Возникает электрический

Модули упругости хрупких композитов, содержащих дисперсные частицы, можно вычислить, если известны отношение модулей и объемное содержание дисперсной фазы. Нижняя граница, приведенная Хашином и Штрикманом, и решения типа, полученного Исаи, находятся в хорошем согласии с большинством экспериментальных данных. Поры, образованные в процессе изготовления, и трещины, возникшие вследствие различной термической усадки, существенно уменьшают модули по сравнению с расчетными величинами. Как будет показано в следующем разделе, в процессе приложения напряжений каждая частица дисперсной фазы может рассматриваться в качестве инициатора трещины. Трещина, образованная при нагружении, будет уменьшать модуль упруго сти перед разрушением. Таким образом, когда модуль упругости используется для расчетов при высоких напряжениях, его значения, измеренные при низких напряжениях, должны применяться с осторожностью.

на рис. 10. Эта зависимость выражена тремя участками: tn — характеризует время приработки (приработочные отказы); ta — время нормальной работы (внезапные отказы) и tw — период износа, с наступлением которого интенсивность отказов в результате старения материалов резко повышается (внезапные отказы, возникшие вследствие износа).

Предел усталости при кручении сварных соединений на 12% ниже предела усталости основного металла. Таким образом, остаточные напряжения, возникшие вследствие термического цикла сварки трением, меньше влияют на усталостную прочность сварных соединений при кручении, чем при изгибе. Эти результаты согласуются с данными исследований И. В. Кудрявцева. Для определения зависимости усталостной прочности сварных соединений от масштабного фактора образцы 0 12, 20, 30, 40 мм из стали 45 были подвергнуты ускоренным усталостным испытаниям.

балансировочные группы, расположенные в названных плоскостях, должны хорошо устранять составляющие неуравновешенности частей по первой и второй формам собранного вала, возникшие вследствие биений оправок. Части вала в сборе могут иметь такие же биения, которые останутся необнаруженными.

Рассмотрим дефекты, образовавшиеся в результате обработки давлением: рванины — грубые надрывы на поверхности металла, возникшие вследствие недостаточной его пластичности. Такая ситуация возникает, когда температура обрабатываемого металла ниже уровня, необходимого для того, чтобы металл выдержал заданную деформацию. Рванины возникают также при разной скорости деформирования различных слоев металла. Прессутяжины — это конусообразные нарушения сплошности в центральной зоне прутка, изготавливаемого прессованием или волочением. Они возникают при опережающем течении наружных слоев металла по отношению к внутренним. Ковочные трещины в поковках, ориентированные по диагонали прямоугольного сечения, возникают вследствие больших напряжений во внутренних слоях металла.

При ультразвуковом контроле листов и полос в принципе различают контроль на дефекты изготовления и на дефекты, возникшие вследствие различных нагрузок на деталь. Для начала кратко рассматривается вторая группа дефектов.

Мартенсит — очень твердая и прочная структура. Он тверже и прочнее бейнита. Но пластические свойства его низки, особенно ударная вязкость. В мартенсите имеются высокие остаточные напряжения, возникшие вследствие увеличения удельного объема в результате превращений и не устраненные из-за низкой пластичности мартенсита.

возникшие вследствие каких-либо причин на поверхности жидкости, налитой в сосуд, не могут оказать никакого влияния на характер движения такого сосуда в горизонтальном направлении. Волны нечетных индексов смещают центр тяжести с вертикальной прямой, и связанное с ними движение жидкости влияет на движение сосуда.

« возникшие вследствие химического и механического взаимодействий о газами и влагой 471—474 «^» вызванные плохим качеством • сплава

Остаточные напряжения в какой-нибудь детали появляются при возникновении различных удельных объемов у соседних зон металла детали в связи с различной пластической деформацией этих зон либо различными структурными превращениями металла в этих зонах. Например, при механической обработке деталей происходит изменение удельного объема металла приповерхностного слоя. Оно может быть вызвано появлением наклепа, нагрева и структурных превращений в приповерхностном слое металла. Остаточные напряжения, возникшие вследствие неравномерного нагрева, называются термо-пласти-ческими остаточными напряжениями, а когда причиной появления остаточных напряжений являются неравномерные по сечению детали

В силу указанных выше особенностей металлы и их сплавы имеют ело дующее атомпо-кристаллическое строение. В определенных местах кристаллической решетки располагаются положительно заряженные ионы, а наружные свободные электроны создают внутри металла как бы лсгкотекучую жидкость, или электронный газ, который беспорядочно движется во всех направлениях. При определенных условиях, например при создании разнос:!] потенциалов, движение электронов получает определенное направление и возникает электрический ток.

При работе сердца возникает электрический ток, который можно уловить специальным прибором и получить кривую - электрокардиограмму с характерными зубцами, отражающими различные циклы работы сердца. На электрокар-

в проводнике отсутствует. При наличии электрического поля электроны в своем хаотическом движении в одну сторону движутся по направлению сил, действующих на них со стороны электрического поля, а в другую сторону — навстречу этим силам. В первом случае скорость движения несколько возрастает, а во втором — несколько уменьшается. Вследствие этого в ту сторону, в которую скорость больше, через каждое сечение проводника за секунду проходит больше электронов, чем в обратную, в которую скорость меньше, и в проводнике возникает электрический ток.

В агрессивных средах разрушение поверхности твердого тела происходит под влиянием двух одновременно протекающих процессов — коррозии (в результате химического и электрохимического взаимодействия материала со средой) и механического изнашивания. Химическое взаимодействие реализуется при контакте материалов с сухими газами или неэлектропроводными агрессивными жидкостями; электрохимическая коррозия — при контакте металлов с электролитами (водные растворы кислот, щелочей, солей и т.д.). При этом наблюдаются два процесса - анодный (непосредственный переход атомов металла в раствор в виде ионов) и катодный (ассимиляция избыточных электронов атомами или ионами раствора). В результате в зоне трения возникает электрический ток.

Более высокую частоту собственных колебаний имеют пьезо-керамические датчики. Например, датчик для измерения максимальных ускорений при ударах (рис. 14.13,6) имеет пьезокерами-ческий элемент 1 из титаната бария, выполненный в виде шайбы диаметром 25 мм и толщиной 2,5 мм с центральным отверстием в 5 мм. При ударной нагрузке на поверхности пьезокерамики возникает электрический заряд, пропорциональный приложенному инерционному давлению. Керамика допускает нагрузку до 8000 Н/см3 при деформации в 0,0001%. На пьезокерамическую шайбу наложен груз 2, прижатый изолированным винтом 3. Пьезо-керамические датчики имеют собственную частоту порядка 20 кГц.

Для изготовления проводящего слоя датчика применялось серебро или платина. Такой слой получается при прокаливании образца со слоем раствора углекислого серебра в воде или хлорной платины в спиртовом растворе канифоли. Паста наносилась на образец кисточкой или рейсфедером. После обжига металлический слой утоняется и выравнивается эластичным шлифовальным кругом. Если требуется, то дальнейшее утонение слоя производится протравливанием его кислотой. Так достигалась толщина слоя менее 5 мк. Наряду с разработкой методов нанесения датчиков, создана схема регистрации момента разрушения образца. При разрушении поверхности и нанесенного на нее датчика в блоке единичного сигнала возникает электрический импульс. Получив; этот импульс, исполнительный блок кратковременно замыкает цепь датчика температуры, в результате чего на линии температуры, записываемой прибором, возникает всплеск. Так регистрируется по температуре (времени) момент разрушения поверхности.

В 1821 г. немецкий физик Томас Зеебек, не соглашавшийся с Ампером, в поисках другого объяснения опыта Эрстеда открыл, что при соединении концов проволок из разнородных металлов магнитная стрелка отклоняется. Получалось, что Эрстед и Ампер были правы, ибо еще Вольта установил, что при контакте разнородных металлов возникает электрический ток.

Анализ ангармонического расширения [34] показывает, что чисто гидростатическое давление и напряжения любого вида (в том числе касательные) вызывают дилатацию, пропорциональную запасенной энергии. Следовательно, в случае и краевых, и винтовых дислокаций дилатация, обусловленная ангармоническими членами, пропорциональна энергии дислокации: AI//V,-~ W. Отсюда расчеты дают оценку увеличения объема АУ «=; ЗЬ3/2 на отрезке длиной Ъ (вектор Бюргерса) вдоль дислокаций, хорошо согласующуюся с экспериментальными данными измерения дилатации в сильно деформированных металлах [6]. Хотя средняя по кристаллу величина дилатации невелика, локальные значения дилатации при краевых дислокациях (в отличие от винтовых) достигают большой величины, так что на этих дислокациях возникает электрический диполь [35] вследствие перераспределения электронов проводимости, обусловленного изменением гидростатического давления в окрестности дислокации [5]. Локальное возмущение самосогласованного поля свободных электронов, вызываемое появлением потенциала деформации с нарушением локальной электронейтральности, должно оказать влияние на различные физические процессы в крис-сталле[5]. В случае же винтовой дислокации гидростатическое давление связано только с ангармоническим расширением и мало [6].

Анализ ангармонического расширения [38 ] показывает, что чисто гидростатическое давление и напряжения любого вида (в том числе касательные) вызывают дилатацию, пропорциональную запасенной энергии. Следовательно, в случае и краевых и винтовых дислокаций дилатация, обусловленная ангармоническими членами, пропорциональна энергии дислокации: AV/V — ~ W. Отсюда расчеты дают оценку увеличения объема AV « « 353/2 на отрезке длиной Ъ (вектор Бюргерса) вдоль дислокаций, хорошо согласующуюся с экспериментальными данными измерения дилатации в сильно деформированных металлах [10]. Хотя средняя по кристаллу величина дилатации невелика, локальные значения дилатации при краевых дислокациях (в отличие от винтовых) достигают большой величины, так что на этих дислокациях возникает электрический диполь [39 ] вследствие перераспределения электронов проводимости, обусловленного изменением гидростатического давления в окрестности дислокации [9]. Локальное j возмущение самосогласованного поля свободных электронов, вы- { зываемое появлением потенциала деформации с нарушением) локальной электронейтральности, должно оказать влияние на ч различные физические процессы в кристалле [9]. В случае же винтовой дислокации гидростатическое давление связано только ' с ангармоническим расширением и мало [10].

Дрейф электронов. При приложении к проводнику электрического поля напряженности 8 в нем возникает электрический ток, плотность которого, согласно закону Ома, пропорциональна $:

Катодная защита относится к активным видам защиты оборудования, находящегося во влажной почве или в воде Применяют КГТд?' Т- 6' РазРУшаюш.ийся анод, например цинковый (рис. 14), при растворении которого возникает электрический ток неооходимыи для катодной поляризации защищаемого оборудования, или источник постоянного тока (рис. 15), отрицательный полюс которого подключается к защищаемому оборудованию а положительный — к вспомогательному аноду, например графитовому. Анод располагают на расстоянии от защищаемого оборудования. Потенциал защищаемого металла смещается к более отрицательным значениям и достигает области потенциалов термодинамической устойчивости (области защиты). Для катодной защиты стали в почве и нейтральных водных растворах минимальный потенциал составляет —770ч—780 мВ.