Постоянных параметров

Как уже отмечалось, система, выведенная из состояния равновесия, и предоставленная при постоянных параметрах окружающей среды самой себе, через некоторое время вновь придет в равновесное состояние, соответствующее этим параметрам. Такое самопроизвольное (без внешнего воздействия) возвращение системы в состояние равновесия

При постоянных параметрах процесса (температура и др.) увеличение глубины слоя (у) во времени (т) подчиняется параболическому закону (рис. 260).

Диаграммы усталости (см. рис. 159) строят на основании результатов испытания стандартных'образцов при определенном виде нагруже-ния (растяжения, сжатия, изгиба, кручения) и постоянных параметрах цикла (при постоянном значении коэффициента асимметрии цикла г).

ные состояния внутри неравновесной системы. В этом случае соблюдается принцип взаимности Онзагера между термодинамическими силами и потоками. При трении все процессы (изнашивание, тепловыделение, трибоэлектризация, диффузионные и магнитные потоки и др.) являются необратимыми и могут оцениваться различными энтропийными потоками. По П.И. Пригожину, при стационарном состоянии системы скорость возникновения энтропии становится постоянной и минимальной при заданных постоянных параметрах внешнего воздействия.

Как уже отмечалось, система, выведенная из состояния равновесия и предоставленная при постоянных параметрах окружающей среды самой себе, через некоторое время вернется в равновесное состояние, соответствующее этим параметрам. Такое самопроизвольное (без внешнего воздействия) возвращение системы в состояние равновесия называется релаксацией, а промежуток времени, в течение которого система возвращается в состояние равновесия, называется временем релаксации. Для разных процессов оно различно: если для установления равновесного давления в газе требуется всего 1СН6 с,

Зависимость между характерными величинами на переменных режимах. При постоянных параметрах рабочего тела в ступени (ha = const) изменение частоты вращения вызывает изменение окружной скорости и, что сказывается на форме треугольников скоростей. Так, при уменьшении окружной скорости (см. рис. 9.1) увеличивается относительная скорость w^ и согласно (3.68) относительная скорость w2. Приравняв расходы рабочего тела через направляющий и рабочий аппараты на переменном и расчетном режимах, получим

При различной температуре перегрева расплава меди в момент приложения давления (но при других постоянных параметрах) наибольшее относительное перемещение пуансона имеет место при отводе большего тепла перегрева, т. е. /г/Я=0,0262 при ^=1250° С и 0,0136 при /Р = 1150°С. С момента же отвода теплоты перегрева до окончания затвердевания слитка h/H= = 0,0238 и 0,0279 соответственно. Таким образом, сильно перегретый металл во время затвердевания пропрессо-вывается меньше. Поэтому повышать температуру заливки, а следовательно, и температуру расплава в момент приложения давления нежелательно, так как это приводит к недостаточной пропрессовке слитка во время затвердевания, получению грубой структуры (см. ниже), а в некоторых случаях и к образованию усадочных раковин и пор.

му при постоянных параметрах цикла нагружения введенная для описания роста трещины сила FJ пропорциональна некоторой интегральной силе, ориентированной перпендикулярно плоскости трещины, под действием которой происходит ее подрастание, а также пропорциональна уровню относительной деформации, достигаемой при максимальном раскрытии берегов трещины. Различие в скорости продвижения трещины в разных материалах, при прочих равных условиях нагружения, будет определяться различием в реализуемом упругом раскрытии вершины трещины из-за различия в модулях упругости. Таким образом следует записать

При постоянных параметрах испытания (сечение образца, скорость деформирования) на порог хладноломкости оказывают влияние следующие факторы: а) размер зерна (чем крупнее зерно, тем выше порог хладноломкости) ; б) наличие второй фазы, в особенности дисперсной (приводит к повышению порога хладноломкости); в) чистота металла (ее повышение, в особенности по примесям внедрения, способствует понижению порога хладноломкости); г) образование твердых растворов замещения (как правило, оно приводит к повышению порога хладноломкости, впрочем, имеются важные исключения из этого положения - никель в сплавах железа, рений в сплавах молибдена и др.).

-> 1473 К; 10 — t = 5 •+ 10 с; б — пример управлении режимом параметрами нагру-жения с учетом характеристик материалов; 1 — I = 15 мм; г = 0,2 мм; Гг = 423 ->• -t. 1773 К; < = 5 с; 2 — I = 19 мм; г = 0,2 мм; Гг = 423 -* 1(123 -* 1323 -+ 423 К. t = 0 -+ 10 с -» 20 с -*• 60 с; од,2 — зависимость напряжений от температуры; е — зависимость напряжений (которые вызывают установившуюся скорость ползучести, равную в — I • г~~1; е = Ю""- г~~1), от температуры; л—s —зависимости, связывающие напряжение и температуру при постоянных параметрах цикла, кроме одного соответственно; 3 — I = 15 -+ 19 мм; 4 — тгмакс = 1773 -* 1623 К; 5 — t = 5 -> 10 с; в — влияние пластичности и ползучести на термонапряженное состояние; 1 — расчет термических напряжений в упругой постановке; 2 — расчет термических напряжений с учетом деформаций пластичности и ползучести.

Применительно к некипящим зонам водо-водяных реакторов были выполнены расчеты критической плотности теплового потока в закрученном и осевом течениях при давлении ~ 20 МПа для труб внутренним диаметром 5,4—7,5 мм длиной 800 и 900 мм при массовых скоростях pw - 2000-^3500 кг/(м2-с) и балансовом паросодержании на выходе XQ = 0 (рис. 7.21), показавшие, что увеличение диаметра и перепада давления, а также уменьшение длины и массовой скорости при прочих постоянных параметрах приводит к возрастанию отношения —^~

где л — коэффициент -пропорциональности, зависящий от постоянных параметров данной установки.

Синтез, или проектирование механизмов, состоит в определении некоторых постоянных параметров, удовлетворяющих заданным структурным, кинематическим и динамическим условиям. К этим параметрам механизма относятся длины звеньев, координаты точек звеньев, угловые координаты, массы звеньев, их моменты инерции и т. д. Так, на рис. 2.1 для проектирования кривошипно-коромысло-вого механизма по заданному закону движения коромысла 3 необходимо определить шесть независимых параметров: длины а, Ь, с и

2. Расчет- постоянных параметров (:.;, .6' ,C . г;, ,f;,G', )

рактеризуется как стационарное термодинамическое, при котором наличие стационарного потока тепла из зоны трения обеспечивает постоянство градиента температур, и, следовательно, все свойства переходной зоны (активных объемов материала трибосистемы), в том числе порождаемая в ней энтропия, остаются неизменными во времени [67]. По И. Пригожину, при стационарном состоянии скорость возникновения энтропии делается не только постоянной, но и минимальной для заданных постоянных параметров внешнего воздействия. Это свойство особенно важно для трибосистем, так как обеспечивает принципиальную возможность минимизации скорости накопления энтропии и, как следствие, снижение скорости изнашивания при установившемся режиме трения.

где JA — коэффициент пропорциональности, зависящий от постоянных параметров данной установки.

1*. Четырехзвенный пространственный механизм определяете» большим числом постоянных параметров, чем одноименный механизм плоский. Например, кривошипно-коромысловый пространственный механизм определяется восемью постоянными параметрами,, тогда как такой же плоский механизм — только пятью параметрами. Так как при синтезе число узлов интерполирования выбирается равным числу вычисляемых параметров, то становится ясным, что при помощи пространственного механизма можно точнее осуществлять заданную функцию, чем механизмом плоским. Однако> надо иметь в виду, что точное изготовление звеньев и кинематических пар пространственного механизма затруднено, а вследствие-этого полученные расчетом результаты могут быть значительно снижены при недостаточно точном изготовлении и сборке механизма.

Излагая в предыдущем параграфе вопрос о кинематическом-анализе кривошипно-коромыслового механизма (см. рис. 126), мы. отмечали, что его постоянными параметрами являются длины, звеньев llt /2, /3, размеры 1OD, 1OE, 1ЕА и угол ах перекрещивания осей вращения кривошипа и коромысла. Если, как это положено-при синтезе, длину lt принять равной единице, то число постоянных параметров, определяющих схему кривошипно-коромыслового механизма, получается равным шести. Однако при синтезе можно вычислять еще два параметра — начальные углы наклона кривошипа и коромысла, т. е. получается всего восемь параметров.

Проектировать механизм по полному числу параметров практически нецелесообразно, потому что очень часто механизм получается с неудачными соотношениями длин звеньев и большими углам» давления в кинематических парах. Практически рационально оставлять некоторые из постоянных параметров свободными, чтобы можно было спроектировать механизм во многих вариантах и затем, выбрать из них оптимальный. Современная счетная техника позволяет такое проектирование производить в сотнях и даже тысячах вариантов, из которых и выбираются наиболее подходящие. Например, проектирование кривошипно-коромыслового механизма можно вести по шести параметрам, определяющим его схему, а начальные углы наклона кривошипа и коромысла задавать. В этом» случае можно поступать следующим образом. Намечаем'на окружности кривошипа область, определяющую его возможные начальные положения. На дуге, описываемой концом коромысла, выбираем аналогичную область. Если на указанных дугах мы отметим, по десять точек, определяющих начальные положения кривошипа и коромысла, то это позволит нам спроектировать механизм. в ста вариантах. Дополнительно можно варьировать углами раз-

Форма звена определяется ориентацией системы координат tijVjWj в «начале» звена относительно системы хкукгк на другом его «конце». Выбор начала и конца звена зависит от порядка их расположения в кинематической цепи. Для определения постоянных параметров формы звена находят общий перпендикуляр ijK к осям ш;-, гк и на нем произвольно выбирают положительное направление.

Принято различать два этапа синтеза механизма. Первый этап — выбор структурной схемы — выполняется на основании структурного синтеза, рассмотренного в § 3, с использованием спра-№)ЧНЫХ Данных ПО отдельным видам механизмов. Второй этап — определение постоянных параметров выбранной схемы механизма по заданным его свойствам. Этот этап обычно начинается с кинематического синтеза, под которым понимается проектирование ки-

Задача приближения функций состоит в том, что заданная функция у = Р(х) приближенно заменяется функцией у = Р(х), мало от нее отличающейся (рис. 68). Функция у = Р(х), называемая приближающей, содержит т постоянных параметров: г\, ..., гт. Например, при синтезе шарнирного четырехзвенника по заданной траектории точки шатуна y — F(x) есть уравнение заданной траектории, а у=Р(х) —уравнение шатунной кривой, содержащей девять постоянных параметров.