Нормальный стационарный

Металлы, нормальный потенциал которых положительное потенциала нормального водородного электрода, считаются благородными.

Нормальный потенциал по отношению к электроду:

Нормальный потенциал по отношению к каломелевому электроду в в -1,65 -1,59 -1,57

Титан и его сплавы относятся к числу химически активных материалов. В электрохимическом ряду напряжений титан находится между магнием, алюминием и бериллием, нормальный потенциал реакции Ti-> -*Ti2++2e, отнесенный к нормальному водородному элементу, равен — 1,75 В, в то время как электродные потенциалы магния и алюминия равны соответственно —2,37 и —1,66 В. При этом высокая химическая активность титана сочетается с исключительно высокой коррозионной стойкостью. Последнее объясняется наличием на поверхности тонкой практически бездефектной пленки оксидов, мгновенно образующихся

Металл Электродный потенциал в 3%-ном растворе NaCl Электродный потенциал в 3%-ном растворе NaCl с добавкой 0,1% Н2Оа Нормальный потенциал

Алюминий является термодинамически неустойчивым элементом. Его нормальный потенциал равен —1,67 В. Однако вследствие образования на его поверхности в кислородсодержащих средах защитной окисной пленки, состоящей из А12О3 или АЬО3-Н2О, толщиной в зависимости от условий образования от 50 до 1000 нм, коррозионная стойкость алюминия и его сплавов определяется свойствами этой защитной окисной пленки, имеющей амфотерный характер. В связи с этим алюминий устойчив при рН от 3 до 9. В сильнокислых щелочных растворах алюминий активируется, потенциал его становится отрицательным и он начинает растворяться с выделением водорода.

Нормальный потенциал меди имеет положительную величину (+0,35 в по водородной шкале в среде раствора ионов Си++) и ее можно отнести к полублагородным металлам; в аммиачных растворах потенциал меди отрицательный.

Преимуществом данного способа отсчета потенциалов служит то обстоятельство, что знак потенциала в приведенной шкале совладает со знаком заряда поверхности металла. Так, в частности, для ртути EN=— 0,20 в. Нормальный потенциал ртути по водородной шкале равен 0,80 в, следовательно, потенциал в (Приведенной шкале составляет 0,80 — (—0,20) = = 1,00 в. Такому потенциалу будет соответствовать высокий положительный заряд поверхности ртути. Это заключение невозможно сделать, зная величину потенциала металла в водородной шкале. Приведенная шкала потенциалов особый интерес представляет для интерпретации электрохимических процессов, протекающих на границе раздела электрод — раствор, в частности процессов коррозии металлов. Их скорость зависит от строения двойного слоя, и, следовательно, в значительной степени определяется знаком г>1 -потенциала. Последний совпадает со знаком заряда поверхности металла, который можно найти посредством приведенной шкалы потенциалов, если известна нулевая точка металла.

Отсюда нетрудно получить, учитывая, что нормальный потенциал водородного электрода принимается равным нулю,

согласно приведенному уравнению, находится в линейной зависимости от рН. В этом отношении такой электрод ведет себя подобно обратимому" водородному электроду и обладает точно тем же наклоном прямой потенциал—рН, равным ,0,06 в на единицу рН. В отличие от водородного окисно-металли-ческий электрод имеет .нормальный .потенциал (при рН=0), величина которого зависит от нормального 'потенциала соответствующего металла и от произведения растворимости его гидроокиси.

Нормальный потенциал по отношению к электроду: водородному ........ .... в -2,38 —1,55

Если S(t) — нормальный стационарный процесс, для V(R/T) имеем

Пусть прямоугольная пластина длиной 2 м, шириной 1 м нагружена равномерно распределенной нагрузкой q, величина которой случайна и представляет^собой нормальный стационарный процесс с корреляционной функцией/^ (т) = aq e а' Т' X X (1 + <* т ). Концы пластины защемлены по всему контуру. Надо так подобрать толщину пластины А, чтобы ее надежность Я = 0,99. Задано: т„ — 1 • 106 Па; а„ = = 1 - 10s Па;тл=5 - 108 Па; OR =0; Г =10 лет = 315 • 10* с; а = 0,707 с'1; м = = 0,3. Для рассматриваемой корреляционной функции

Аналогично решается задача проектирования элементов конструкций заданной надежности по устойчивости. В этом случае, когда q(f) — нормальный стационарный процесс, выражение (2,6) примет вид

Рассмотрим прямоугольную пластину длиной 2 м и шириной 1 м, равномерно сжатую вдоль длинной стороны. Нагруженные края защемлены, два других свободно оперты. Нагрузка — нормальный стационарный процесс с корреляционной функцией вида (2.10), у которой mq = 103 кН/м; а„ = 102 кН/м; а ='0,3 с"1; (3 = = 0,4 с"1 . Срок службы пластины Т = 10 лет = 315 • 106 с. Заданная надежность Я =0,99; д = 0,3; Е = 2 • 10" Па.

Воспользовавшись линейной теорией накопления усталостных повреждений, в предположении, что нагрузка q(t) — нормальный-стационарный процесс, можно записать для определения Sa экв следующее выражение [ 3, 35];

Прямоугольная пластина длиной 2 м, шириной 1 м нагружена равномерно распределенной нагрузкой q (f) , величина которой случайна и представляет собой нормальный стационарный процесс с корреляционной функцией типа (2.10). Концы пластины защемлены по всему контуру-

Для случая, когда S(f) — нормальный стационарный процесс, надежность определяют по формуле (2.9).

На шарнирно опертую по концам балку длиной 4 м постоянного прямоугольного поперечного сечения действует в середине пролета случайная нагрузка P(t), представляющая собой нормальный стационарный процесс с корреляционной функцией вида (2.10). Пусть тр = 20 кН; ар = 5 кН. Для корреляционной функции

В дальнейшем будем считать, что 6t представляет собой нормальный стационарный процесс.

щм собой нормальный стационарный процесс. В работе /8/ описаны испытания образцов из материала Д-16 AT для трех типов спектральных плотностей. При этом кривая Велера аппроксимировалась выражением /yf *'№"••

Предоставим процесс изменения размеров во времени в виде X(t)=X(t)+a(t), где а(^) — нормальный стационарный некоррелированный случайный процесс, корреляционная функция которого

где х (t) — заданный нормальный стационарный случайный процесс, у (t) — выходная функция; f (x) — заданная однозначная функция нелинейного преобразования.