|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Кинетических особенностей§ 1. Тензор кинетических напряжений оболочки нулевой гауссовой § 4. Тензор кинетических напряжений оболочки ненулевой гауссовой кривизны......................405 Задаче динамики деформируемого тела можно поставить в соответствие задачу о равновесии фиктивного четырехмерного тела. Для этого в рассмотрение вводится четырехмерное пространство с системой координат ха(а = 1,2, 3, 0), в которой первые три координаты X1 (i — 1, 2, 3) — пространственные; они совпадают с координатами х1 основной системы координат, четвертая координата — временная: х° = v°t, где v° — коэффициент пропорциональности, имеющий размерность скорости. Координатная линия х° — прямая, ортогональная к другим координатным линиям системы координат. Метрический тензор системы координат ха имеет компоненты g00 = — 1, gio = О, остальные компоненты gtj совпадают с соответствующими компонентами метрического тензора основной системы координат х1' (i = 1,2,3). Введем в рассмотрение четырехмерный тензор кинетических напряжений (Т), компоненты которого имеют вид [24] Тензор кинетических напряжений имеет основные инварианты: Задача о равновесии фиктивного тела сводится к определению тензора кинетических напряжений в области возмущений. При разгрузке требуется построить тензор кинетических напряжений По известному тензору кинетических напряжений находим для реального тела в области возмущений плотность При разгрузке тензор кинетических напряжений (Т) Разгр определяется формулой (1.3.46). Тензор (Т)нагр известен, следовательно, необходимо построить тензор А (Т) исходя из сформулированных требований. Представим тензир А (Т) в виде ложить единый метод построения этих тензоров для любого процесса нагружения независимо от его вида. Построение тензоров основано на использовании общего- решения уравнений равновесия фиктивного тела, которое выражает компоненты тензора кинетических напряжений через соответствующие компоненты тензора функций кинетических напряжений (П) [24]: Функции Ка$ выражаются через функции кинетических напряжений: В общее решение (1.3.56) входят десять компонент тензора функций кинетических напряжений, тогда как для полного представления компонент тензора (Т) необходимы только четыре компоненты тензора (П). Следовательно, общее решение (1.3.56) содержит С*о различных эквивалентных форм, которые могут быть использованы при построении тензора кинетических напряжений. Ползучесть — весьма сложное явление, которое не удается описать на основе единых физических представлений. В зависимости от температурно-силовых условий испытаний реализуются те или иные механизмы деформирования. Точность прогнозирования характеристик жаропрочности в значительной степени зависит от того, ведется ли оно в области действия одних и тех же механизмов деформирования или происходит Переход в область другой группы механизмов. В последнее время появились работы, в которых на основании анализа кинетических особенностей ползучести при различных температурно-силовых условиях предложены карты механизмов ползучести некоторых чистых металлов и сталей [1,2]. Построение таких картограмм имеет большое теоретическое и практическое значение для диагностики и прогнозирования жаропрочных свойств металла. В [3,4] представлены карты механизмов ползучести и разрушения для стали 12Х1МФ, широко применяемой в теплоэнергетике. Учет кинетических особенностей релаксации напряжений необходим при разработке режимов бездеформационной термообработки и сварки изделий из высокомарганцевых сталей. Зависимости v от К, данные которых были представлены вначале, являются наиболее удачным выражением кинетических особенностей растрескивания и зависимости растрескивания от напряжения. Использование коэффициента интенсивности напряжения, несомненно, удовлетворяет тех, кто рассматривает линейную упругую механику разрушения в качестве основного средства решений всех проблем разрушения, но не удовлетворяет тех, кто считает, что такие зависимости не дают достаточной информации о КР. Вероятно, истина находится между этими двумя крайностями. Достижение механики разрушения (для металлических материалов) базируется на теории Гриффитса [199] разрушения упругих твердых тел. Согласно анализу Орована — Ирвина для металлических материалов [200, 201] в процессе разрушения совершается работа пластической деформации дополнительно к работе упругой деформации, необходимой для образования новых поверхностей. Таким образом, уравнение Гриффитса изменяется и для плосконапряженного состояния принимает вид: 0т = Заканчивая рассмотрение физико-химических и кинетических особенностей раскисления металла и шлака при плавке нержавеющей стали методом переплава отходов с продувкой кислородом, можно наметить основные положения технологии, обеспечивающие минимальные потери хрома и марганца на плавке: Рассматривая фазовые превращения в твердом состоянии, следует прежде всего отметить сложность протекающих реакций. Как правило, они состоят из ряда связанных между собой процессов, и суммарная скорость превращения редко является простой функцией скоростей отдельных реакций. Учитывая же трудности, а зачастую и невозможность дифференциации сложных явлений, приводящих к фазовому переходу, в настоящее время нельзя дать достаточно полной характеристики влияния искажений на условия формирования зародышей новой фазы и изменение кинетических особенностей фазовых переходов. Тем не менее, поскольку в основе фазовых превращений лежат активационные процессы, такие попытки сделаны и получены некоторые закономерности, достаточно хорошо согласующиеся с экспериментами [52-54]. Рассматривая фазовые превращения в твердом состоянии, следует прежде всего отметить сложность протекающих реакций. Как правило, они состоят из ряда связанных между собой процессов, и суммарная скорость превращения редко является простой функцией скоростей отдельных реакций. Учитывая же трудности, а зачастую и невозможность дифференциации сложных явлений, приводящих к фазовому переходу, в настоящее время нельзя дать достаточно полной характеристики влияния искажений на условия формирования зародышей новой фазы и изменение кинетических особенностей фазовых переходов. Тем не менее, поскольку в основе фазовых превращений лежат активационные процессы, такие попытки сделаны и получены некоторые закономерности, достаточно хорошо согласующиеся с экспериментами [ 52 — 541. Белые чугуны — получаются при ускоренном охлаждении и при переохлаждении жидкого чугуна ниже 1 147 °С, когда в силу структурных и кинетических особенностей будет образовываться метастабильная фаза РезС, а не графит. Белые чугуны, содержащие связанный углерод в виде FejC, отличаются высокой твердостью, хрупкостью и очень трудно обрабатываются резанием. Поэтому они как конструкционный материал не применяются, а используются для получения ковкого чугуна путем графитизирующего отжига. Четвертая закономерность. Указанная закономерность взаимодействия контролируемых атмосфер с металлами (сплавами или сталью) вытекает из совместного анализа термодинамических и кинетических особенностей процессов окисления и восстановления окислов. атмосфер, вытекает из совместного анализа термодинамических и кинетических особенностей реакций (4)—(6). Результаты исследований состава поверхностных слоев, выполненных с привлечением различных физических методов диагностики, не оставляют сомнений <в том, что СР сплавов сопровождается, как правило, значительными концентрационными изменениями в твердой фазе, которые , можно трактовать как диффузионную зону. Такие изменения способны решающим образом повлиять на характер кинетических ограничений процесса СР. Тем не менее исследование кинетических особенностей растворения сплавов, в.частности начальных стадий, с тю'мощью физических методов затруднено. Основным недостатком указанных методов является невысокое быстродействие, а также необходимость прерывания процесса GP и извлечения образцов из раствора для проведения анализа. За это время в образцах сплава могут произойти необратимые изменения, чему способствует и воздействие зондирующего излучения. В .определенной степени указан.-ных недостатков лишены Нестационарные электрохимические методы. Наиболее перспективными среди них являются хро-ноамперо- и хронопотенциометрия [66]. Оба метода объединяет подход к изучению явления: резко изменяется ток или потенциал сплава и наблюдается отклик (релаксация) системы на возмущение. Теория любого релаксационного метода основывается на какой-либо модели массоперёноса компонентов в сплаве. Поэтому соответствие экспериментальных данных теоретически ожидаемым служит непосредственным подтверждением справедливости выбранных модельных представлений. Расчет p(t), выполненный при ZA==I; ' а=0,5; СА°— = 10~' моль/см3; i°= 10~3 А/см2, показывает, что влияние кинетических особенностей растворения компонента А проявляется тем заметнее, чем меньше величина и продолжительность анодной поляризации и выше значения коэффициента диффузии в сплаве. Увеличение i°, наоборот, способствует более раннему переходу кинетики СР сплава в режим твердофазной диффузии., Рекомендуем ознакомиться: Компоненты жесткости Компонент дислокаций Компонент материала Касательную составляющую Каталитический нейтрализатор Каталитического окисления Катастрофических разрушений Категорий работников Категория размещения Категории прочности Категории стандартов Качественными показателями Катодного осциллографа Катодного распыления Кавитационные характеристики |