Вязкость, возникающая при релаксации

Реализуемы объем пластически деформированного материала к моменту начала разрушения может быть охарактеризован жесткостью напряженного состояния о, / Тр [32]. Возрастание жесткости напряженного состояния уменьшает объем материала, в котором может произойти пластическая деформация. Наиболее жестким является трехосное напряженное состояние. Работа совершаемой пластической деформации в этом случае минимальна. При понижении сопротивления деформации по одной из главных осей возникает возможность релаксации вдоль этой оси, и условия деформирования смягчаются. Полное отсутствие сопротивления деформированию по одной из осей приводит к плосконапряженному состоянию. Плосконапряженное состояние материала соответствует максимальной вязкости разрушения при прочих равных условиях. [c.84]

Вопрос о правомочии данных допущений возникает хотя бы потому, что принятие данных допущений порознь, казалось бы противоречит тому наблюдаемому в природе факту, что некоторые реальные физические тела обладают одновременно всеми тремя свойствами упругостью, вязкостью и пластичностью. Тем не менее, при соответствующих условиях конкретной задачи упомянутые идеализации вполне правомочны. Так, например, если рассматриваемый материал находится под действием внешних сил, не превосходящих тех значений, при которых становится возможным пластическое течение, и если длительность действия сил значительно меньше периода релаксации данного материала, то допущение идеальной упругости рассматриваемого материала вполне оправдано и правомочно. Из этого конечно не следует, что данный материал вообще не способен выявлять ни вязкое, ни пластическое течение. [c.56]

Массовые силы следует рассматривать как заданные внешние силы поверхностные же силы зависят от скорости, с которой жидкость деформируется в рассматриваемом поле скоростей. Совокупность сил определяет напряженное состояние тела. Для дальнейшего нам необходимо знать связь между напряженным состоянием и скоростью деформации тела. Эта связь может быть установлена всегда только эмпирически. Мы ограничимся рассмотрением только изотропной ньютоновской жидкости, для которой можно принять, что указанная связь линейная. Все газы, а также многие жидкости рассматриваемые в теории пограничного слоя (в частности — вода), принадлежат к этому классу. Жидкость называется изотропной, если связь между составляющими напряженного состояния и составляющими скорости деформации одинакова во всех Направлениях. Жидкость называют ньютоновской, если для нее указанная связь линейна и жидкость подчиняется закону трения Стокса. В случае изотропного упругого твердого тела эксперимент показывает, что напряженное состояние зависит от величины самой деформации. Большая часть инженерных материалов подчиняется линейному закону Гука, который в известной мере аналогичен закону трения Стокса. А именно, в то время как связь между напряженным и деформированным состояниями в изотропном упругом теле содержит в себе две постоянные, характеризующие свойства рассматриваемого материала (например, модуль упругости и коэффициент Пуассона), связь между напряженным состоянием и скоростью деформации в изотропной ньютоновской жидкости содержит только одну-единственную постоянную (коэффициент вязкости р.), правда, до тех только пор, пока внутри жидкости не возникают явления релаксации, о чем будет сказано в 5 настоящей главы, [c.56]

Релаксационная составляющая связана с процессами периодического смещения термодинамического равновесия, вызванными колебаниями давления и температуры в звуковой волне. Из-за малости времени релаксации для большинства жидкостей измеренное значение поглощения (или объемной вязкости) увеличивается по сравнению с рассчитанным без учета акустической релаксации. Дисперсия звука возникает как вследствие обмена энергией между областями сжатия и разрежения, связанного с явлениями теплопроводности и вязкого трения, так и в результате акустической релаксации, т. е. вызванных звуком процессов, протекающих на молекулярном уровне. Следует также учитывать возможность дисперсионных явлений при распространении звука в жидкостях, обусловленных наличием твердых фаз, ограничивающих пробу жидкости. Подчеркнем, что коэффициент поглощения, как и скорость звука, сильно зависит от температуры, что позволяет проводить политермические акустические исследования. [c.80]

Для жидкостей с малой вязкостью теоретические соображения предсказывают, что релаксация сдвиговой вязкости может быть связана лишь со структурной перестройкой жидкости и возникает лишь на очень высоких частотах. Для таких жидкостей, как, например, вода,— на частотах не ниже 10 Гц однако до сих пор экспериментально релаксации сдвиговой вязкости воды не обнаружено. [c.60]

Большинство механизмов Р. а. с X 10 с проявляется только при объёмных деформациях и даёт вклад в объёмную вязкость. В жидкостях и твёрдых телах, однако, за счёт структурной релаксации возможна зависимость от частоты в для сдвиговой вязкости.. В ыаловязких жидкостях (вода и др.) она возникает на очень высоких частотах (са — 1(Р с ), а в жидкостях с большой вязкостью (вапр., в салоле) такая зависимость наблюдалась экспериментально. [c.329]

Сравнению е ползучестью 2) различная интенсивность старения и др. структурных процессов в условиях Р. (при падающем напряжении) и при ползучести (при практически постоянном среднем напряжении). Скорость Р. характеризуется временем Р., за к-рое релаксирующая величина уменьшается в е(а 2,7) раз. В теле может происходить одновременно несколько процессов Р. физяч. и физико-химич. св-в (в зависимости от состава, структуры, темн-рных, магнитных и электрич. полей и т. д.). Напр., в неравномерно упруго-деформированном теле Р. может происходить также путем уменьшения неравномерности гемп-ры (к-рая возникает при охлаждении растянутых и пагрева сжатых зон), путем диффузии более крупных атомов в растянутые, а более мелких — в сжатые зоны и от др. причин. Совокупность времен релаксации (или их обратных значений) образует релаксационный спектр данного материала. Процесс Р. в поликристаллах и вообще в материалах с зернистой структурой б. ч. проходит активнее по поверхностям раздела (зерен, блоков мозаичной структуры, поверхностям сдвигов и т. д.). Поэтому, так же как и для диффузии, различают пограничную и объемную Р. Т. к. правильность строения обычно убывает от середины к краю зерен, то степень неупорядоченности приграничных зон б. ч. выше, а энергия активации — соответственно меньше, чем внутренних зон. Вблизи границ зерен и происходит пограничное вязкое течение, вызывающее Р. напряжений. С повышением темп-ры испытания растет скорость диффузии и падает коэфф. вязкости, что сильно увеличивает скорость Р. (снижает сопротивление Р.). Если для обнаружения Р. при 20° у стали требуются испытания продолжительностью в тысячи часов, то при высоких темп-рах Р. проявляется уже за минуты и быстрее. Если считать тело до нагружения находящимся в равновесии, то с ростом приложенного напряжения неравновесность папряженного образца увеличивается и скорость Р. растет. Чем выше темп-ра испытания, тем сильнее возрастает скорость Р. с увеличением исходного напряжения. Как правило, с ростом времени скорость релаксации постепенно уменьшается, что соответствует подобному же уменьшению скорости при переходе от неустановившейся к установившейся (или от I ко II периоду) ползучести. Что касается III (ускоренного) периода, к-рый наблюдается при ползучести вследствие развития трещин и повышения локальных напряжений, то в условиях Р. при снижающихся средних напряжениях обычно скорость процесса постепенно уменьшается. Однако в нек-рых случаях, нанр. при интенсивных фазовых превращениях, когда выделяются крупные сферо-идизированные частицы о-фазы при 650— 700°, у пек-рых аустенитных сталей с резкой структурной нестабильностью после значительного времени скорость Р. может возрастать, приводя к т. н. III периоду Р. Т. о., Ill (ускоренный) период Р. яв- [c.137]

Первый коэффициент вязкости х является основным. Для его определения существует множество различных способов, основанных на применении тех конечных формул, которые могут быть получены в результате интегрирования соответственных дифференциальных уравнений с использованием соотношений (11.18) для частных случаев движения жидкости. О некоторых из этих способов мы будем говорить ниже. Что же касается второго коэффициента вязкости, необходимость учёта которого может возникать только при рассмотрении того движения жидкости или газа, в котором явно проявляется свойство их сжимаемости, то до последнего времени его совершенно не учитЬвали. И только в связи с исследованиями Л. И. Мандельштама и М. А. Леонтовича ) влияния внутренних процессов с большим временем релаксации на распространение звука в жидкости было указано на необходимость учёта второго коэффициента вязкости. В отдельных случаях значение второго коэффициента вязкости может намного превышать значение основного коэффициента вязкости. Но приборов по определению второго коэффициента вязкости пока пе предложено. [c.66]

Все изготовляемые из стекл вергаются отжигу, т. е. медлень чтобы в них не возникли слишко которые могут создать разруш коэффициент теплопроводности с теплового расширения а, тем бол одинаковой скорости охлажденк Напряжения могут возникать вязкости >10 пуаз Ю н-сек/ ходит релаксация напряжений, [c.701]

В дальнейшем, по мере снижения температуры, вязкость материала продолжает уменьшаться, и в конце концов наступает момент, когда релаксация напряжений у вершины дефекта становится невозможной. В этих условиях хрупкая трещина возникает и распростртаняется при низком уровне номинальных напряжений (рис. 6-47, кривая а). Температура, при которой начинает наблюдаться это явление, называется нижней критической. Она зависит от ряда факторов и прежде всего от пластических свойств металла шва. [c.278]

Особые сложности возникают в задачах этого рода, когда обтекание осуществляется смесью нейтральных или реагирующих, образующих фронты детонации и горения газов (Г. Г. Черный), при наличии неравновесных в термодинамическом смысле физико-химических процессов диссоциации и ионизации, релаксации колебательных степеней свободы молекул, влиянии излучения (В. Я. Нейланд). Учет влияния реальности образующих смесь газов, их вязкости, теплопроводности и взаимной диффузии еще более усложняет физическую сущность явлений, вызывая наряду с вычислительными трудностями вопросы, связанные с самой постановкой задачи (Б. М. Павлов, А. И. Толстых, Г. Хошизаки, К. Вилсон). До сих пор еще совершенно недостаточны наши знания [c.41]

Укажем здесь только, что в жидкостях могут происходить разнообразные и весьма сложные релаксационные процессы термическая релаксация (кнезеровские эффекты, возбуждения колебательных и вращательных степеней свободы молекул), поворотноизомерная релаксация, химическая релаксация. В акустической волне может возникать под действием деформаций сжатия и сдвига так называемая структурная релаксация. Под этим понимают изменение ближнего порядка в расположении молекул, что приводит к некоторой перестройке структуры жидкости. Все эти типы релаксаций связаны в основном с объемной вязкостью, хотя структурная релаксация может происходить и под действием сдвиговой волны в маловязких жидкостях — на очень высоких частотах. В жидкости могут наблюдаться сразу несколько различных релаксационных процессов. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...