Нарушение сплошности

Как уже отмечалось, синергетика оперирует с диссипативными структурами, образующимися в неравновесных условиях в результате обмена энергией (или веществом) с окружающей средой при подводе внешней энергии к материалу. Их спонтанное образование предопределяет нарушение симметрии. Количественной мерой структуры с нарушенной симметрией является фрактальная размерность. Хотя теория фрактальной размерности была развита в математике еще в 20-е годы, однако в физику эти представления вошли недавно.

линия. К чертам сходства относят критическое замедление, критические флуктуации, нарушение симметрии и др. Неравновесные фазовые переходы включают возникновение предельных циклов, движение на торах и хаос. [7]. Было показано, что и для систем далеких от равновесия уравнения для параметра порядка имеют вид уравнения Гинзбурга-Ландау.

Возникновение диссипативных структур или высокоупорядоченных образований (рисунок 1.21), обладающих определенной формой и характерными пространственно-временными "размерами", связано со спонтанным нарушением симметрии и возникновением структур с более низкой степенью симметрии по сравнению с пространственно однородным состоянием. Это возможно только в условиях, когда система активно обменивается энергией и веществом с окружающей средой. Именно спонтанное нарушение симметрии приводит к образованию вихрей Тейлора, ячеек Бенара, эффекту полосатой или пятнистой окраски животных, доменной структуре в твердых телах, спиралевидной структуре сколов кристаллов, периодическим химическим реакциям и т.п.

Теоретические исследования носят пионерский характер и вос-полняют пробел теоретической физики в чисти термодинамики ТДТ. В построении двухфазной модели объясняются известные явления поведения ТДТ з«( пределом упругости, как-то: смысл точек кривой ст-е, нарушение симметрии «шейка» и «бочка» при растяжении и сжатии, аффекты Виушингера и Пойнтинга, ортотропного поведения ТДТ при пластических деформациях, смысл появления линий Люд«рса, полиморфные превращения при пластических деформациях и др. и даётся физически содержательные определения понятий «полоучесть» и «Пластичность* ТДТ. Анализ нолей деформаций и напряжений в части их подобия в гравитирующвй сфере позволяет установить физические причины извьстных скачков скоростей сейсмических волн в зонах фазовых переходов в недрах Земной мантии. Вскрывается физический смысл коэффициента Пуассона, который служит параметром термодинамического процесси в ТДТ, особенно в экстремальных значениях ± I. Усматривается связь законов Гука и Паскаля для случая упруго-ползучего ТДТ при фазовом переходе.

Как уже отмечалось, синергетика оперирует с диссипативными структурами, образующимися в неравновесных условиях в результате обмена энергией (или веществом) с окружающей средой при подводе внешней энергии к материалу. Их спонтанное образование предопределяет нарушение симметрии. Количественной мерой структуры с нарушенной симметрией является фрактальная размерность. Хотя теория фрактальной размерности была развита в математике еще в 20-е годы, однако в физику эти представления вошли недавно.

Рисунок 1.7 - Фазовые переходы И трикритическая точка [23] Равновесные и неравновесные фазовые переходы имеют сходства и различия. К чертам сходства относят критическое замедление, критические флуктуации, нарушение симметрии и др. Неравновесные фазовые переходы вклю-

Возникновение диссипативных структур или высокоупорядоченных образований (рисунок 1.21), обладающих определенной формой и характерными пространственно-временными "размерами", связано со спонтанным нарушением симметрии и возникновением структур с более низкой степенью симметрии по сравнению с пространственно однородным состоянием. Это возможно только в условиях, когда система активно обменивается энергией и веществом с окружающей средой. Именно спонтанное нарушение симметрии приводит к образованию вихрей Тейлора, ячеек Бенара, эффекту полосатой или пятнистой окраски животных, доменной структуре в твердых телах, спиралевидной структуре сколов кристаллов, периодическим химическим реакциям и т.п.

Всякое нарушение симметрии системы вызывает полное или частичное снятие вырождения: вырожденные энергетические уровни расщепляются в серию невырожденных (или вырожденных частично) подуровней. Такое нарушение симметрии и снятие вырождения происходит, как правило, под влиянием какого-либо внешнего воздействия или взаимодействия внутри системы. Примером этому может служить уже рассмотренное нами расщепление уровня энергии водородоподобного атома на подуровни вследствие взаимодействия электронов в сложных атомах между собой (рис. 3.6, б), Снятие вырождения может происходить под действием внешних полей. Расщепление энергетических уровней атомов, вызванное действием электрического поля, было открыто Щтарком и называется эффектом Штарка. Расщепление уровней под действием магнитного поля было открыто Зееманом и носит название эффекта Зеемана. Следует указать, что электрическое поле не снимает вырождения по спину, в то время как магнитное поле снимает и это вырождение. ,

Зависимость средней величины объема движения от коэффициентов С2 и С3 при С1! = 1, полученной по формуле, аналогичной (13), видна из рис, 5, а, где представлены линии уровня функцииIXj (C2, С3). Нарушение симметрии критерия относительно переменных Амх и Ам2 приводит к увеличению Q2.

Нарушение симметрии молекул полимера заменой атома фтора на атом хлора приводит, например, к увеличению коэффициента трения.

Греческое слово «симметрия» означает однородность, соразмерность, гармонию. Противостоит симметрии — асимметрия. Между присутствием симметрии и отсутствием ее, т. е. асимметрией, наблюдают частичное нарушение симметрии идеальной — дисимметрию. Следует различать симметрию математически идеальную от зрительно идеальной, которая допускает приближенное соблюдение симметрии в пределах ошибок восприятия и устойчивых зрительных иллюзий. Симметрия — одно из наиболее важных и простых средств композиции. Симметричная композиция показывает оператору, что конструкция состоит из идентичных частей и обеспечивает формирование представления об их сходстве, т. е. создает установку на восприятие последующих форм. Экспериментальные исследования показали, что восприятие симметричных объектов характеризуется более высокой скоростью по сравнению с асимметричными.

Опасность точечной коррозии заключается в том, что разрушение металла во многих случаях имеет сквозной характер. Обычю точечная коррозия наблюдается в том случае, когда металл находится на границе пассивного и активного состояний. Точечная коррозия особенно типична для пассивирующихся металлов (хром, алюминий, хромоникелевые стали и др.) и возникает в результате повреждения в отдельных участках пассивной пленки. Другие участки пленки в образующейся гальванической системе могут играть роль катодов, что при малой поверхности анодов (поврежденных участков пленки) способствует распространению коррозии в глубь металла. Так, причиной точечной коррозии алюминия является нарушение сплошности защитной окиспой пленки в местах отдельных включений нерастворимых интерметаллических соединений РеА1з, работающих в качестве катодов по отношению к алюминию.

У металлов разрушение определяется в основном двумя процессами: разрывом межатомных связей за счет тепловых флуктуации и направленной диффузией. Первый процесс описывается уравнением (3.2). Нарушение сплошности металла с точки зрения диффузии происходит в результате диффузии вакансий к трещинам, т.е. роста трещин за счет притока вакансий.

Нарушение сплошности металла, направленное параллельно плоскости листового проката. Более присуще толстостенному прокату свыше 15-20 мм

Нарушение сплошности поверхности в направлении прокатки по всей длине обечайки или на значительной ее части Отслоение металла различной толщины и размера, чаще всего языкообразной формы, вытянутое в направлении прокатки и соединенное с основным металлом одной стороной. Нижняя поверхность плены, а также образованное ею углубление, окислены

руемой поверхности. Повысить производительность контроля можно применением многоэлементных преобразователей, состоящих из большого числа однотипных элементарных преобразователей. Производительность контроля можно также повысить совместным применением преобразователей различного назначения, контролируя одновременно различные параметры изделий - толщину, удельную электрическую проводимость, структуру, нарушение сплошности и др. Кроме повышения производительности применение многоэлементных преобразователей позволяет повысить надежность и точность контроля.

Магнитные поля рассеяния дефектов. При намагничивании короткой детали изделия на се торцах создаются магнитные полюсы. По аналогии с электростатикой им приписывают определенный магнитный заряд (фиктивный), поверхностная плотность которого численно равна изменению намагниченности. Если в сечении детали имеет место нарушение сплошности или другая неоднородность, приводящие к изменению намагниченности, то в этом месте также образуются полюсы, поле которых образует магнитное поле рассеяния. Магнитное поле рассеяния дефекта Яд тем больше, чем больше дефект и чем ближе он к поверхности, над которой проводится измерение. Чувствительность метода контроля зависит от типа дефекта. Дефекты обтекаемой формы с округлыми краями выявляются хуже, чем дефекты с острыми краями. Магнитное поле дефекта, индикация которого дает возможность его обнаружить, тем больше, чем выше индукция материала и меньше нормальная и дифференциальная магнитные проницаемости. В некоторых материалах (например, легированных и высокоуглеродистых сталях) Яд имеет значительную величину при остаточной намагниченности. По величине и топографии (пространственному распределению) Яд можно судить о величине и расположении дефекта.

От предельного изгибающего момента Мпр, отвечающего развитому пластическому течению и неспособности соединения при этом воспринимать дальнейшую нагрузку, следует отличать предельный разрушающий момент М , при котором происходит нарушение сплошности материала (образование микротрещин и т. д.) вследствие исчерпания ресурса пластичности материала прослойки Л^ Так как ресурс пластичности является функцией показателя жесткости напряженного состояния П ( П = а0/Т— отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной /11/), с повышением уровня нормальных напряжений растяжения в прослойке повышается показатель жесткости напряженного состояния и падает ресурс пластичности мягкого металла Л . Уровень нормальных напряжений в прослойке возрастает с уменьшением ее относительной толщины ае, следовательно и предельный разрушающий момент Мр будет зависеть от геометрических параметров мягкой прослойки. Основные соотношения для его определения приве-деныв /12/.

На фронте волны напряжений при переходе из одной области возмущений в другую перемещения частиц тела изменяются непрерывно (в противном случае происходит нарушение сплошности материала), напряжения терпят разрыв, величина которого определяется значениями интенсив-ностей возмущений в соприкасающихся областях.

3) Р.с. в спектроскопии -хар-ка спектрального прибора, определяющая его способность различать 2 близкие спектральные линии. РАЗРУШЕНИЕ материала - макро-скопич. нарушение сплошности материала в результате тех или иных воздействий на него. Р. часто развивается одновременно с упругой или пластич. деформацией. По времени и результатам протекания Р. различают начальное Р. (образование и развитие пор, трещин и др.) и полное Р. (разделение тела на две или более частей); по характеру изменения материалов Р. может быть хрупким (без значит, пластич. деформации) и пластическим (или вязким), усталостным, длительным и др. РАЗРЫВНАЯ ДЛИНА - хар-ка прочности нитей, проволок, волокон, тканей, плёнок, бумаги и т.п.; определяется как наибольшая длина (в км, м), свободно подвеш. за один конец нити, при к-рой она ещё не разрывается под действием собств. веса. РАЗРЯДНИК - электротехнич. устройство в простейшем случае в виде двух или неск. электродов, разделённых диэлектрич. промежутком (напр.,

руемой поверхности. Повысить производительность контроля можно применением шюгоэлементных преобразователей, состоящих из большого числа однотипных элементарных преобразователей. Производительность контроля можно также повысить совместным применением преобразователей различного назначения, контролируя одновременно различные параметры изделий - толщину, удельную электрическую проводимость, структуру, нарушение сплошности и др. Кроме повышения производительности применение многоэлементных преобразователей позволяет повысить надежность и точность контроля.

Магнитные поля рассеяния дефектов. При намагничивании короткой дегали изделия на ее торцах создаются магнитные полюсы. По аналогии с электростатикой им приписывают оггредепенный магнитный заряд (фиктивный), поверхностная плотность которого численно равна изменению намагниченности. Если в сечении детали имеет место нарушение сплошности или другая неоднородность, приводящие к изменению намагниченности, то в этом месте также образуются полюсы, поле которых образует магнитное поле рассеяния. Магнитное поле рассеяния дефекта Нц тем больше, чем больше дефект и чем ближе он к поверхности, над которой проводится измерение. Чувствительность метода контроля зависит от типа дефекта. Дефекты обтекаемой формы с округлыми краями выявляются хуже, чем дефекты с острыми краями. Магнитное поле дефекта, индикация которого дает возможность его обнаружить, тем больше, чем выше индукция материала и меньше нормальная и дифференциальная магнитные проницаемости. В некоторых материалах (например, легированных и высокоуглеродистых сталях) Яд имеет значительную величину при остаточной намагниченности. По величине и топографии (пространственному распределению) //д можно судить о величине и расположении дефекта.