Релаксация макронапряжений

13.1. Ускорение заряженной частицы постоянным продольным электрическим полем (398). 13.2. Заряженная частица в магнитном поле (401). 13.3. Система центра масс и пороговая энергия (403). 13.4. Антипротонный порог (406). 13.5. Релятивистское уравнение ракеты (407). Задачи (408).

13.5. Релятивистское уравнение ракеты

Инертность в направлении скорости и перпендикулярно скорости. Релятивистское уравнение движения. Несовпадение

Релятивистское уравнение движения

Однако в релятивистской динамике уравнением движения является уравнение (19.3а), которое инвариантно относительно преобразований Лоренца по определению, а сила F не инвариантна. Ситуация сильно усложняется, однако для ответа на вопрос, является ли релятивистское уравнение законом движения или определением силы, можно дать ответ, не вдаваясь в обсуждение деталей этой сложной си-

§ 20, Релятивистское уравнение движения 115

20. Релятивистское уравнение движения

Выводится релятивистское уравнение движения и обсуждаются его следствия.

Релятивистское уравнение движения. Пусть частица движется по некоторой траектории. Обезначим, как в § 8 (см. рис. 15), тангенциальный к траектории единичный вектор т, а нормальный — п. Полную силу F, действующую на частицу, можно разложить на тангенциальную и нормальную компоненты (рис. 47):

§ 20, Релятивистское уравнение движения 117

где UT = V — скорость частицы. Таким образом, получаем релятивистское уравнение движения частицы

РЕЛАКСАЦИЯ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ И НАКЛЕПА ПРИ НАГРЕВЕ

В результате наложения (суперпозиции) остаточных макронапряжений на напряжения от внешней нагрузки и усиления диффузионных процессов в поверхностном деформированном слое в условиях высоких температур в детали происходит перераспределение и релаксация макронапряжений. В зависимости от вида нагру-жения и окружающей среды в поверхностном слое детали могут возникать новые макронапряжения, так называемые эксплуатационные.

Экспериментально установлено, что релаксация макронапряжений для обычных конструкционных материалов имеет место вплоть до комнатной температуры. Относительная величина релаксации напряжений при комнатной температуре зависит от материала, вида напряженного состояния и длительности процесса.

Релаксация макронапряжений при комнатной температуре и начальном напряжении, близком к пределу текучести, в условиях изгиба и длительности испытаний от 6500 до 50 000 ч для сталей с содержанием углерода 0,2 и 0,4% составила всего около 3% [7], для малоуглеродистых сталей — 4—5%, а для меди — 15—20%.

Релаксация макронапряжений при нагреве. Все образцы из сплавов ЭИ617, ЭИ826 и ЭИ929 (см. рис. 3.4, д) изготовляли из прутков одной плавки данного материала. После изготовления образцы подвергали термообработке по техническим условиям на данные сплавы. Экспериментальная проверка показала, что после такой термообработки наклеп поверхностного слоя и остаточные напряжения в образцах не обнаруживались. Микротвердость по всему сечению образцов была одинаковой и составляла для сплава ЭИ617 360—370 кгс/мм2, для сплава ЭИ826 360 кгс/мм2 и для сплава ЭИ929 370 кгс/мм2.

Влияние продолжительности нагревов. На рис. 4.4, 4.6 видно, что влияние длительности нагрева на релаксацию макронапряжений выше действия температуры и степени наклепа. Релаксация макронапряжений при данной температуре проявляется при отно-

Релаксация макронапряжений в сплаве ВТ9 при нагреве.

Анализ кривых этих зависимостей и эпюр макронапряжений до и после нагревов показал, что независимо от режима гидрогалтовки релаксация макронапряжений заметно обнаруживается лишь при нагревах с температурой 400° С и выше. При дальнейшем повышении температуры нагрева резко усиливается процесс релаксации и при температуре нагрева в вакууме 600—650° С происходит практически полное снятие остаточных макронапряжений, созданных гидрогалтовкой.

Релаксация макронапряжений гидрогалтованных образцов из сплава ВТ9 в зависимости от температуры и продолжительности нагревов определяется уравнениями следующего вида:

Как видно на рис. 4.11 и 4.12, релаксация макронапряжений заметно обнаруживается лишь при нагреве стали ЭИ961 до 400° С и выше. При дальнейшем повышении температуры нагрева резко усиливается процесс релаксации, и при температуре нагрева в вакууме 600 — 650° С практически полностью снимаются остаточные макронапряжения, созданные вибро- 4.10. Значения АТ и (5Г галтовкой. " "

Релаксация макронапряжений зависит от температуры и продолжительности нагрева и степени деформационного упрочнения поверхностного слоя.