Изменение диэлектрической

Рис. 2.15. Изменение деформационных характеристик стали Х18Н10Т (650° С) в зависимости от уровня нагрузки

Как видно из рис. 4.25, изменение деформационных характеристик при двухчастотном нагружении принимает иной характер. Так, величина циклической пластической деформации (рис. 4.25, а) при равных с одночастотным нагруженном (см. рис. 4.9) амплитудах максимальных напряжений существенно увеличивается. Вместе с тем изменяются и циклические свойства материала, что выражается в интенсивном его разупрочнении после первых циклов нагружения на всех исследованных уровнях действующих напряжений. Также активизируется и одностороннее накопление деформации е'^ (рис. 4.25, б), которое на больших уровнях напряжений (о"„ = 23 -ч- 26 кгс/мм2) происходит на всем протяжении процесса нагружения, а с понижением до о"0 = 26 кгс/мм2 начинается с nlN ss 0,5.

Рис. 5.5. Изменение деформационных характеристик при наложении высокочастотной деформации в условиях жесткого (а) и мягкого (б) двухчастот-ного малоциклового нагружения.

Оценка несущей способности элементов конструкций при малоцикловом нагружении основана на анализе напряженного и деформированного состояния в зонах концентрации напряжений (деформаций) с использованием кинетики циклических деформационных свойств материалов по числу циклов нагружения и соответствующих критериев разрушения. Изменение деформационных характеристик зависит как от условий нагружения, так и от структурного состояния материала и может характеризоваться либо увеличением (разупрочняющиеся материалы), либо уменьшением (упрочняющиеся материалы), либо неизменностью (циклически стабилизирующиеся материалы) ширины петли гистерезиса с ростом числа циклов нагружения с заданной амплитудой нагрузки (напряжение) в цикле,

Суммирование по уравнениям типа (4.45), не учитывающим изменение деформационных характеристик от предыстории нагру-

= 5 мин) при экстремальных уровнях нагрузки показали (рис. 5.9), что изменение деформационных характеристик при двух-частотном нагружении принимает иной характер, чем при одно-частотном. Так, величина циклической пластической деформации (рис. 5.9, а) при одинаковых амплитудах максимальных напряжений существенно больше для двухчастотно го нагр ужения, чем для одночастотного. Вместе с этим более интенсивно протекает разупрочнение материала после первых циклов нагружения при всех исследованных уровнях действующих напряжений. Активизируется наряду с этим и одностороннее накопление деформации (рис. 5.9, б), которое на больших уровнях напряжений (аа = = 280 -г- 260 МПа) наблюдается начиная с первого цикла нагружения. При более низких напряжениях (оа = 260 МПа) накопление наблюдается при N/NP = 0,5. Если рассматривать изменение активной составляющей циклической пластической де-

Изменение деформационных характеристик материала в данных условиях испытаний, как будет показано ниже, является следствием проявления интенсивно протекающих процессов деформационного старения, которые еще более активизируются при яаличии высокочастотной составляющей напряжений в течение временных выдержек (двухчастотный режим). В первую очередь , эти процессы проявляются в выделении микродисперсных частиц, количество и размер которых зависят от условий, уровня и времени нагружения [103]. Большая плотность и мелкодисперсность частиц обусловливают повышение сопротивления деформированию

Однако испытания конструкционных материалов часто обнаруживают еще одно свойство, приводящее к незамкнутости петель, — направленное изменение ширины петель: ее уменьшение в случае циклического упрочнения материала либо увеличение — в случае его разупрочнения. Такое изменение деформационных свойств называют изотропным упрочнением (в симметричном цикле при этом происходит одинаковое изменение деформационных характеристик в обоих направлениях деформирования). Для того, чтобы модель могла отразить это изменение, подэлементы следует наделить способностью к изотропному упрочнению. Будем полагать, что упрочнение подэлементов может быть описано функцией, аналогичной (4.12):

где К и G — модули объемного сжатия и сдвига. Величины к и g выражают изменение деформационных свойств, определяющих поведение материалов при гидростатическом давлении и чистом сдвиге соответственно. Из соотношений (6.5) следует, что инварианты тензора напряжений

Постановка краевой задачи для тела, при деформировании которого возможно появление зон разрушения, может быть облегчена, если в определяющих соотношениях явным образом учесть скачкообразное изменение деформационных свойств материала. С этой целью введем индикаторный тензор Р — тензор изменения деформационных свойств в критических поврежденных состояниях, компоненты которого могут скачком изменять свои значения от нуля до единицы в случае невыполнения соответствующего условия прочности из совокупности.

вляться только гидростатическому сжатию в случае j\ ' < 0. Ска**- t кообразиое изменение деформационных свойств описывается входя- у, щими в определяющие соотношения (6.5) материальными функциями вида '

Изменение расстояния между электродами является основной причиной изменений емкости конденсаторов под действием облучения [104]. Изменение межэлектродного расстояния наиболее заметно в тех случаях, когда элементами конструкции конденсаторов являются радиационночув-ствительные, обычно органические, материалы. Давление, развивающееся при газовыделении, а также распухание (свеллинг) приводят к физическому искажению конденсатора и изменению межэлектродного расстояния. Опытных данных о влиянии излучения на диэлектрическую проницаемость диэлектриков, используемых в конденсаторах, мало, но изменение диэлектрической проницаемости,— по-видимому, эффект второго порядка, особенно для неорганических материалов. Другим эффектом второго порядка является изменение диэлектрической проницаемости вследствие разогрева диэлектрика в процессе у-облучения.

Это означает, что чувствительность определения ЛС, не говоря о краевом эффекте, не зависит от L. Это существенно упрощает процедуру испытаний, поскольку отпадает необходимость точного воспроизведения длины L для каждого образца с целью обеспечения одной и той же чувствительности тензометра. Тарировку можно проводить при комнатной температуре. Для низкотемпературных измерений нужно лишь ввести поправку на изменение диэлектрической постоянной. Это справедливо при условии сохранения постоянства отношения га/П с изменением температуры. Если оба цилиндра изготовлены из одного и того же материала, то изменение rzlr\ минимально. Чувствительность датчика легко меняется в зависимости от величины rjr\. Датчик мож-

Изменение плотности и температуры рабочего тела (Н2О) влечет за собой прежде всего изменение диэлектрической проницаемости (см. табл. 6-1). Как видно, представления о воде как высокополярном растворителе справедливы лишь в сравнительно узком диапазоне умеренных температур и высоких плотностей. В области средних значений плотностей и температур вода по своей

Рис. 6-1. Изменение диэлектрической проницаемости (р) Ы2О и ее плотности (е) с изменением температуры для давления 240 иге/см2.

Рис. 6-2. Изменение диэлектрической проницаемости (р) Ы2О, ее плотности (е) и температуры с изменением ее энтальпии для давления 255 кгс/см2.

Отсюда изменение диэлектрической проницаемости влажного пара

где е, е' и е" —диэлектрические постоянные соответственно влажного пара, воды и сухого насыщенного пара. Отношения объемов выразим через плотности и массовую степень влажности ут согласно уравнениям (II.6). Подставив эти выражения в формулу (V.17)^ найдем изменение диэлектрической постоянной под влиянием влажности пара

С увеличением температуры подвижность меняется обратно пропорционально вязкости среды (при 300°С приблизительно в 10 раз). Учитывая также изменение диэлектрической постоянной воды (примерно в 5 раз), получаем (У= (0,6-^-1,8) • 10~4 м2/(В-ч).

Рис. 5. Изменение диэлектрической проницаемости кристаллического силиката, стекла и глицерина по мере повышения температуры.

Рис. 1.6. Изменение диэлектрической константы (е0) для Ш-нитридов со структурой вюртцита от внешнего давления Р. Расчеты методом ЛМТО [73]

Следует различать абсолютную диэлектрическую проницаемость бо, равную 8,8542-Ю-12 фарад-В^-м-1, и относительную диэлектрическую проницаемость е, которая характеризует изменение диэлектрической-- проницаемости материала по сравнению с вакуумом при одинаковой напряженности электрического поля, зависит от частоты электрического поля и температуры.