с помошью последовательности кинетических уравнений (4.47) с учетом граничных условий, определяемых физикой процесса роста трещин. Именно поэтому представило интерес рассмотреть имеющиеся экспериментальные данные по определению показателей степени в уравнении Париса, в которых предпринимались попытки выделения особых точек на кинетических кривых при исследовании сплавов на различной основе (табл. 4.3). В отобранных для анализа работах не ставилась задача построения единой кинетической кривой в виде последовательности дискретных переходов в связи со сменой механизмов разрушения. Поэтому критические точки СРТ или шага усталостных бороздок не были строго поставлены в соответствии со сменой механизма роста трещины. Вместе с тем проведенное обобщение свидетельствует о том, что последовательность в переходах через точки бифуркации в процессе роста усталостных трещин является устойчивой и в полной мере соответствует последовательности показателей степени тр. 4 2 4 — для последовательности развития трещин на микроуровне, мезо I и мезо П соответственно. [c.220]

В настоящей монографии рассматриваются вопросы малоцик-ювой прочности элементов конструкций различных типов оборудования, которым в процессе эксплуатации в наиболее значительной степени присущи эффекты малоцикловой усталости. В области энергетического машиностроения для элементов конструкций типа корпусов атомных реакторов, трубопроводов, элементов активной зоны, корпусов и роторов турбин, элементов разъемных соединений, теплообменных аппаратов, герметизирующих и компенсирующих элементов актуальны вопросы кинетических закономерностей деформирования и перехода к предельным состояниям. Для этих конструкций важны вопросы моделирования эксплуатационных режимов по частотам, температурам и временам, разработка унифицированных методов расчета на прочность и долговечность при циклическом, длительном циклическом и термоциклическом нагружениях, учет специфики условий нагружения. [c.4]

Совместимость Мк и Мп прежде всего определяется характером физико-химического взаимодействия их металлических основ, определяемого диаграммой состояния. Хотя диаграмма состояния характеризует зависимость структуры сплавов от их химического состава лишь в равновесных условиях, термодинамически неравновесная система паяемый металл — припой в условиях пайки стремится к стабильному или метастабильному рапиовесию, и поэтому диаграмма состояния с учетом кинетического фактора позволяет прогнозировать направление развития физико-химических процессов на их границе как при пайке, так и при эксплуатации паяных соединений. [c.72]

Этот вывод был сделан на основании экспериментальных данных о термодеструкции стеклопластиков. Он согла- уется с тем положением, что в термодинамике неравнозесных процессов изменение любых теплофизических войств рассматривается также от мгновенных до равновесных значений как в замкнутых, так и в незамкнутых системах (отличие от термодинамики заключает- я в учете кинетической теории и замене условия t О ча t - [c.113]

Изложенный в книге анализ законом ериостей деформирования и разрушения позволяет сделать заключение о возможности использования деформационно-кинетических критериев разрушения в условиях длительного малоциклового и неизотермического нагружения. При этом долговечность элементов конструкций оценивают на базе данных о напряженно-деформированном состоянии с учетом кинетики по числу циклов и во времени), а также системы расчетных характеристик малоцикловой прочности конструкционного материала (принимая во внимание изменения механических свойств в процессе длительного высокотемпературного нагружения за пределами упругости). [c.230]

Основная идея ускорения процессов развития потенциальных дефектов базируется на том факте, что скорость развития дефектов оказывается существенно различной при различных по своей физической природе интенсивности и продолжительности дестабилизирующих воздействий. Выбор физической природы ускоряющих воздействий может быгь сделан на основании результатов анализа взаимосвязей между возможными физическими и физико-химическими процессами и явлениями, внешними условиями их развития с учетом специфики кон1фетных типов и классов элементов РЭА. Исследованиями доказано, что термо- и электромагнитные факторы оказывают влияние на кинетические закономерности развития, практически, всех возможных процессов и явлений и поэтому могут рассматриваться как наиболее приемлемые ускоряющие воздействия. Однако из этого не еле- [c.466]

Таким образом, несовпадение макро- и микроскорости роста усталостных трещин следует связывать не с механизмом формирования усталостных бороздок в цикле нагружения, а с условиями протекания пластической деформации и разрушения металла вдоль фронта трещины [252]. Чем значительней эффекты макро- и микротуннелирования трещины, а также процесс формирования сферические частиц, тем больше различаются скорости развития трещины на одинаковом расстоянии от очага разрушения в средних слоях металла и вдоль боковой поверхности. Используемые при расчетах АД длины трещин характеризуют осредненно разрушение материала на рассматриваемой длине трещины, что отвечает средней скорости роста трещины на поверхности образца. С учетом эффекта макротуннелирования усталостной трещины номограмма величин шага усталостных бороздок в зависимости от ширины и толщины образца позволяет проводить соответствующую корректировку длины трещины (рис. 91), которую используют для расчета коэффициента интенсивности напряжений при построении кинетических диаграмм применительно к конкретной точке фронта трещины. [c.194]

В работе Бейтса, Кингстона и Мак-Уиртера [90], опубликованной почти одновременно с первой статьей Л. П. Питаевского [88], рекомбинация рассматривалась в весьма общих предположениях. В работе [90] заложены фактически те же идеи о ходе процесса рекомбинации, что и в работе [88], но авторы исходили из системы кинетических уравнений для чисел заполнения дискретных состояний (типа (6.106)) с учетом всех процессов захвата электронов и ионизации электронным ударом, дискретных переходов на удаленные уровни, а также фотозахвата и спонтанных радиационных переходов. Для ограничения числа уравнений использовалось условие равновесности заселенности верхних состояний. Система уравнений, также для стационарного случая dNnIdt = О при п Ф I), решалась численно, в широком диапазоне плотностей и температур, в том числе и при высоких температурах, когда захват происходит [c.350]

Эпитаксия из молекулярных пучков (ЭМП)—это метод выращивания, при котором рост эпитаксиального слоя происходит при падении на нагретую поверхность подложки тепловых пучков молекул или атомов в условиях сверхвысокого вакуума. ЭМП отличается от так называемых методов испарения , так, как в ЭМП интенсивности пучков различных компонентов ре-, гулируются отдельно с учетом различия коэффициентов прилипания. Он отличается от обычных методов химического осажде-, ния из газовой фазы (ХОГФ) тем, что проводится в условиях сверхвысокого вакуума, а не при давлении, близком к атмосфер- ному. Вследствие этого основную роль здесь играют кинетические процессы, типичные для компонентов на свободно испаряющей поверхности, а не перенос в пограничном слое, характерный для систем с газовым потоком, используемых в ХОГФ. Уникальной чертой ЭМП является медленная скорость роста, < 0,1 [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...