Происходит раскрытие

Согласно определению Купера и Келли, прочность поверхности раздела 0*— это величина растягивающих напряжений, которые необходимы для отделения волокна от матрицы при поперечном нагружении. Однако для широко распространенного типа разрушения путем расщепления волокон (0в<О0г) данное определение следует обобщить так, чтобы оно распространялось и на величину 0в, т. е. на напряжения, при которых происходит расщепление волокон.

мерно 0,05% Хрома. В решетке парамагнитные ионы хрома Сгзн~ замещают часть ионов А13+. При помещении рубина в постоянное-магнитное поле Н0 происходит расщепление энергетических уровней иона хрома на подуровни (рис. 11.19), отстоящие друг от друга на определенных расстояниях A?, зависящих от //„. В частности, нижний уровень Сг3+ с J = 3/2 расщепляется на 4 подуровня, между которыми с помощью накачки можно создать инверсную населенность. Такое расщепление показано на рис. 11.19-Однако для иона Сг3+ в кристалле, из-за влияния соседних атомов,, расстояния между подуровнями оказываются неодинаковыми и разрешены переходы с А/п^=±1. Изменяя напряженность постоянного поля //„, можно изменять резонансные частоты и, таким образом, перестраивать рабочую частоту усилителя. Усилитель работает при температуре жидкого гелия и используется для усиления колебаний в диапазоне К > 1 см.

При расщеплении атомного ядра урана-235 выделяется большое количество энергии в виде тепла. Ученые решили использовать это тепло, превращая его в электрическую энергию. Для этой цели был создан атомный реактор (котел), где происходит расщепление атомного ядра и использование выделяемого тепла для превращения воды в пар. Однако водяной пар, производимый в атомном реакторе, имеет радиоактивные частицы, которые могут представлять опасность для обслуживающего персонала. Поэтому теплоноситель из реактора целесообразно направлять в испаритель, причем во второй контур испарителя подается химически чистая вода, которая превращается в пар и затем поступает по трубопроводам в обычную тепловую турбину. Пар второго контура не имеет радиоактивных веществ, т. е. безвреден для персонала.

В отличие от тепловых энергетических установок, где практически минеральное топливо сгорает почти полностью, в современных ядерных реакторах используется сравнительно небольшая часть энергии, заключенной в атомах урана. Дело в том, что природный уран состоит из двух составных частей (изотопов) — урана-235 и урана-238. При этом доля урана-238 равна 99,3%, а урана-235 — только 0,7 %. На первом этапе было освоено использование только атомов урана-235, которые распадаются на два осколка под действием медленных (тепловых) нейтронов, т. е. нейтронов с относительно малой энергией. В данном время практически все атомные электростанции строятся с реакторами, где происходит расщепление атомов урана-235. Чтобы увеличить продолжительность работы реактора без перегрузки атомного горючего, урановая руда предварительно обогащается. В результате содержание урана-235 увеличивается с 0,7 до 3—5%, при этом начальный запас горючего и длительность работы реактора значительно увеличиваются. Хотя в принципе можно работать и не на обогащенном топливе, как это практикуется на АЭС в Англии и Канаде.

Отдельным направлением являются поиски использования энергии, образующейся при синтезе тяжелых ядер водорода — дейтерия и трития. Этот процесс носит название термоядерного. В отличие от атомной энергии, где происходит расщепление атомов урана и плутония, в термоядерном процессе происходит слияние тяжелых атомных ядер водорода. При слиянии этих ядер водорода высвобождается значительное количество энергии, намного большее по сравнению с атомной энергией. Термоядерный процесс был ©** крдаин осуществлен в известной водородной бомбе.

Обычно ядро-осколок, образующееся в начале деления ядра, не только обладает избытком нейтронов, но и оказывается сильно деформированным. Его потенциальная энергия, вызванная этой деформацией, позволяет ядру «стряхнуть» один или больше нейтронов (это и есть мгновенные нейтроны) за время 10~14 с, то есть за время, в течение которого собственно и происходит расщепление ядра. Например, ядро ксенона-140, возглавляющее приведенную выше цепочку бета-распада, может само образоваться из осколка (ядра ксенона-141)

Водород Н (Hydrogentum). Самый легкий газ, без цвета и запаха. Представляет собой смесь трех изотопов; протия *Н с массовым числом 1 (—99,98%), дейтерия D (2Н) с массовым числом 2 (—0,014—0,015%) и трития Т (3Н) с массовым числом 3 (~3 • 10~1в%), образующегося в атмосфере за счет ядерных реакций. Содержание водорода в земной коре (вместе с гидросферой) составляет около 1% по весу. Входит в состав воды и всех органических соединений. Водород при температуре до 2000° С — двуатомный газ; tnA = «=—259,4° С, tmn=— 252,7° С, плотность 0,089870 г/л*. Водород хорошо растворим в некоторых металлах — палладии, платине, никеле и др. При высоких температурах, а также при электрическом разряде происходит расщепление водорода на атомы: при 5000° С диссоциация достигает 95,8%. При соединении атомов водорода развивается температура до 4000° С.

(каталитический крекинг). При указанных условиях происходит расщепление (крекинг) сложных углеводородов на более простые с образованием [крекинг-газа, крекинг-бензина, крекинг-керосина и в остатке крекинг-мазута, в дальнейшем используемого в качестве котельного топлива.

Получение соляной глазури основано на том, что в присутствии водяных паров при температуре 1180—1290° происходит расщепление поваренной соли и в результате взаимодействия продуктов расщепления с SiO2 и А12О3 керамического черепка образуется натриевый алюмосиликат.

Вейман с сотрудниками предположили, что указанная фаза с несоразмерной структурой соответствует состоянию, когда сосуществуют волны зарядовой плотности трех типов, имеющие волновые числа 1/3 ?110}, 1/3 {111} и 1/3 • несоразмерная фаза (кубическая) -»• соразмерная фаза (тригональная) -> мартенситная фаза (моноклинная). Температура начала превращения несоразмерной фазы в соразмерную М, < M's на ~5—10°. Однако обычно промежуточную фазу рассматривают, не разделяя на области несоразмерной и соразмерной фаз, а температуру превращения обозначают M's. Тем не менее поверхностный рельеф, обусловленный промежуточной фазой, возникает при более низкой М,.

Хорошее совпадение теории с экспериментом также следует ожидать для кристаллических материалов, у которых при распространении трещины происходит расщепление кристаллической решетки без заметной пластической деформации. К. таким материалам относятся кристаллические тела без дефектов (в частности, без дислокаций), а также жаростойкие неметаллы, имеющие кристаллы с ионной или валентной связью (например, А12О3, SiC, Si3N4)- В этом случае значение S можно оценить как работу расщепления кристаллической решетки, т. е. разрушения межатомных связей. Эта работа пропорциональна энергии взаимодействия атомов в кристаллической решетке в точке перегиба кривой на рис. 2.1, если эту энергию отсчитывать, от минимального значения в положении равновесия при

1. Инкубационный период развитии трещины в полимерах. Во время инкубационного периода происходит раскрытие берегов трещины без се роста.

соответствует центральному приложению реакции (epi ~ 0) и, следовательно, прямоугольной эпюре давлений. При эксцентриситете epi •-= ±-тг- эпюра давлений —- треугольник, а при вр > происходит раскрытие стыка. Как следует из формулы (13),

[14]. Возрастание асимметрии цикла нагружения от 0,1 до 0,33 сопровождалось незначительным уменьшением доли межзеренного разрушения с 22 до 20 %, и одновременно происходило снижение интенсивности формирования продуктов окисления в результате эффектов взаимодействия берегов трещины [13]. Переход к асимметрии цикла 0,5 сопровождался уменьшением доли межзеренного разрушения материала до 4 %, а при асимметрии цикла 0,7 межзеренное разрушение вообще исчезало. Одновременно с этим окисление излома прекращалось. Влияние асимметрии цикла на развитие усталостных трещин не выразилось в смене механизма разрушения. Однако процессы частичного межзеренного разрушения материала и окисления излома, сопровождающие основной, доминирующий механизм разрушения, ослабевали по мере возрастания асимметрии цикла. Этому явлению можно дать объяснение с учетом влияния окружающей среды на процесс повреждения материала в вершине трещины. С возрастанием асимметрии цикла происходит раскрытие трещины и воздушная среда обеспечивает хорошую вентиляцию пространства у вершины трещины. Благодаря этому происходит снижение температуры нагрева материала, возникающего в результате формирования зоны пластической деформации. Уменьшение температуры снижает интенсивность протекания процесса окисления материала, замедляется темп диссоциации влаги на компоненты, одним из которых является атомарный водород, способный ослаблять границы зерен, и суммарное влияние окружающей среды на частичное продвижение трещины по границам зерен оказывается незначительным.

Зарождение трещин происходит в зоне максимальных растягивающих напряжений, образующихся в вершинах пустот, расположенных вблизи поверхности металла и по границам зерен. Происходит раскрытие пустот, расположенных у поверхности, и процесс обезуглероживания резко ускоряется. Затем происходит соединение отдельных микрололостей, находящихся под высоким давлением метана и водорода. Развитие трещин обнажает свежую поверхность металла ,и молекулярный водород получает доступ к внутренним поверхностям поликристаллов резко увеличивается поверхность взаимодействия водорода с металлом. При этом снижается содержание углерода в поверхностных слоях и происходит межкристаллитное растрескивание структуры, что сопровождается снижением механических свойств металла.

Классический .метод расчета (штрихпунктирные кривые) хорошо совпадает с экспериментом лишь при небольшой внешней нагрузке. Отметим следующее обстоятельство. По мере увеличения внешней нагрузки полные усилия в болтах соединений также возрастают (за счет увеличения усилия NQ) .и при некотором значении происходит раскрытие стыка (кривая пересекает линию раскрытия стыка). Несложно заметить, что раскрытие стыка в соединении происходит при большей внешней нагрузке, чем это следует из классического расчета. Последнее связано с тем, что в результате изгиба фланцев контакт смещается на их внешний край, сохраняясь там до очень высоких внешних нагрузок (тем больших, чем меньшую цилиндрическую жесткость имеют фланцы).

дугой А—В2'(фиг. 7). В точке Б2амплитуда достигает величины, при которой происходит раскрытие стыка (положение точки В2 зависит от силы трения Т); система становится нелинейной и спссобной к рассеянию энергии. Ее частотная характеристика описывается кривой В2—^2—Dz. В точке D2 амплитуда колебаний такова, что стык замыкается, рассеяние энергии прекращается, и дальше система ведет себя снова, как упругая линейная (участок D2—?2). Аналогичен

Образование кольцевых рисок приводит к значительному увеличению утечек между торцами ротора и диска, в результате чего происходит раскрытие стыка. В неизношенной машине утечки qy через стык ничтожны и могут быть ориентировочно рассчитаны теоретически по следующей

Рассмотрим теперь случай, когда при ударе происходит раскрытие стыка, Кривые изменения динамической силы щения диафрагмы

Коррозионное растрескивание проявляется при наличии в металлоизделии внутренних или внешних растягивающих напряжений. Под действием растягивающих напряжений происходит раскрытие трещины и ускоренное разрушение материала по плоскостям, обогащенным цинком.

Данный способ представляет собой машинное литье металла в металлические формы под избыточным давлением (до 300 МПа). Сущность процесса заключается в том, что в камере прессования, соединенной с оформляющей полостью формы, на расплав давит поршень, в результате чего жидкий металл устремляется в полость формы и быстро заполняет ее; застывая в ней, он образует отливку с высокой точностью размеров. Затем происходит раскрытие пресс-формы и удаление отливки с помощью толкателей (рис. 14.4). .Технологический процесс литья под давлением харак-

1. Инкубационный период развития трещины в полимерах. Во время инкубационного периода происходит раскрытие берегов трещины без ее роста.