Превышает критическое

Для лучей OD и ОЕ, угол падения которых превышает критический, будет иметь место как зеркальное, так и незеркальное отражение. Чем ближе значение угла к критическому, тем больше1 соответствующее смещение: DD'>EE'. Поскольку угол отражения

При падении на поверхность раздела сред сферической волны отражение и преломление происходят так, как будто каждый из падающих лучей является ограниченной плоской волной. Например, в случае границы раздела двух жидкостей (рис. 17) лучи ОА и 0В, углы падения которых меньше критического, отражаются и преломляются по обычным законам. Лучи OD и ОЕ, угол падения которых превышает критический, испытывают незеркальное отражение. Чем ближе значения угла р к критическому, тем больше смещение DD' и ЕЕ', Для луча, угол падения которого равен критическому, смещение стремится к бесконечности.

время появляются периодические колебания, увеличивающиеся со временем по частоте и амплитуде. При этом нижняя граница колебаний потенциала сдвигается в положительном направлении, а максимальные положительные отклонения его достигают значений порядка 0,7-0,8 В, что значительно превышает критический потенциал питтингообразования, определяемый потенциостатическим ме-

Твердость металлического покрытия можно определить обычными методами испытания с использованием приборов Викерса или Бринелля. Однако полученные результаты являются достоверными только тогда, когда толщина покрытия превышает критический минимум, изменяющийся в зависимости от микротвердости покрытия. В противном случае прибор зарегистрирует сложную величину, в которой будет учтено влияние твердости как покрытия, так и основного материала.

Так, при кручении алюминиевых призматических образцов (50X50 мм) с продольным острым концентратором напряжений обнаружено замедление роста усталостной трещины после нескольких первых сотен циклов нагружения. Последующее увеличение числа циклов нагружения привело к дальнейшему, периодически замедляющемуся росту трещины. Причем на каждом новом уровне развития прирост трещины был меньше, а замедление более длительным, чем предыдущие. Наконец, при значительном числе циклов нагружения трещина останавливалась совсем. Периодические остановки трещины на фоне общего замедления скорости ее развития при кручении в рассматриваемом примере могут быть объяснены тем, что трещина наталкивается на какие-либо препятствия, например, в виде локально более твердых зерен. В зоне у вершины такой остановившейся трещины с увеличением числа циклов последующего нагружения накапливается пластическая деформация, и когда она превышает критический уровень, трещина вновь растет с противоположной стороны препятствия. Начальная скорость развития трещины на новом этапе больше (но меньше начальной скорости на предыдущем этапе), но эффект трения поверхностей снова и в большей степени снижает ее. Так будет продолжаться до тех пор, пока накапливаемая у вершины

В стали 12ХГНМФ после исходной термической обработки не достигнут максимальный уровень упрочнения, так как большинство карбидов имеют размер порядка 0,05 мкм, что несколько превышает критический размер частиц перерезаемых дислокациями [4].

Диаметр заготовки, в центре которой после закалки при заданных условиях охлаждения получается полумартенситная структура, называется критическим диаметром. Если размер заготовки не превышает критический диаметр, после закалки и отпуска достигается наилучшее сочетание прочности и пластичности. Однако полумартенситная структура не обеспечивает максимальных значений предела выносливости и ударной вязкости, особенно при низких температурах. Поэтому про-каливаемость нередко определяют по глубине проникновения закаленного слоя со структурой 90% мартенсита и 10% троостита.

Следуя Осватичу [Л. 72], допустим, что пар содержит очень большое число посторонних взвесей z = Ш5 см"3. Пусть размер таких взвешенных частиц (пылинок и др.) на один-два порядка превышает критический размер зародышей, возникающих при флуктуации плотности, т. е. будем считать 0 ж 10~4 мм. Время протекания через сопло составляет обычно (1—3)-10~4 сек [Л. 24, 72]. В таком случае при довольно значительном переохлаждении пара, достигающем 30° С, размер капель конденсата, выпавшего на взвесях, составит, согласно (4-23), \ = 10~4 + + 4,3-10~4 = 5,3-10""4 мм. Отсюда масса жидкой фазы, накопившейся за время прохождения потоком сопла,

Для начала конденсации в турбине еще недостаточно того, чтобы при расширении пара в межлопагочных каналах была достигнута линия насыщения, соответствующая плоской границе раздела паровой и жидкой фаз, так как соответствующая этой линии равновесная конденсация возможна только в присутствии жидкой фазы. Конденсация при течении пара в турбине происходит на зародышевых ядрах конденсации, если их размер превышает критический. Этими ядрами в условиях течения хорошо очищенного пара в турбине, когда присутствие посторонних частиц почти исключено, служат скопления молекул, самопроизвольно образовавшиеся при их хаотическом тепловом движении. Такие скопления молекул всегда существуют не

где) произойдет разрушение капель. Действительно, даже в том случае, когда размер капель превышает критический, необходимо определенное время для разрыва частиц жидкости. В то же время для расчета ступеней турбин важно знать истинный размер капель перед входными кромками рабочих лолаток и, следовательно, нужно не только изучить законы ускорения капель, но и определить время их разрушения в зазоре между сопловыми .и рабочими решетками. Следует отметить, что данный вопрос в настоящее время изучен весьма слабо. Это объясняется отсутствием необходимых экспериментальных исследований и тем, что пока не создана достаточно убедительная и простая схема разрушения капель. Критериальный анализ опытных данных {Л. 78, 127] дает следующую формулу для расчета времени начала разрушения капли (формула Рэлея) :

В этом параграфе мы обсудим особенности, появляющиеся в индикатрисе рассеяния в случае, когда угол скольжения 90 падающего излучения превышает критический угол ПВО 8С, и покажем, что изложенная выше простая и наглядная модель поверхности позволяет объяснить эффект аномального рассеяния рентгеновского излучения (эффект Ионеды), который наблюдался авторами работ [7, 13, 29] и теоретическое объяснение которого дано в работах [2, 13, 16] с использованием более сложных моделей границы раздела и дополнительных предположений о структуре электромагнитного поля.

Существо эффекта заключается в появлении дополнительного пика в индикатрисе рассеяния, если угол скольжения падающего пучка превышает критический угол ПВО: 80 > 6е. Иллюстрацией может служить рис. 2.6, а, б, на котором приведены экспериментальные угловые диаграммы рассеяния (зеркальная компонента не вычиталась) рентгеновского излучения (X = 0,154 нм) от ряда образцов. Дополнительные пики на диаграммах рассеяния соот-

ШМ объемной вязкости. Бели flz превышает критическое значение, то 1роисходит разрушение берегов трещины, а образующиеся частицы раскалываются на более мелкие.

Результаты исследований позволяют объяснить эффект безызнос-ности на основе законов неравновесной термодинамики и теории образования структур при неравновесных процессах. Согласно термодинамике неравновесных процессов новые структуры могут появляться в природе в тех случаях, когда выполняются следующие четыре необходимых условия: 1) система является термодинамически открытой, т.е. может обмениваться веществом и (или) энергией со средой; 2) динамические уравнения системы нелинейны; 3) отклонение от равновесия превышает критическое значение; 4) микроскопические процессы происходят коопе-рированно (согласованно) [59, 71]. Названные условия могут быть реализованы в некоторых трибосистемах, которые при определенных условиях обладают свойствами открытых термодинамических систем, а микроскопические физико-химические процессы при трении происходят кооперирование и ведут к возникновению и самоорганизации структур, связанных с производством отрицательной энтропии и увеличением упорядоченности системы. Установлено, что свойства открытой термодинамической системы и самоорганизация структур присущи трибо-системам в условиях избирательного переноса при трении.

Более существенно, что все еще не установлены необходимые и достаточные условия растрескивания частиц и поверхностей раздела, выражаемые через критическую энергию и критическое напряжение, хотя о взаимодействии механики и геометрии двухфазных систем многое уже известно. Можно предположить, что критерии по напряжениям и энергии должны удовлетворяться одновременно, поскольку для того, чтобы трещина могла начинать распространяться, величина наибольшего локального растягивающего напряжения должна быть больше некоторого порогового значения и трещина развивается в частице или вдоль поверхности раздела, только когда накопленная энергия превышает критическое значение. Концентрация напряжений связана с гете-

Теоретическое исследование нераспространяющихся усталостных трещин может быть проведено на основе анализа амплитуд истинных напряжений, действующих в вершине трещины, и условий достижения этими амплитудами критического значения с учетом влияния скорости нагружения и температуры. Будет ли дальше распространяться возникшая и развившаяся на некоторую глубину усталостная трещина в вершине надреза при дальнейшем увеличении числа циклов нагружения, зависит от того, превышает или нет амплитуда истинного напряжения в зоне у вершины трещины критический предел прочности материала [21]. Если амплитуда истинного напряжения у вершины трещины превышает критическое напряжение, то в рассматриваемой зоне возникает новая усталостная трещина. Если же критическое напряжение достигнуто не будет, то дальнейшего развития трещины не произойдет и такая трещина станет нераспространяющейся. Это предположение основано на экспериментах, в которых было показано, что пределы выносливости образцов с развившейся на некоторую глубину трещиной при испытании на растяжение-сжатие практически не зависят от номинального среднего напряжения цикла, а зависят только от амплитуды номинального напряжения.

ными торцами превышает критическое давление для бесконечно длинной оболочки (оболочки со свободными торцами).

Было принято решение, что желателен уровень значимости 0,05; из табл. 3.1 найдено, что критическое значение D при п = = 10 равно 1,76. Из табл. 3.2 видно, что ?>3 = 1,94, т. е. превышает критическое значение D = 1,76. Результаты испытания показывают, таким образом, что нежелательно объединять в одну группу первые три и семь следующих изделий. Однако нет оснований утверждать, что нельзя отнести изделия с 1-го по 3-е в одну группу, а остальные — в другую. Каждую из полученных таким образом двух партий следует испытать отдельно, и для обеих партий могут быть приняты решения принять их или забраковать.

Рассмотрим поверхность нагрева, находящуюся в контакте с жидкостью. При этом давление превышает критическое, а температура жидкости ниже псевдокритической. Допустим, что температура стенки превышает псевдокритическую. Тогда жидкость вдали от стенки представляет собой псевдожидкость, а в нагретом пограничном слое свойства жидкости напоминают свойства газа. Таким образом, жидкость в пограничном слое характеризуется высокой сжимаемостью и малой плотностью. Волна конденсации, проходящая через поверхность нагрева, стремится сжать жидкость в пограничном слое и кратковременно увеличить теплоотдачу. Когда через поверхность проходит волна разрежения, пограничный слой расширяется, вызывая мгновенное уменьшение теплоотдачи. По-видимому, эти условия являются идеальными для поддержания пульсаций. Аналогичный вывод справедлив и для докритической двухфазной системы, когда существует «пузырьковый пограничный слой». Способность теплового источника, зависящего от давления, поддерживать резонансные акустические колебания, известна с 1777 г. Отдельные задачи подобного рода были рассмотрены Зондхаузом и Релеем [18, 19]. Очевидно, необходимо, чтобы рабочее тело вдали от стенки было в состоянии псевдожидкости, поскольку пульсации при температуре в массе жидкости, превышающей псевдокритическую, не наблюдались. Возможно, жидкость в пограничном слое (псевдогаз) находится в таком состоянии, что при незначительном росте давления она сжимается и ее плотность приближается к плотности жидкости. Происходящий в этом случае «взрыв» может генерировать волны давления, которые в дополнение к влиянию нестационарного теплообмена должны усиливать первоначальное возмущение.

ЭФФЕКТ [ВарнеIIа состоит в намагничивании быстро вращающегося железного стержня в отсутствие внешнего манитного поля; близости—ухудшение свойств сверхпроводника вблизи границы раздела с несверхпроводящим металлом; Вавилова—Черенкова обнаруживается при пропускании гамма-лучей через прозрачную жидкость, которая генерирует слабое свечение, объясняемое возникновением движения заряженных частиц в жидкости со скоростями, большими фазовой скорости света в этой жидкости; вентильной (односторонней) проводимости р — n-перехода в полупроводниковых выпрямителях основан на контактных явлениях, возникающих в зоне соприкосновения полупроводников с дырочной и электронной проводимостью; Виллари состоит в изменении намагниченности ферромагнитного образца при его механической деформации; гироскопический заключается в стремлении гироскопического момента совместить две оси вращения в одну ось у данного твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной точки; Джозефсона (стационарный состоит в том. что если создать туннельный контакт, образованный двумя сверхпроводниками, разделенными тонким слоем (%10~9м) диэлектрика, то через контакт протекает постоянный ток без источника тока; нестационарный возникает, если сила тока через контакт Джозефсона превышает критическое значение, и тогда на контакте возникает падение напряжения и контакт излучает электромагнитные волны);

превышает критическое значение, зависящее от расстояния возмущающего вихря от оси. Здесь U — локальная скорость внешнего потока; 8- — толщина потери импульса пограничного слоя; R — радиус кривизны стенки (для вогнутой стенки берется положительным) и v — кинематическая вязкость движущейся среды. Указанное критическое значение практически не зависит от вида профиля скорости пограничного слоя, а следовательно, и от его предыстории и градиента давления. Этим явление неустойчивости пограничного слоя весьма существенно отличается от плоских поступательных волн Толлмина — Шлихтинга [3 и 4], критическое число Рейнольдса которых в значительной степени определяется характером профиля скорости и локальными градиентами давления. Поэтому понятие устойчивости скорее подходит к волновым возмущениям, чем к вихревым, для которых определяющими величинами являются величины, входящие в формулу (1). Зато неустойчивость по Толлмину—Шлихтингу практически, в пределах точности измерений, не зависит от малых искривлений стенки, что можно доказать также и теоретически [6].

Как, конечно, читатель уже убедился, гармоническое движение волн, характеризующее турбулентность с малыми возмущениями, имеет большое сходство с волнами неустойчивости, теория которых разработана В. Толлмином [7] и Г. Шлихтингом [8]. Такие волны возникают в вынужденном потоке при продольном обтекании плоской пластины, когда число Рейнольдса превышает критическое. Чтобы иметь возможность провести сравнение этих волн с волнами, возникающими при естественной конвекции, необходимо для последних определить характеристический формпараметр волны. Нами найдено, что длина волны ^ гармонических волн, возникающих в начальный момент возмущающего движения, имеет следующее значение:

Для каждого турбинного ротора можно подсчитать частоту собственных колебаний, соответствующее число оборотов называют критическим. Никогда не допускают совпадения рабочего числа оборотов ротора с критическим, так как при этом возникли бы сильные общие вибрации турбины и работа её оказалась бы опасной. Если рабочее число оборотов меньше критического, ротор называют жёстким, если же рабочее число оборотов превышает критическое, ротор называют гибким. При гибком роторе, пуская турбину, нужно быстро проходить через критическое число оборотов.