Воздействия напряжений

Вызывают некоторую тревогу и методологические-трудности проблемы в связи со специфичностью воздействия микроорганизмов на материалы, отсутствие разработок в области диагностики, моделирования и прогнозирования процессов биоповреждений.

/' Биокоррозией является процесс коррозионного разрушения ме-i талла в условиях воздействия микроорганизмов. Часто иницииро-ьва'ние процессов электрохимической коррозии металлов связано /с жизнедеятельностью бактерий и грибов. Биокоррозия может рассматриваться как самостоятельный вид коррозии наряду с та- кими, как морская, атмосферная, грунтовая, контактная и т. п. ( "(^эис. IIs). Однако чаще она протекает совместно с атмосферной 1 или почвенной, в водных растворах или в неэлектролитах, ини-

Схема реализуема, поскольку превращениям в результате воздействия микроорганизмов подвержены многие из основных элементов Периодической системы Д. И. Менделеева [18] (рис. 19).

Признаки обрастания грибами поверхностей — пушистый белый, розовый или другого цвета налет (плесень). Он может быть в виде округлых колоний размерами до 50...80 мм или в виде пятен, не имеющих четких контуров. Признак возможного воздействия микроорганизмов на материалы конструкций — изменение цвета, потеря глянца, появление морщин или сетки трещин в пленке — вздутия или отслаивания ЛКП в местах накопления влаги и загрязнений растительного (органического) происхождения в местах контакта металлических и неметаллических поверхностей, на стенках заглубленных в почву сооружений, на поверхностях изделий и оборудования, находящихся в условиях ограниченного воздухообмена, затемнения, температуры ( + б... + 25°С). Процессы биокоррозии возможны при пониженной влажности воздуха (менее 60 %). Признаки биоповреждений материалов см. табл. 3.

ной повреждаемости) в результате воздействия микроорганизмов, %

12%-ном растворе хлористого натрия, хлорбензоле, петролейном эфире; гидрофилен. П. на о. п. применяется для термоизоляции (самолеты, рефрижераторы, домашние холодильники), для изготовления спасат. кругов, плотиков, заполнения отсеков непотопляемости на судах, в качестве сердечника слоистых конструкций (для придания жесткости и прочности при минимальном весе), в строительстве, в полиграфии; шлифующая и моющая губка в керамич. пром-сти. Губки из П. на о. п. физиологически безвредны, легко стерилизуются кипячением в воде, устойчивы против воздействия микроорганизмов и грибков, используются в медицине. П. на о. п. может быть использован в качестве фильтрующего материала, легко очищаемого промыванием водой.

Ископаемые твердые топлива состоят из органических веществ растительного происхождения, негорючих минеральных примесей, влаги и различаются химическим возрастом, который определяется глубиной химических превращений, происшедших с исходным материалом. Процесс разложения растительного материала зависит от условий залегания, геологических преобразований, доступа воздуха, воздействия микроорганизмов, тепла, наличия почвенных вод. В процессе преобразования исходного материала происходит его обуглероживание (углефикация), т. е. увеличивается содержание углерода и уменьшается количество кислорода, водорода и азота, сокращается выход летучих и гигроскопичность топлива. В результате этого сложного и длительного процесса последовательно образовался торф, бурый и каменный угли. Конечной стадией превращения каменных углей являются антрациты, в которых содержание углерода доходит до 92—93% (на горючую массу).

Наличие в древесине в свободном состоянии фенольных или крезольных смол предохраняет ДСП от воздействия микроорганизмов, чем обеспечивается их долговечность при службе попеременно в воде и воздушной среде.

циды — защищают резины от воздействия микроорганизмов в усло-

Эта книга, изданная в 1963 г. в ЧССР, — единственная в своем роде монография, освещающая современное состояние изученности микробиологической коррозии. В ней показано значение микроорганизмов как фактора повреждений и даже полного разрушения многих видов промышленного сырья и готовых изделий. Авторы правильно отмечают, что новая область науки — микробиологическая коррозия — не ограничивается ' исследованием причин и форм порчи материалов. Она включает всю совокупность вопросов защиты от коррозии, отсюда ее прикладное значение. Поэтому особое внимание авторы уделили описанным в мировой литературе средствам защиты различных материалов от воздействия микроорганизмов в тропических условиях. Kaft известно, биологические процессы в условиях тропического климата протекают интенсивнее. Однако основные факторы, направляющие жизнедеятельность микроорганизмов — температура и влажность, могут везде давать сочетания, благоприятные для интенсивного развития тех или иных групп микроорганизмов.

УСТОЙЧИВОСТЬ и ЗАЩИТА ТЕКСТИЛЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

ность обозначается греческой буквой а (сигма) с 'Индексом, показывающим продолжительность воздействия напряжений в часах (например, ст10о — напряжение, вызывающее разрушение металла за 100 ч).

Общая картина напряженного состояния поверхностного слоя будет представлять собой результат суммарного воздействия напряжений, возникающих вследствие кристаллизации и фазовых превращений. Последние, налагаясь на тепловые, могут иногда уменьшать их, а иногда и увеличивать. Если в результате суммарного действия температурного и структурного факторов произойдет уменьшение объема оплавленного поверхностного слоя, то участки сплава, расположенные глубже, будут препятствовать этому. В результате в затвердевшем поверхностном слое возникают растягивающие напряжения. Увеличение же объема оплавленного слоя при его охлаждении приводит к тому, что у поверхности возникают сжимающие напряжения. Из этого следует, что величина и глубина распространения остаточных напряжений в поверхностном слое, очевидно, зависят от параметров импульсов, свойств обрабатываемого материала и физико-химических свойств оплавленного поверхностного слоя.

Приведенная форма критерия, как и уравнение (5), содержит шесть постоянных материала, определяющих линейный эффект воздействия напряжений, однако квадратичные слагаемые определяются здесь лишь 12 постоянными, в то время как в уравнении (5) содержится 21 независимая постоянная материала. Помимо такой потери общности постоянные материала, как видно из формул (80), перемешиваются, и это смешение вызывает определенные затруднения при физической интерпретации параметров — тот же недостаток, что и в критерии Гольденблата — Коп-нова (75). Можно получить незначительную модификацию критерия (79), записав его в несокращенных обозначениях и надлежащим образом упорядочив индексы:

Такие поверхности можно подвергнуть шлифованию и притирке и довести их до любой степени плоскостности. Поэтому утечки через этот стык могут стать проблемой лишь в том случае, если уплотнительные поверхности деформируются в процессе монтажа, или при релаксации неравномерных остаточных напряжений под действием высоких рабочих температур, или же искажаются от воздействия напряжений от давления.

Если принять свободную энергию исходной и мартенситной фаз в случае воздействия напряжений соответственно G*p и G*M, то в состоянии равновесия этих двух фаз

ность обозначается греческой буквой а (сигма) с индексом, показывающим продолжительность воздействия напряжений в часах (например, 0юо — напряжение, вызывающее разрушение металла за 100 ч).

Основная особенность разрушения органо-гогастиков состоит в том, что от воздействия напряжений СТ2 и 1\2 первыми разрушаются волокна. В качестве гипотезы принимаем, что разрушение органических волокон связано с разрушением сцепления между фибриллами этих волокон. В первом приближении на такой случай разрушения можно распространить критерий (5.1.61), и критерий прочности, монослоя органопластика принимает вид

Основное допущение, обычно принимаемое всеми исследователями усталости в условиях действия спектра нагрузок, состоит в том, что воздействие циклических напряжений некоторой заданной амплитуды приводит к усталостному повреждению, величина которого определяется числом циклов воздействия напряжений этой амплитуды, а также полным числом таких циклов до разрушения неповрежденного образца. Далее предполагается, что возникшие повреждения остаются неизменными и воздействие в некоторой последовательности напряжений различной амплитуды приводит к накоплению повреждений, причем полная поврежден-ность равна сумме приращений поврежденности, производимых воздействием напряжений каждой отдельной амплитуды. Когда полная накопленная поврежденность достигает некоторой критической величины, происходит усталостное разрушение. Хотя указанный подход в принципе достаточно прост, на практике возникают серьезные трудности, поскольку не ясно, как правильно оценить поврежденность, вызываемую воздействием напряжения некоторой заданной амплитуды 5; в течение определенного количества циклов П{. К настоящему времени предложено много гипотез накопления повреждений, которые позволяют определить поврежденность при воздействии напряжения некоторой заданной амплитуды и просуммировать приращения поврежденности для оценки возможности разрушения при воздействии спектра нагрузок.

Эти соотношения представляют собой полную формулировку гипотезы Пальмгрена, или правила линейного суммирования повреждений. Это правило имеет немаловажное достоинство — простоту и именно поэтому широко используется. Необходимо, однако, иметь в виду, что эта простота является следствием неучета некоторых существенных факторов, и поэтому в предсказании разрушения возможны ошибки. Вероятно, к наиболее значительным недостаткам линейной теории относится то, что она не описывает влияния очередности воздействия напряжений различных уровней и предполагает одинаковую скорость накопления повреждений при напряжении некоторого заданного уровня независимо от предыдущей истории нагружения. Экспериментальные данные показывают, что порядок приложения напряжений на самом деле играет значительную роль и что скорость накопления повреждений при заданном уровне напряжения является функцией истории предыдущего циклического нагружения.

где 8^ — мгновенное значение прочности; я — число циклов воздействия напряжений; k — постоянная пропорциональности; D (S) — функция поврежденности, некоторая функция амплитуды напряжения цикла.

где Sgo — предел усталости при /г=0; Se — предел усталости, зависящий от истории воздействия циклических напряжений; S — амплитуда действующего напряжения; п — число циклов воздействия напряжений.