Некоторые исследования

Стивенсон [142] предложил более реалистичную модель. Он построил отдельные конечные элементы, состоящие из волокна с круговым поперечным сечением, помещенного в квадратную матрицу; при этом он рассматривал волокна различных диаметров, находящиеся либо в центре матрицы, либо вне его. Напряжения, деформации и перемещения такого элемента определялись при помощи конечно-разностных схем. Образуя различные комбинации таких элементов с квадратными ячейками, не содержащими волокон, Стивенсон смог решить некоторые интересные задачи. В частности, он рассмотрел схему из 25 элементов, содержащих как центральные, так и нецентральные волокна. Его результаты уточняют модель Адамса и Цая. Из-за недостатка машинного времени Стивенсон, работавший на UNIVAC 1107 и 1108, не смог просчитать все примеры.

Некоторые интересные особенности механической связи в системе латунь — вольфрам были отмечены Веннетом и др. [47]. Прочность композитов составляла около 95% от значения, рассчитанного по правилу смеси. Однако наблюдался неожиданный эффект — образование нескольких шеек на небольших расстояниях друг от друга по длине проволоки, в результате чего полное удлинение было больше, чем у проволоки, испытанной вне композита. Объяснить это явление стеснением проволоки матрицей нельзя, так как образование шеек должно было приводить в этом случае к отделению проволоки от матрицы и расслоению композита из-за слабой связи. Множественное образование шеек было объяснено местным наклепом матрицы вблизи шейки на вольфрамовой проволоке. Наклепанная матрица разгружает проволоку до тех пор, пока несущая способность композита в данном месте не превысит несущую способность любого другого участка композита. Тогда деформация в данном месте прекращается и смещается вдоль проволоки в другое место. В пользу этой интерпретации свидетельствует то, что удлинение композита, составляющее 5— 10% при содержании вольфрама менее 5 об.%, уменьшается с ростом содержания последнего и при 20 об.% вольфрама достигает значений, примерно равных удлинению проволоки вне композита. При более высоком объемном содержании вольфрама уменьшается количество матрицы, способной подвергаться упрочнению и разгружать проволоку. . ,- ..;.,.....,. ,:

Хотя различия условий эксперимента, подобные описанным выше, затрудняют сравнение результатов, можно провести некоторые интересные сопоставления данных о скорости реакции карбида кремния с нелегированным титаном. На рис. 20 приведены результаты цитированных выше работ [2, 20, 35], причем использованы средние значения констант скорости. Повторный анализ данных Ашдауна [2] показывает, что при температуре 923 К среднее из двух измерений константы скорости равно 1,3-10~7 см/с1/2. Зта величина хорошо согласуется с результатом работы [20], где получено значение 1,ЫО~7 см/с1/*. На рис. 20 видно, что при низких температурах хорошо согласуются данные работ [2] и [20], а при более высоких — работ [2] и [35]. Согласие результатов при высоких температурах обусловлено, видимо, одинаковыми условиями проведения опытов, поскольку в обеих работах [2, 35] количество титана по отношению к карбиду кремния было велико и насыщение матрицы углеродом маловероятно. Как только матрица насыщается углеродом, скорость реакции увеличивается, поскольку углерод из карбида кремния больше не растворяется в матрице, а образует фазу, которая увеличивает толщину слоя продуктов реакции. Хотя найденная из наклона прямой на рис. 19 при 1473 К константа скорости реакции SiC с насыщенным углеродом титаном равна 110-Ю-7 см/с1/2, можно предположить, что в начальный период (до первой экспериментальной точки на этой

Результаты испытаний композита А16061—25% В на растяжение показывают, что продолжительность отжига при 778 К не влияет на предел пропорциональности и модуль упругости. Можно отметить некоторые интересные особенности в поведении деформации разрушения (рис. 16). Для матрицы в состоянии «О» примерное постоянство прочности сопровождается небольшим, но заметным ростом деформации разрушения от 6,4-10~3 до (7,04--т-7,4) • 10~3. Теоретический интерес представляет также существо1-вание более низкого плато деформации разрушения—при 3,3 -10-3; оно еще более неожиданно, так как прочностные характеристики (рис. 15) не стремятся к минимуму. Второй композит, А16061 — 45% В, испытывали на растяжение после отжига при 778 К- Ха-

Ag — Си [12, 13] и NiAl — Сг [84]. Анализ этого явления с позиций теории дислокаций открывает некоторые интересные возможности.

Армированные композиты с металлической матрицей часто разрабатываются следующим образом: сначала изготовляется новый композит, а затем испытывается образец полученного материала. Однако такой способ бывает чреват разочарованием, поскольку получаемые свойства редко соответствуют предсказанным теоретически. Затем появляются трудности, связанные с необходимостью оптимизации большого числа параметров технологии изготовления композитов. Именно в связи с этим представляется важным описанный в данной главе способ оценки совместимости отдельных волокон и усов, так как в этом случае роль всех важных факторов для любой заданной системы композита можно оценить непосредственно. На примерах композитов с никелевой матрицей, упрочненных усами сапфира, нитрида кремния и углеродными волокнами, показано, что оптимизация температур и выдержек может быть достигнута при условии контроля за содержанием примесей. Эти принципы будут положены в основу оценки и выбора технологического процесса, который обеспечит получение композитов с оптимальной совместимостью упрочнителя и матрицы для каждой системы. Эта технология, возможно, будет сложнее (и дороже) тех, которые обычно применяются, но если бы удалось существенно понизить склонность упрочнителя к разрушению и дроблению, то это могло бы стать важным достижением. Сюда же относятся некоторые интересные возможности улучшения связи в композите путем стимулирования роста боко-

Некоторые интересные аспекты выбора материала представлены на рис. 6. Типичные стеклопластики имеют высокие значения параметра стоимость/прочность (более 8,5). При упрочнении матами стеклопластики обладают наибольшим значением этого параметра, но зато не имеют остронаправленного характера прочности. Композиционный материал с сердцевиной из дугласовой древесины имеет прекрасные значения параметра стоимость/прочность. Смещение в сторону низких значений этого параметра происходит из-за благоприятного расположения древесины по шкале стоимость/прочность. По удельной прочности (рис. 7) имеем обратную картину: положение стеклопластика при использовании в композиционной слоистой панели смещается в сторону низких значений.

Другой аспект проявления объективной тенденции повышения эффективности использования энергетических ресурсов связан с уменьшением их расхода на единицу конечной энергии. Количественной характеристикой этой тенденции может служить динамика коэффициента полезного использования (к. п. и.) энергетических ресурсов как в целом по стране, так и по отдельным секторам экономики. Необходимо отметить, что исследования в данной области наиболее развиты в СССР (см., например, [27]), однако некоторые интересные работы проведены Европейской экономической комиссией ООН (ЕЭК) [19], Брукхей-венской лабораторией США [34] и рядом других организаций.

В следующей главе будут рассмотрены реакторы на жидком металлическом топливе, а сейчас давайте познакомимся со схемой реактора, в котором в качестве топлива предлагается использовать газообразный уран-235. Пока еще ни одного реактора, который использог вал бы этот принцип, не существует, и мы приводим данную схему главным образом из-за того, что она хорошо иллюстрирует некоторые интересные возможности

Структура потребления энергии в СССР имеет некоторые интересные особенности [63]. Большая доля первичных энергоресурсов — около 40 % — используется для производства электроэнергии. Доля коммунально-бытового потребления и транспорта (соответственно 17% и 8%) невелика по сравнению с индустриальными странами Запада, но высока доля энергии, используемой в промышленности — 35 %, В США в 1972 г. расходовалось 32 % всего потребления энергии на транспорт, 21 % —на коммунально-бытовые нужды и 27 % — в промышленности.

Для решения реакторных проблем желательно знать концентрацию бора в шламе в теплоносителе при рабочих температурах. Способ, пригодный для получения этих данных в реальных реакторных системах, не был разработан. Флетчер [15J описал лабораторную систему, в которой могло быть измерено изменение концентрации бора в высокотемпературном автоклаве, вызванное адсорбцией шламом, и таким образом определялась адсорбция бора. Этот метод был применен к синтетическим шламам и дал некоторые интересные данные.

В настоящее время самолетные шины изготовляют из натурального каучука с нейлоновым кордом. Были проведены некоторые исследования для определения их радиационной стойкости. При этом результаты часто были противоречивыми. В одном эксперименте не было отмечено ухудшения свойств при дозе облучения 8,4-109 эрг/г. Такие же шины были облучены дозой примерно 1010 эрг/г и вышли из строя во время второй посадки. Надо полагать, что такое расхождение результатов вызвано различием в условиях испытания. В первом эксперименте озон не образовывался. Кроме того, во втором случае во время облучения, вероятно, была выше температура.

124. Клейс И. Р. Некоторые исследования по абразивной эрозии. Автореф. докт. дис. Таллинский политехи, ин-т, 1970.

тие угольной промышленности будет важнейшей частью стратегии, направленной на обеспечение этим видом топлива. Учитывая многочисленные проблемы, связанные с расширением добычи угля, следует признать, что поставленная задача — доведение годового объема добычи угля до уровня более чем 400 млн. т в 2000 i. — окажется чрезвычайно сложной. Потребуется разработать долговременную и четко сформулированную политику в области развития угольной промышленности и средств транспортировки угля, с одной стороны, и регулирования спроса на уголь и сбережения его запасов — с другой. Нужно будет выбрать такие методы добычи угля, которые позволили бы в дальнейшем обеспечить оптимальную производительность угольных шахт и разрезов. Следует также изучить возможности газификации и гидрогенизации угля, имея в виду перспективные потребности страны в этих видах энергии. Уже проводятся некоторые исследования и конструкторские разработки, посвященные проблемам газификации угля, и намечено их расширение.

Этот материал был очень популярен в Европе в сороковых годах, но сейчас применяется редко. В Соединенных Штатах эти смолы известны под названиями «бакелит ВТ 48-306», ч<каталин» и «марблетт». В Англии известна смола «Каталин 800». Некоторые исследования, выполненные на таком материале, представляют общий интерес, так как они показывают возможность использования оптически чувствительных материалов с заметной вязкоупругостью для решения задач фотоупругости [2].

Некоторые исследования были проведены также с применением эпоксидных смол, которые обладают способностью «фиксировать» эффект двойного лучепреломления. Это позволяет распространить рассматриваемый метод на решение объемных задач.

В то время у «его была рукопись моей книги «Кибернетическая смесь». Он ее прочитал и теперь «к слову» критиковал главу «Не вдруг не сразу». Он очень точно заметил, что в 30-е и 40-е годы в разных странах возникали группы ученых, упорно работавших над проблемами связи и управления. Артоболевский указал на некоторые исследования французов — физиолога Л. Лапига и специалиста по вычислительной математике Л. Куффинья-ля; на работу английского математика А. Тьюринга, описавшего абстрактную вычислительную машину. Артоболевский заметил, что к широким взглядам ученого, во многом предвосхитившие некоторые проблемы кибернетики, проявляли тогда интерес и Дж. Холдейн, и С. Ле-ви, и Дж. Бернал.

IV.5. Некоторые исследования энергетических режимов

IV.5. Некоторые исследования энергетических режимов высокочастотных установок в производстве литого микропровода в стеклянной изоляции (В. И. Зборовский, О. А. Иванов, Ш. Д. Ланда, К- П. Татарашвили)................... 177

Проверка теоретических решений требует прежде всего экспериментального определения степени выгорания топлива по объему камеры, что представляет очень большие трудности. Все же имеются некоторые исследования такого рода. Они используются как для сравнения расчетных результатов с экспериментальными данными, так и для подбора эмпирических расчетных формул. Можно, например, отметить работу Фледермана и Ханша [Л. 9-5], в которой скорость испарения гексанового факела исследовалась путем отбора проб на разных расстояниях от сопла. Хорошего совпадения с теоретическим расчетом по Проберту не получилось. Обнаружилось, что значительную роль играет относительная скорость капель и потока, которая не учитывается теорией Проберта. Кроме того, выяснилось влияние турбулентности потока.

1.5а. Количественные характеристики интервала времени. Рассмотрим в качестве примера время выполнения ремонта независимо от эксплуатационных требований. Это время определяется свойствами самого оборудования, количеством и квалификацией обслуживающего персонала и имеющимися условиями обслуживания. Описание интервала времени выполнения ремонта будет полным, если дано выражение его плотности вероятности, определены доля от всего времени, затраченная на ремонт, и корреляция любого вида между интервалом времени выполнения ремонта и другими интервалами времени по отдельности и в совокупности. Следует отметить, что не все эти характеристики обычно учитываются при исследовании системы. Некоторые исследования основываются только на среднем времени ремонта, другие — на доле всего времени, отводимой на выполнение ремонта, а иногда учитывается и то и другое. Редко при исследовании приводится соответствующая плотность вероятности.

Рассмотрим некоторые исследования, имеющие практическое значение.