Изменения диэлектрической

1) Если деформация изменяется со временем, то во многих телах возникают и другие силы, величина которых зависит не только от величины деформации, но и от скорости изменения деформации. Мы будем пока пренебрегать этими силами.

Теми же методами статики можно решать задачи об упругом равновесии тел, если внешние силы, вызывающие деформации тел, а вместе с ними и сами деформации меняются настолько медленно, что работой сил, вызывающих ускорения тел или частей тел и изменяющих их кинетическую энергию, можно пренебречь. В таких случаях каждое из состояний тел, которому соответствует определенная деформация, можно рассматривать как состояние равновесия и решать задачу об этой деформации как задачу статики. Весь же медленный процесс изменения деформации при этом рассматривается как непрерывный ряд состояний равновесия, последовательно сменяющих друг друга, так что каждому состоянию равновесия соответствует определенная стационарная деформация.

Это предположение могло бы выполняться только при условии, что изменения деформации, вызванные изменениями силы F, происходят мгновенно по всей длине стержня, т. е. при условии, что деформации распространяются по стержню с бесконечно большой скоростью. Но в таком случае импульсы деформаций в упругом теле могли бы служить для передачи сигналов с бесконечно большой скоростью. Однако передача сигналов со скоростью, превышающей скорость света, как это вытекает из соображений теории относительности (гл. IX), принципиально невозможна. Следовательно, не может происходить мгновенного распространения в упругом теле изменяющихся со временем деформаций.

Элементарная деформация сдвига, как сказано выше, не сопровождается изменением объема тела. Все же при быстрых деформациях сдвига в жидкости и газе могут возникать заметные силы; однако эти силы зависят не от величины деформации, а от скорости изменения деформации. И если скорость деформации стремится к нулю, то и силы стремятся к нулю. Поэтому эти силы следует рассматривать не как упругие силы, а как силы трения — это силы внутреннего трения, или силы вязкости. С силами вязкости приходится считаться только при рассмотрении достаточно быстрых движений, когда сдвиги в жидкости или газе изменяются с достаточно большой скоростью. Какая скорость окажется «достаточно большой» в этом смысле, зависит от свойств жидкости или газа и конкретных условий задачи. Но во всяком случае для каждых конкретных условий можно указать столь медленные движения, при которых с силами, возникающими в жидкости и газе при сдвигах, можно не считаться. Разумеется, эти силы не играют роли в задачах о равновесии жидкости и газов.

ный угол зубчатый сектор, на валу которого закреплен отражатель антенны. На валике 3 установлена многодисковая предохранительная фрикционная муфта, момент трения которой регулируется путем изменения деформации пружины посредством гайки. Корпус механизма закрытого типа разъемный, состоит из двух основных деталей, отлитых из силумина. Валики 1, 2, 3 и 4 — на шарикоподшипниках. Предусмотрена возможность узловой сборки. На рисунке показаны габаритные и присоединительные размеры, Показанный на рис. 29.22 редуктор привода антенны имеет одну несущую деталь корпуса, на которой крепятся подшипники

Особенности нелинейного виброизолятора. Возникновение нели-нейностей в системах виброизоляции связано в первую очередь с повышением уровня колебаний и увеличением размеров виброизоляторов в современных машинах. Известно, что любой реальный виброизолятор может иметь линейную упругую характеристику только на некотором участке изменения деформации. С увеличением силы, действующей на виброизолятор, увеличивается его ход (максимальное перемещение), и рабочий участок упругой характеристики выходит за пределы линейного участка. При больших силах, действующих на виброизолятор, и необходимости ограничения его хода умышленно приходится выполнять характеристику нелинейной.

Эмбери [393] указал, что, несмотря на важность знания средней макроскопической деформации, при которой происходит зарождение пор, необходимо знать локальные изменения деформации, связанные с неоднородным распределением частиц по объему, а также наличием в реальных материалах частиц разных размеров. Для упрощения Эмбери предлагает рассмотреть два предельных случая: случай, когда деформация зависит только от средней объемной доли частиц, медленно уменьшаясь при ее увеличении, как показано на рис. 5.6, и случай, когда зарождение определяется частицами больших размеров.

граммные нагружающие устройства, в которых применяется кулачковый механизм, действующий на образец через амортизатор, не позволяют поддерживать на каждой ступени нагрузку постоянной в случае изменения деформации образца. Программный нагружающий механизм82 лишен этого недостатка. Машина83 снабжена механизмом программирования статической составляющей.

Вторым фактором^, отличающим импульсное нагружение от статического, является скорость изменения деформации. Как было установлено, при повышении скорости деформирования прочность некоторых композиционных материалов изменяется [156]. Как правило, при возрастании скорости деформирования предел прочности увеличивается.

которых ат = 1; они дают возможность определить модули релаксации в течение времени много большего, чем это можно сделать непосредственно в лабораторных условиях. Кроме того, для каждого исследованного материала эти данные определяют функцию Е = ?(?), которая вместе с коэффициентами смещения «т (рис. 4) и с уравнениями (40) и (45) дает возможность найти напряжения при произвольной истории изменения деформации и температуры. Если же заданы напряжения, то при по-

Переходя от решений задач о плоской деформации к решениям задач об обобщенной плоской деформации, т. е. вводя в рассмотрение на каждом шаге приращения нагрузки приращения средней деформации в осевом направлении Aez, а не полагая Дёг=0, можно исследовать и случай осевого нагруже-ния. Для построения решений этих задач необходимо учитывать, что Аож = My = 0 и Дсгг Ф 0 на каждом шаге нагруже-ния. Соответствующие результаты опубликованы Лином с соавторами [20], использовавшими элементы с линейным законом изменения деформации вместо элементов с постоянной деформацией. В этой работе представлены результаты для бороэпок-сидного и бороалюминиевого композитов с объемной долей волокон 50%, полученные для случая квадратной укладки.

Левкович [132] наблюдал незначительные изменения диэлектрической проницаемости и снижение точки Кюри ВаТЮ3 вследствие облучения быстрыми нейтронами.

Изучалось действие облучения быстрыми нейтронами на некоторые титанаты [228]. ВаТЮ3, ВаТЮ3 + 4% РЬТЮ3, ВаТЮ3 + 5% СаТЮ3 облучались интегральными потоками быстрых нейтронов от 1015 до 1018 нейтрон/см2, а также у"излУчением радиоактивного изотопа Со60 до 3,9-108раЗ. Потоки менее 1018 быстрых нейтрон/см2 оказывали небольшое влияние на диэлектрическую проницаемость. После старения при комнатной температуре в течение 12 дней восстанавливалось 30% изменений диэлектрической проницаемости образцов, облученных интегральным потоком быстрых нейтронов 1018 нейтрон /см2. После старения в течение 255 дней восстанавливалось 55% исходной величины. Термообработка также частично восстанавливает исходные свойства. Даже при меньших дозах облучения добротность понижалась, но восстанавливалась в результате термообработки и старения. Суммарные потери на гистерезис при постоянном максимальном электрическом смещении увеличивались, а изменения петли гистерезиса были велики только для образцов, облученных интегральным потоком быстрых нейтронов 1018 нейтрон/см2. Электрическое смещение для постоянного электрического поля уменьшалось. Гамма-облучение радиоизотопа Со60 вызывало подобные, но меньшие изменения диэлектрической проницаемости и добротности. Однако влияние на характеристики гистерезиса было противоположно влиянию нейтронного облучения: потери на гистерезис при постоянном максимальном электрическом смещении уменьшались, а электрическое смещение при постоянном поле увеличивалось. Некоторые данные по влиянию облучения на свойства ферритов приведены в работах [80, 121].

наиболее плохим изолятором оказался полипропилен. Электрические и механические свойства полиэтилена остаются почти постоянными при комбинированном воздействии тепла, влажности и излучения, хотя при интегральной дозе около 1010 эрг!г отмечается некоторое увеличение твердости и ухудшение гибкости полиэтиленовой изоляции. Такое превосходство полиэтилена по сравнению с большинством органических материалов находится в согласии с результатами других исследований. Среди обычно используемых изоляторов полистирол, по-видимому, наиболее стоек к излучению. Предполагается, что молекулу полистирола стабилизирует фенильная группа, присоединенная к главной цепи, так как поглощенная энергия излучения рассеивается по фенильному кольцу без его разрушения. В работе [77] исследовали стойкость полистирола под воздействием у-излучения и быстрых нейтронов сравнительно с кремнеземом, нейлоном и фенолформальдегидом и пр. Изменения диэлектрической проницаемости этих материалов оказались в пределах ошибки измерения ±3% при интегральном потоке быстрых нейтронов 1018 нейтрон /еж2 и интегральной дозе у-облучения 1010 эрг 1г. Однако были замечены большие различия в изменении диэлектрических потерь (tg б) облученных материалов. Наибольшие изменения наблюдали у полиэтилена и тефлона, а у полистирола, нейлона и кремнезема изменения не отмечены. В таких сильносшитых материалах, как кремнезем и фенолформаль-

Проведенные рассуждения имеют лишь качественный характер 1, поскольку в настоящее время еще неясно влияние изменения диэлектрической проницаемости на энергию активированного комплекса, а теоретический расчет энергии гидратации ионов (в связи с диэлектрической проницаемостью растворителя) представляет сложную и еще нерешенную задачу.

Проведенные рассуждения имеют лишь качественный характер *, поскольку в настоящее время еще неясно влияние изменения диэлектрической проницаемости на энергию активированного комплекса, а теоретический расчет энергии гидратации ионов (в связи с диэлектрической проницаемостью растворителя) представляет сложную и еще нерешенную задачу.

Влияние на величину диэлектрической проницаемости концентрации солей Nad в дисперсной фазе (воде) исследовалось при 20 °С. Отмечен рост диэлектрической проницаемости в зависимости от концентрации электролита на небольшом участке при значениях до 0,6 N, влажность эмульсии W при этом составляла 20%. Зависимость изменения диэлектрической проницаемости от влажности эмульсии с дисперсной фазой на основе пресной воды и 2 N раствора NaCl исследована в диапазоне влажности 0—40%. Установлена линейная зависимость г' от W в указанном диапазоне влажностей.

При сжатии число диполей на единицу объема увеличивается пропорционально увеличению плотности, а дипольный момент молекулы при умеренных давлениях может быть принят в первом приближении не зависящим от плотности. Тогда из выражения (5.4) при постоянной напряженности поля получим закон изменения диэлектрической проницаемости при сжатии

Емкостные преобразователи состоят из двух или нескольких пластин, расположенных определенным образом одна относительно другой, причем зазор между ними заполнен диэлектриком, обычно воздухом. Измерительный ход упругого элемента изменяет их расположение и тем самым изменяет емкость преобразователя. Классификация важнейших конструкций преобразователей дана на рис. 3.50. Для использования в датчиках чаще всего применяются системы с изменяемой длиной зазора, а из них — несимметричные — главным образом в генераторных схемах для частотных методов измерения. Принципиальная возможность изменения диэлектрической проницаемости (и, таким образом, емкости) воздействием силы на сам диэлектрик ведет к соответствию с-магнитоупругими датчиками (2-й тип). Однако этот способ в настоящее время не имеет никакого значения [55].

Датчики силы с емкостными преобразователями. Емкостной преобразователь представляет собой простой или дифференциальный > конденсатор, емкость С которого изменяется путем изменения расстояния б между его обкладками, либо путем изменения площади S обкладок, либо путем изменения диэлектрической постоянной е материала, помещенного между обкладками. В датчиках силы емкостные преобразователи реагируют на деформацию упругого элемента, преобразовывая ее в изменение емкости.

Влагомер другого типа использует принцип изменения диэлектрической проницаемости при изменении влагосодержания материала. Диэлектрическая проницаемость чистой воды при 1-8°С равна 81,7, а для большинства сухих материалов не превышает 10, поэтому с увеличением влажности диэлектрическая проницаемость увеличивается линейно.

В рамках обсуждаемых расчетов, кроме проблемы фазовых переходов, удается подробно изучить барические зависимости многих свойств Ill-нитридов; например, оценить скорости изменения (в зависимости от Р) энергий межзонных переходов, упругих характеристик и т. д. В качестве иллюстрации получаемых зависимостей на рис. 1.6 приводится скорость изменения диэлектрической постоянной вюртцитоподобных Ш-нитридов от степени внеш-

емкость С которого изменяется путем изменения расстояния б между его обкладками, либо путем изменения площади S обкладок, либо путем изменения диэлектрической постоянной 8 материала, помещенного между обкладками. В датчиках силы емкостные преобразователи реагируют на деформацию упругого элемента, преобразовывая ее в изменение емкости.