Посвященных определению

Ряд интересных особенностей фрикционного взаимодействия определяется характером поведения тонких поверхностных слоев полимерных материалов. Вид и кинетика образования пленок фрикционного переноса у полимеров определяют величину коэффициента трения и интенсивности изнашивания, в особенности в контакте с металлами, ко-гезионная прочность которых значительно выше, чем у полимеров. При исследовании трения и изнашивания полимерных материалов установлена связь фрикционных характеристик с такими фундаментальными характеристиками материала, как энергия химической связи, спектры поглощения электромагнитного излучения и т.д. Чрезвычайно интересно открытие Е.А. Духовским, А.А. Силиным и др. у полимерных материалов явления аномально низкого трения, возникающего при облучении поверхностей трения частицами высокой энергии. Это открытие в явном виде обнаружило связь характеристик фрикционного взаимодействия с энергетическим состоянием поверхностного слоя твердого тела. Названная связь наблюдается и при обработке поверхностных слоев потоками частиц высоких энергий (ионное, электронное и лазерное облучение). Установлено снижение коэффициента трения в метал-лополимерной паре трения в 2-2,5 раза при ионной имплантации ионов молибдена, меди, дисульфида с энергией 40-100 кэВ в стальные, алюминиевые и титановые контртела, связанное с изменением структурно-энергетического состояния [33, 34]. В металлогюлимерной паре трения сталь-фторопласт-4 действует смешанный механизм адгезии, в котором присутствуют названные выше процессы. Подтверждение этому можно найти в ряде работ А.В. Белого, К).А. Евдокимова, В.Г. Савкина, В.А. Смургова и др.. посвященных исследованию различных механизмов адгезионного взаимодействия металлической и полимерной фаз.

К настоящему времени опубликовано достаточно большое число работ, посвященных исследованию влияния теплофизических свойств и размеров тепло-отдающей поверхности (толщины стенки) на интенсивность теплообмена при пузырьковом кипении. Наиболее полное решение многих вопросов этой весьма сложной проблемы можно найти в работе [32]. Необходимо, однако, отметить,

Теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию процесса перехода пленочного кипения в пузырьковое, сравнительно немного*

Имеется ряд работ, посвященных исследованию реакции тела из композиционного материала на кратковременно действующие или импульсные силы. В уже упоминавшейся работе Пекка и Гартмана [134] рассмотрено воздействие импульса на слоистое полупространство, вызывающего сжимающие напряжения, параллельные слоям. Сви [169, 170] исследовал слоистое полупространство, подверженное импульсному нагреву (например, с помощью лазера), при этом учитывал связанные термоупругие эффекты. В этой работе использовалась приближенная модель среды, предложенная Саном и др. [167]. В другой работе Сви и Виттера [171 ] применили эту модель для решения задачи о действии импульса давления на полуплоскость с косыми слоями, они исследовали влияние угла наклона^слоев и дисперсию напряжений. "

') Уже после завершения работы над отчетом [93], который составил основу настоящей главы, автор получил два отчета Хашина [49, 50], посвященных исследованию колебаний композиционных тел при малых значениях тангенса угла потерь. Хащин, по существу, использует тот же метод аппроксимации и приходит к тем же выводам, что и автор. Однако в работе [50] в ряд раскладывается упругое решение, а не обратная ему величина, что не позволяет определить отклик при резонансных частотах.

В последние 15 лет появилось много работ, посвященных исследованию влияния излучения на различные материалы. Однако инженерам-проектировщикам трудно воспользоваться этими разрозненными данными, так как они получены в многочисленных исследовательских работах, а сообщения о многих из этих работ вообще не были опубликованы. Главной целью этой книги поэтому было собрать большую часть разрозненной информации и сделать ее более доступной.

Опубликовано большое число работ, посвященных исследованию процесса радиолиза чистых углеводородов: метана [143, 144, 172], пропана [15], бутана [129], га-пентана [14, 76, 233], неопентана [142—144, 226],, гексана [28, 69, 77, 272], гептанов [152, 196, 202], изооктанов [139, 202],, 2,2,4,6,6-тетраметилгептана [138,139], и-гексана [157], октакозана [114]. Н. А. Бах [17, 202] изучила процессы радиолиза насыщенных кислородом /г-гептана и изооктана при облучении в различных условиях. Результаты экспериментов приведены в табл. 1.5.

Число работ, посвященных исследованию влияния излучения на микроволновые лампы, невелико. Это объясняется как сравнительно ограниченным применением микроволновых ламп, так и трудностями измерения их характеристик.

Известно большое число публикаций, посвященных исследованию влияния механических напряжений на магнитные свойства ферромагнетиков при статическом нагружении [1 — 4]. Исследования магнитоупругого эффекта при циклическом нагружении могут дать результаты, представляющие интерес для контроля процесса усталости.

Даже хорошо отожженные металлы содержат большую плотность дислокаций, оцениваемую приблизительно 106—108 см~2. При пластических деформациях металлов плотность дислокаций значительно возрастает и может достигать 10"—1012 см~2 и выше. Однако плотность дислокаций увеличивается не только при пластических деформациях статического нагружения. Большинство экспериментальных работ, посвященных исследованию дислокационной структуры при усталости и ультразвуковых колебаниях, показывает, что, несмотря на относительно малые амплитуды напряжений (деформаций), плотность дислокаций возрастает в процессе циклического нагружения. После некоторого числа циклов нагружения она достигает определенной величины «насыщения» и в дальнейшем остается практически постоянной. Большей амплитуде напряжения (деформации) циклического нагружения соответствует и большая величина «насыщения» плотности дислокаций. Полученная при этом дислокационная структура зависит не только от величины амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, но и от кристаллического строения материала и температуры, при которой проводится эксперимент.

где осо, a, p и у — коэффициенты, пропорциональные вероятности рождения и гибели дислокаций. Возможность применения уравнения (1) позднее была подтверждена рядом экспериментальных работ {3—13], посвященных исследованию влияния статического и квазистатического нагружений на физические и механические свойства многих металлов.

<4 = «, + («. - К» ^ - («,-S) О + vs) (v.-v^/K-v,). (98) Выражения (97) и (98) являются точными и зависят только от эффективных упругих модулей композита. Таким образом, задача нахождения эффективных коэффициентов теплового расширения композитов сводится к задаче оценки его эффективных модулей, которая является основной темой настоящей главы. Этим и объясняется незначительное количество публикаций, посвященных определению эффективных коэффициентов теплового расширения.

Большинство исследований, посвященных определению напряжений, необходимых для роста усталостной трещины, проводили в условиях, когда выращивание исходной трещины осуществлялось при напряжениях выше предела выносливости, т. е. когда трещина распространяющаяся, а ее остановка — искусственная (связана с прекращением нагружения). В этих условиях критическое напряжение развития усталостной трещины зависит от длины исходной трещины и напряжения, при котором эта трещина выращивалась. Однако перенесение полученного в этих условиях критического напряжения на нераспространяющиеся усталостные трещины не совсем корректно. Условия в вершине нераспространяющейся усталостной трещины существенно отличаются от условий в вершине развивающейся трещины той же длины. Так, зона пластической деформации у вершины нераспространяющейся трещины всегда существенно меньше, чем у вершины распространяющейся. Вместе с тем, как было показано ранее, именно размер зоны пластической деформации у вершины трещины является одной из основных характеристик для определения условий дальнейшего ее роста. На аналогичное обстоятельство указывается в работе 117] в качестве предостережения от получения ошибок при определении характеристики сопротивления росту усталостной трещины, выращенной при напряжениях более высоких, чем напряжения, при которых производится определение указанной характеристики.

Хотя применялись модели энергопотребления, в сводном докладе предпочтение отдавалось широкому приближенному подходу, причем подчеркивались сложности, возникающие при попытках включения всех зконометрических взаимозависимостей, а также при. агрегировании и дезагрегировании в моделях. В докладе группы по исследованию энергетических проблем Кэвендишской лаборатории Кембриджского университета, руководимой д-ром Р. Эденом, использовались три различных модели с применением метода разработки сценариев, посвященных определению энергопотребления, потребления нефти и взаимозамещению различных энергоресурсов. В докладе комиссии по экономии энергии, однако, предпочтение отдано другим сценариям развития, поскольку в докладе группы Кэвендишской лаборатории недооценена роль роста внутренних цен на энергоресурсы, преувеличено энергопотребление в долгосрочной перспективе в развитых странах и преуменьшена в развивающихся странах. Различия в сценариях развития энергопотребления приведены в табл. 59. Однако данным этой таблицы не следует придавать какое-либо абсолютное значение и использовать их без ссылки на источник их происхождения.

Большинство работ отечественных исследователей, посвященных определению оптимальных режимов резания, базируются на стойкостной зависимости, предложенной в 1907 году Тейлором.

Из содержания предшествующих параграфов этой главы, и в особенности из описания результатов опытов, посвященных определению кризисных состояний, следует, что в условиях значительных продольных градиентов давления изменение состояния ускоряющейся жидкости, движущейся по адиабатному каналу, существенным образом отклоняется от термодинамически равновесного изоэнтро-пийного процесса, отвечающего плоской поверхности раздела фаз. Отклонение системы от термодинамического равновесия приводит к уменьшению (по сравнению с равновесным процессом) количества образующегося пара и сохранению конденсированной составляющей потока в перегретом состоянии.

Как было показано выше, во многих интересующих практику случаях приходится сталкиваться с необходимостью определения критического расхода двухфазной смеси. При этом анализ работ, посвященных определению критического расхода двухфазной смеси, свидетельствует о том, что все существующие методы расчета предполагают известным давление торможения в критическом сечении. Для определения давления торможения необходимо уметь рассчитывать диссипатив-ные потери при движении смеси в тех случаях, когда они значительны. При этом потери давления торможения складываются из потерь на трение и потерь на местные сопротивления (сужение, расширение канала, повороты и т.п.). Как было показано [55], влияние потерь на трение при движении вскипающих потоков двухфазной смеси становится существенным при относительной длине канала l/d > 100.

Исследований, посвященных определению гидравлического сопротивления при движении двухфазного потока в пучках стержней, крайне мало. Результаты экспериментов, изложенные в работе [21 ], показывают, что при продольном обтекании двухфазным потоком пучков стержней качественно зависимость гидравлического сопротивления от определяющих процесс параметров р, х, ро) имеет тот же характер, что и при течении в прямых трубах. При этом влияния характера упаковки стержней (ST. n/dH = = 1,08 ... 1,31) на гидравлическое сопротивление обнаружено не было. На этом основании для расчета гидравлического сопротивления водяному потоку при поверхностном кипении на пучках стержней можно использовать следующее соотношение [83], полученное при течении пароводяного потока с ps = 0,1 ... 180МПа в обогреваемой трубе при значениях плотности теплового потока от 5-Ю5 до 5-10е Вт/м2,

Результаты указанных работ, посвященных определению пределов устойчивости горения (зажигания) смеси городского газа (московского) с воздухом в туннельной горелке [Л. 42], показаны на рис. 4-9. На графике по оси абсцисс отложены коэффициенты избытка воздуха, а по оси ординат — скорости истечения газо-воздушной смеси из кратера диаметром 18 мм в туннель диаметром 48 мм. Кри-

Ключевой вопрос, который постоянно обсуждается в работах, посвященных определению фрактальной размерности поверхности изломов металлов, - это установление взаимосвязи между характеристиками энергоемкости материала (Kth, К\с и пр.) и измеренной тем или иным способом фрактальной размерностью [54-56, 58, 61-63, 70-73, 79], В работах [55, 61] установлены отрицательные зависимости между ударной вязкостью исследуемых материалов и фрактальной размерностью поверхности изломов Df. Однако в [58,71-73] показано, что корреляции между различными характеристиками вязкости разрушения (Kth, К\с, KQ) и Df положительны. Более того, в [62, 70] указывается на отсутствие подобных однозначных корреляций. Столь противоречивые результаты вызвали дискуссию о правомерности применения МОС, ФАП и МВС к исследованию свойств самоподобия поверхности разрушения [62, 65]. Были предприняты также попытки выполнить теоретический и численный анализ указанных корреляционных зависимостей [63, 65, 84, 85].

Обзор некоторых последних работ, посвященных определению весовых функций в двумерных и трехмерных задачах механики разрушения, содержится в докладе С. Атлури и Т. Нисиоки «О некоторых последних достижениях в вычислительных методах механики разрушения», представленном на Седьмом международном конгрессе по разрушению (Proc. of ICF7, Houston, 20— 24 March 1989, v. 3).