Природа внутренних напряжений

Упругие напряжения, возникающие в материале, могут быть по природе внутренними напряжениями, появляющимися в материале в результате термической обработки, и внешними — под влиянием нагрузок. Часто в деталях действуют внутренние и внешне приложенные нагрузки (в результате сварки, быстрого охлаждения с высоких температур и при работе деталей под давлением). Наблюдаются случаи больших напряжений в биметалле из нержавеющей стали, а также в сварных швах вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения. Операции штамповки, гнутья и др. часто бывают причиной больших внутренних напряжений, которые способствуют коррозионному растрескиванию при воздействии соответствующих сред. [c.627]

НОСКОВ — строитель первой русской мартеновской печи в 1870 г. па Сормовском заводе, Калакуцкий и Лавров, проведшие первые научные исследования литой стали и установившие природу внутренних напряжений и литейных дефектов в стали. [c.88]

ПРИРОДА ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.56]

С другого стороны, и пластическая деформация, и собственно разрушение являются по своей физической природе локальными процессами, и эта локализация пластической деформации и разрушение имеет свои специфические особенности на каждом структурном уровне. На микроуровне - уровне дефектов структуры (вакансий, дислокаций и т.д.) - развиваются свои процессы накопления микроповреждений, обусловленные перераспределением дефектов и увеличением плотности. Причем, поля внутренних напряжений на разных структурных уровнях также существенно различны и имеют разную физическую природу. Неодинаковы и концентраторы напряжений. На микроуровне это могут быть внедренные атомы, атомы замещения, дислокационные петли и [c.242]

В некоторых учебниках гидравлики утверждается, что подъемная сила приложена в центре водоизмещения. Это неправильное представление о природе поверхностных сил может послужить источником ошибочных выводов при решении задач на определение внутренних напряжений. Однако при решении задач о плавании и остойчивости тел, рассматриваемых как твердые тела, часто удобно для упрощения рассуждений прилагать подъемную силу к центру водоизмещения. [c.48]

Эффект повышения прочности в начальный период воздействия сред обусловлен спонтанной ориентацией структурных элементов полимера. Следующее затем падение прочности вызвано дезориентацией и ослаблением силы взаимодействия структурных элементов в результате увеличения микропористости. Возникающая спонтанная ориентация сохраняется после прекращения воздействия сред, что может быть объяснено релаксационной природой снятия локальных внутренних напряжений. [c.109]

Конструкционные материалы, находясь в различных условиях эксплуатации, подвергаются коррозионным разрушениям, в результате которых снижается их прочность и сокращаются сроки их службы, загрязняются продукты производства, что приводит к снижению их качества, ухудшается внешний вид материалов. Существуют внутренние и внешние факторы коррозии. К первым относятся факторы, связанные с природой материала (состав, структура, внутренние напряжения, состояние поверхности). Внешние факторы определяются составом коррозионной среды и условиями коррозии (температура, давление, скорость движения материала относительно среды и др.). По механизму коррозионных процессов, протекающих на металлических материалах, общепринято разделять химическую и электрохимическую коррозию. [c.13]

Характер анодных кривых для каждой структурной составляющей и каждого физически неоднородного участка зависит от химического состава этих составляющих, кристаллической структуры, концентрации ионов водорода, температуры, природы и концентрации активаторов, природы и концентрации анодных замедлителей, внутренних напряжений и приложенных внешних напряжений, В зависимости от ряда указанных факторов изменяется равновесный потенциал, потенциалы начала пассивации и полной пассивации, а также потенциал перепассивации и в ряде случаев потенциал пробоя (в присутствии активаторов, внутренних или приложенных внешних напряжений). Одновременно в зависимости от указанных факторов будет изменяться критический анодный ток пассивации и ток в пассивном состоянии. [c.35]

Таким образом, результаты исследований температурной эволюции структуры и свойств наноструктурного Ni, полученного ИПД, показывают, что при нагреве этого материала происходят сложные структурные изменения, связанные с развитием процессов возврата, рекристаллизации и роста зерен. Очевидно, природа возврата обусловлена прежде всего перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен, приводящих к уменьшению внутренних напряжений (см. рис. 3.25). В то же время точечные дефекты здесь не играют существенной роли, поскольку электросопротивление, наиболее чувствительное к присутствию избыточных вакансий и межузельных атомов, остается постоянным вплоть до начала роста зерен (см. рис. 3.2а). [c.127]

Для изучения природы пресс-эффекта исследовалось влияние химического состава сплава, степени и температуры деформации, скорости прессования, характера и величины деформации и внутренних напряжений на электрическую проводимость сплава этой системы. [c.54]

При нагревании подавляющее большинство твердых тел испытывает расширение, приводящее к изменению их размеров. Различие коэффициентов теплового расширения (КТР) вызывает появление внутренних напряжений в пленках, покрытиях, адгезионных соединениях, сварных швах и т. д., что не всегда желательно и допустимо. Поэтому практически важным является согласование КТР материалов, идущих на изготовление РЭА. Для подбора этих материалов и направленного изменения их КТР требуется знание физической природы самого явления теплового расширения тел Рассмотрим кратко ее суть. [c.135]

Существенное влияние на структуру пограничных слоев адгезива, а следовательно, и величину внутренних напряжений оказывает природа субстрата. Так, внутренние напряжения в клеевой прослойке, сформированной между поверхностями стекла и стеклопластика, больше, чем между поверхностями стекло стекло 1[Л. 66]. Это объясняется большей адгезией полимера к стеклопластику по сравнению со стеклом. Сравнительный анализ внутренних напряжений [c.46]

Анализ полученных данных показывает, что между опытными данными для пленок и прослоек прослеживается определенная корреляция, свидетельств>(ющая о единой природе, порождающей анизотропию термического сопротивления. Очевидно, что, как и для вытянутых пленок, причиной анизотропии термического сопротивления клеевых прослоек следует считать ориентацию структурных элементов в плоскости склеивания. Другое дело, что сам процесс ориентации при отверждении клеевых прослоек отличается целым рядом специфических особенностей в сравнении с вытяжкой полимерных пленок. Во-первых, в процессе отверждения полимер прослойки проходит через несколько стадий состояния, сопровождаемых фиксацией ориентированных структурных элементов в плоскости склеивания. Во-вторых, наличие поверхностей субстратов накладывает ограничения на подвижность цепей и их составляющих. Например, при напряжении 10-10 Па пленки из ПС растягиваются при температуре 483 К в течение 2 с более чем в 2 раза [Л. 70], в то время как даже при значительно больших значениях внутренних напряжений растяжение клеевой прослойки практически незаметно. Такое положение вызвано адгезионным сцеплением частей цепей с поверх- [c.55]

Для полиэфирных покрытий рентгеноструктурным анализом установлена взаимосвязь между природой подложки и структурой сформированных надмолекулярных образований в зоне раздела [Л. 75], причем замечено, что размер надмолекулярных структур покрытия и их распределение зависят от количества активных центров на поверхности подложки. Таким образом, процесс формирования гетерогенных полимерных систем, в том числе и клеевых, проходит через стадию образования надмолекулярных структур, зависящих от природы субстрата. В свою очередь структура надмолекулярных образований определяет прочность адгезионного взаимодействия, величину внутренних напряжений и термического сопротивления клеевых прослоек. [c.69]

Будем также помнить, что все внутренние напряжения в металле, создаваемые присутствующими там дефектами кристаллического строения, имеют электростатическую природу напряжения растяжения вызваны увеличением расстояния ион - электрон, взаимодействие между которыми обусловливает металлическую связь напряжения сжатия возникают из-за уменьшения радиуса их взаимодействия ниже номинального и из-за деформации электронных оболочек ионов. [c.31]

Изменение концентрации органических веществ в электролите, в зависимости от их природы и действия на кинетику электродных процессов, по-разному влияет на характер изменения внутренних напряжений в покрытиях. [c.92]

Природа этих деформаций пока недостаточно еще изучена и по мнению некоторых, исследователей ее источником является релаксация напряжений, возникающих во время охлаждения, или внутренних напряжений первого и второго рода. [c.10]

Основная концепция, положенная в основу при объяснении природы порогового напряжения, приводит к необходимости допущения существования так называемого подпирающего или внутреннего напряжения, которое, следуя положениям механики вязкопластического течения, представляет собой напряжение равновесия в чувствительном к скорости (времени) материале как предел при стремлении скорости деформации к нулю. Значения порогового напряжения вместе с данными по температурам испытаний и размеру зерен для некоторых ССП сплавов приведены в табл. 5.7. [c.414]

Кроме того, следует отметить, что полученные данные могут служить основой для построения новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах концентрации напряжений из-за различного рода неоднородностей дислокационной структуры, а за счет различного рода локальных неоднородностей распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мошности и природы [368, 691]. Таким образом, при определенных температурно-силовых и временных условиях стадия зарождения первичного очага концентрации напряжений и первичной трещины, а также последующая стадия развития хрупкой трещины должны рассматриваться с позиций изложенной выше модели диффузионно-дислокационной микропластичности. При этом теория должна рассматривать диффузионную стадию зарождения ансамбля кластеров различной мощности (т.е. с различным уровнем концентрации напряжений вблизи единичных кластеров), их рост и эволюцию в процессе вьщержки под нагрузкой (взаимодействие между собой, перераспределен е в размерах и др.). Т.е. взаимодействие между собой локальных источников перенапряжений от единичных кластеров в микрообъемах формирует общее макроскопическое поле внутренних напряжений в кристалле, ответственное за деформационное упрочнение кристалла, а также создает некоторую критическую ситуацию по пиковым напряжениям, превышающим в некоторой точке ансамбля прочность кристалла на разрыв [368, 691]. [c.259]

Механизм природы сверхпластичности разными авторами объясняется по разному ослаблением межатомных связей при внутренних превращениях, диффузионной высокотемпературной ползучестью, фазовой рекристаллизацией, снимающей искажения в кристаллической решетке, внутренними напряжениями, возникающими при образовании новой фазы [4]. [c.134]

К внутренним факторам относятся природа металла, структура, наличие внутренних напряжений и состояние поверхности металла. [c.4]

Понятно, что это та ситуация, которая требует построения элементов с разрывами смеш,ений высшего порядка, быть может, подобных элементам с линейным изменением между узлами, описанными в предыдущем параграфе. Однако можно показать, что напряжения в узле между двумя элементами с разрывом смещений оказываются неопределенными, если только не остаются непрерывными в этом узле как функция, описывающая разрыв смещений, так и ее производная по направлению трещины. Другими словами, наклон разрыва смещений также должен быть непрерывной функцией. Если для каждого элемента задать линейное изменение разрыва смещений, то наклоны в узлах будут резко изменяться и напряжения в этих точках окажутся сингулярными. Простейший элемент еще более высокого порядка, который можно использовать, имеет квадратичное изменение разрывов смещений и должен удовлетворять ограничению, состоящему в требовании, чтобы наклоны разрывов смещений были равны в узлах смежных элементов, Мы не будем обсуждать этот метод детально, поскольку квадратичные элементы ведут только к частичному улучшению численного решения задачи о трещине под воздействием внутреннего давления. Вместо этого рассмотрим специальные элементы высшего порядка, которые учитывают природу сингулярности напряжений в конце трещины. [c.155]

Начало исследованию внутренних напряжений было положено в работе русского ученого Н. В. Калакутского Исследование внутренних напряжений в чугуне и стали (СПб, 1887). К настоящему времени по этому вопросу имеется обширная отечественная и иностранная литература в которой рассматривается природа внутренних напряжений, причины их возникновения, методы измерения, влияние их на качество изделий и другие моменты. [c.294]

Характер влияния частиц на водородосодержание покрытий и величину внутренних напряжений осадков связан с природой, проводимостью частиц и действием их на процесс выделения водорода. Экранируя поверхность катода, непроводящие частицы приводят к образованию участков с повьцценной плотностью тока, при этом наблюдается, как правило, рост наводороживания осадка. Другой причиной повышения содержания водор0да в осадке могут быть микропустоты и поры, являющиеся коллекторами водорода и гидроокисей. Однако одновременно идет процесс постоянного воздействия частиц на поверхность катода и удаления веществ с поверхности. В результате непроводящие дисперсные частицы. [c.107]

На рис. 6.14,6 показан ход траекторий главного напряжения растяжения. Видно, что эти траектории, огибая внутренний угол, сгущаются около точки В и отходят от внешнего угла (от точки А). Картина траекторий объясняет природу увеличения напряжения в точках В, В. Такое увеличение напряжения называют кон1 внт-рацией, а местные особенности формы, вызывающие концентрацию, носят название концентраторов. Геометрическим коэффициентом концентрации напряжения Од называют отношение истинного наибольшего напряжения в зоне концентрации к тому напряжению о, которое находят по формулам, выведенным в гл. IV и V. Эти формулы не учитывают неравномерности распределения напряжений, [c.164]

Согласно динамической теории дифракционного контраста [112-114], толщинные контуры экстинкции являются контурами одинаковой глубины в тонкой фольге и появляются на электронномикроскопическом изображении, когда некоторое семейство плоскостей данного зерна находится в брэгговских условиях отражения. В работах [115, 116] проанализирована физическая природа уширения толщинных контуров экстинции на электронномикроскопических изображениях границ зерен в наноструктурных материалах и показано, что оно связано с высоким уровнем внутренних напряжений и искажений кристаллической решетки вблизи границ зерен в образцах, подвергнутых ИПД. На основе этого анализа предложена методика определения величины упругих деформаций в зависимости от расстояния до границы зерна. [c.62]

В уровень внутренних напряжений в нанокристаллах, имеющих размер зерен в несколько десятков нанометров, могут давать вклад не только линейные дефекты. Было, например, показано, что напряжения, вызванные поверхностным натяжением, могут вызывать значительные напряжения в наноструктурном Pd [83]. Близкодействующие поля точечных дефектов также важны в случае очень маленьких размеров зерен [118]. Следовательно, можно ожидать, что избыточная энергия скомпактированных нанокристаллов может иметь иную природу, чем в материалах, полученных методом ИПД. Однако этот вопрос требует дальнейщих исследований. [c.113]

Рядом исследователей делались попытки описать физическую картину проявления сил внутреннего трения. По Т. Кельвину и В. Фойхту [26] на силы внутреннего трения в твердых телах можно распространить гипотезу Ньютона для жидкости, т. е. можно полагать, что сила внутреннего трения линейно связана со скоростью деформации. Несмотря на то что эта гипотеза противоречит многочисленным опытным данным, во всяком случае для сталей при обычно применяемых частотах и напряжениях, ею часто пользуются, поскольку она создает известные удобства при решении уравнений колебаний с затуханием. В действительности природа внутреннего трения более сложна. Наиболее важными причинами, вызывающими рассеяние энергии колебаний в металле, по-видимому, являются 1) местные пластические де- [c.95]

Выше отмечалось влияние, оказываемое природой субстрата на формирование и величину внутренних напряжений клеевых прослоек. В связи с этим представляет интерес сопоставить влияние природы субстрата на формирование внутренних напряжений и термического сопротивления для этих систем. Объектом исследования являлся клей на основе ПП-1. В качестве субстратов применялись дюралюмин Д16Т, медь М2 и сталь 45. Склеиваемые поверхности подвергались шлифовке и обрабатывались шкуркой до V8a—V86 классов чистоты. Температура склеивания поддерживалась на уровне 353 К. Экспериментальные данные приведены на рис. 2-15, из которого виден адекватный характер расположения кривых внутренних напряжений и термического сопротивления, при этом сопротивление i , как отмечалось и выше, изменяется по времени симбатно нарастанию напряжения а для одинаковых по природе субстратов. Предельные максимальные значения внут-. ренних напряжений и термических сопротивлений сформировавшихся клеевых прослоек заметно зависят от природы субстрата и развиваются пропорционально прочности адгезионного взаимодействия. [c.67]

Влияние природы субстрата на формирование сопротивления 7 п напряжения ст можно объяснить, исходя с позиций теории о структурообразовании иространст-венносшитых полимеров. Так, при увеличении числа активных центров на поверхностях субстратов возрастает число зафиксированных на них частей молекулярных цепей. Отсюда в процессе усадки напряжения растяжения распределяются на весь или на значительную часть каркаса сетки, реализуясь в основном во внутренние напряжения. Это в свою очередь сопровождается интенсивной ориентацией структурных элементов сетки в плоскости склеивания. В случае, когда на поверхностях субстратов находится незначительное количество активных центров, зафиксированной оказывается лишь часть концов цепей, поэтому напряжение передается на отдельные участки сетки. [c.69]

Следовательно, структура металла — это распределение по его объему внутренних напряжений, которые создают дефекты атомно-кристаллического строения эти напряжения имеют электростатическую природу и определяются уровнем некомпенсированности межатомных связей. [c.45]

Склонность к коррозионному растрескиванию зависят от состава коррозн.) онной среды, величины растягивающих напряжений, химического и фазового со става сталей, природы и величины внутренних напряжений. [c.66]

Проведенные нами исследования подтвердили известные в литературе высказывания (133, 136, 146, 148 и др.), что изностостойкость тех или иных металлов при одинаковых условиях трения в основном зависит от их природы, твердости, вязкости, структуры и величины внутренних напряжений. [c.136]

Отливки, не продаедшие термическую обработку, имеют крупнозернистую структуру и низкие прочностные свойства. Кроме того, в связи с неравномерностью охлаждения различных зон и затрудненностью усадки в них сохраняются внутренние напряжения. Структура и свойства отливок могут быть существенно улучшены термической обработкой. Вид обработки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск) определяется природой и составом сплава, размерами и конфигурацией отливки, а также техническими условиями. [c.232]

Из пяти основных механизмов упрочнения суперсплавов — твердорастворного, дисперсного (дисперсионного), зернограничного, деформационного и текстурного — от природы сплава зависят первые три. В двух первых случаях упрочнение объясняется действием внутренних напряжений, возникающих в результате внедрения в упругую матрицу либо растворенных атомов (твердорастворное упрочнение), либо частиц второй фазы. Если частицы второй фазы выделяются из твердого раствора при старении, то они называются преципитатами , а упрочнение - дисперсионным. Если же дисперсные частицы искусственно вводятся в сплав, то они называются дисперсоидами , а упрочнение -дисперсным. В этом втором случае речь идет об искусственных компо- [c.303]

В структуре сталей с высоким содержанием хрома часто имеется а-фаза (Fe r), природа которой полностью не выяснена. Эта фаза отличается высокой твердостью и хрупкостью. Появление этой фазы в структуре стали приводит к резкому снижению ее эрозионной стойкости. Это объясняется не столько хрупкими свойствами самой с-фазы, сколько возникновением внутренних напряжений в твердом растворе при ее образовании. Выделение а-фазы, как правило, сопровождается значительными изменениями объема, что и является причиной хрупкого состояния стали. Образование ст-фазы зависит главным образом от качественного и количественного состава стали. Легирующие элементы в хромистых сталях по-разному влияют на склонность к образованию а-фазы (табл. 48). [c.157]

Наконец, указанные эффекты необходимо учитывать при эксплуатации полупроводниковых приборов, связанной с вибрациями и многократными деформациями, например при эксплуатации полупроводниковых тензодатчи-ков [368]. При этом обычно считается, что в полупроводниковых тенэодат-чиках, работающих в режиме многократных деформаций, изменение электросопротивления является полностью обратимым, а если же и появляются некоторые признаки необратимости, то ее, как правило, объясняют изменением адгезионных условий соединения тензодатчика с материалом. Однако данные, полученные в главе 7, свидетельствуют как раз об обратном (см., например, рис. 106, 136—139, табл. 9). Таким образом, полученные результаты представляют большой интерес для выяснения физической природы механизма старения материала тензодатчиков как полупроводникового, так и металлического типа в процессе их эксплуатации. Причем указанные процессы старения могут проходить не только в поле действующих внешних переменных напряжений, но и при наличии в материале градиента внутренних остаточных напряжений, т.е. без непосредственного приложения внешней нагрузки. Последнее имеет большое значение для полупроводниковых приборов, поскольку на различных технологических стадиях их производства в материале возникают существенные внутренние напряжения. Аналогичные эффекты имеют большое значение и для металлических материалов. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...