Временной зависимости

в силу закрепленности концов окольных путей. Несмотря на то, что qm и рт входят в функцию Я как независимые переменные, при вычислении интеграла (8.11) нельзя считать Sqm и брт независимыми, так как они связаны временной зависимостью. Если взять частную

термического анплизп ИМП-индуцировшшые преобразования микроструктуры кристаллов кремния сопровождаются протпкпнием эндо- и экзотермических процессов со сложной томпературно-временной зависимостью. Масштаб ИМП-индуцированных термодинамических неус-тойчивостий в кристаллах Cz-Si на два порядка больше, чем в Zm-Si, что подтверждает ключевую роль межузельного кислорода в возникновении ИМП-индуцированных эффектов в кристаллах кремния. Наблюдавшиеся термодинамические неустойчивости могут быть обусловлены протеканием квазихимических реакций и релаксацией упругих напряжений в кристаллах кремния при ИМП-индуцированиом преобразовании их микроструктуры. Эндотермические процессы связан..; с разрывом химических связей (например, Si-О при образовании центров O-V,. где V — вакансия, или связей Si-Si при генерации дополнительных вакансий но поверхности, восполняющих их потребление при образовании кислородно-вакансионных комплексов в объеме), а экзотермические — с выделением тепла при образовании химических связей в процессе формирования новых дефектов, а также с высвобождением энергии упругой деформации кристалла Сг-Si. При этом, рост кислородно-вакансионных комплексов, являющихся точечными источниками упругих напряжений в кристалле, способствует дальнейшей генерации вакансий на поверхности, создавая тем самым положительную обратную связь, необходимую для возникновения самоорганизующихся процессов. Сложный колебательный характер обнару-.женных тепловых процессов в кристаллах кремния отражает возникновение диффузионной неустойчивости в подсистеме неравновесных точечных дефектов кристалла, индуцированной воздействием ИМП. Особенностями обнаруженных термодинамических неустойчивостей является наличие инкубационного периода в десятки часов перед их проявлением, скачкообразный характер возникновения и прекращения акзотермических процессов иа фоне зндотермик, а также наличие мелкомасштабных флуктуации в процессе протекания. Выявленнъ,~> при термографировинии особенности кинетики ИМП-индуцированных эффектен характерны для кооперативных процессов. Подобные особенности наблюдались, например, в кооперативных эффектах пред- я постпереходных состояний при плавлении германия [3]. Характер хк. тепловых процессов, обнаруженных в кристаллах кремния, указывает на то, что релаксация кристаллов X^z-Si, возбужденных воздействием ИМП, происходит через иерархию структурных неустойчивостей.

риллия при 1000—1200° С в течение шести часов. Анализ кривых показывает, что они удовлетворительно описываются параболической временной зависимостью. Это свидетельствует о том, что в условиях проведения термического отжига насыщение поверхности образцов определяется процессом диффузии компонентов через реакционный слой, а равновесная концентрация на фазовых границах слоя устанавливается в течение первого часа отжига. Исключением является начальная стадия бериллирования вольфрама при 1000 и 1050° С, когда рост слоя определяется не диффузией, а по-видимому, скоростью реакции образования интер-металлидной фазы. Появление высших бериллидов не вызывает изменений кинетической кривой насыщения. Однако на вольфраме

В соответствии с настоящей теорией материалы матрицы, имеющие более высокую скорость ползучести / (t) и более низкое значение начальной податливости / (0), обладают более сильной временной зависимостью разрушения. В частности, скорость увеличения R (t) зависит от отношения 8 (t)/8 (0) [уравнение (18)], и эта зависимость определяет длительную прочность композита [уравнение (17)]. Отношения б (?)/8 (0) для двух материалов матрицы можно приблизительно представить следующими выражениями:

Плотность нейтронного потока в реакторе представляет собой величину с очень сложной пространственно-энергетической и временной зависимостью. В реальном реакторе эти параметры зависят от топлива, замедлителя, их взаимного расположения (гомогенное или гетерогенное), размеров реактора и его геометрии. Математическое выражение такой зависимости не представляется возможным получить для всех типов реакторов ввиду сложной взаимной зависимости этих факторов. Однако можно сделать некоторые выводы, которые помогут понять некоторые проблемы, связанные с реакторами. Скорость изменения плотности потока тепловых нейтронов может быть записана как сумма трех со-

УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ - снижение прочности с увеличением времени, в течение к-рого материал находится в напряженном состоянии. Явление называется статич. У. м. или временной зависимостью прочности, если материал находится в статич. напряженном состоянии, и динамич. У. м., если он подвергается цик-лич. нагружениям. У. м. является главным фактором при определении срока службы многих изделий.

Срок службы полимерных материалов, в которых происходит старение, связанное с процессами разложения, устанавливается по предельно допустимому изменению основных свойств. Срок службы полимера, старение которого обусловлено процессами термодеструкции, можно оценить температурно-временным пределом использования материала (температурн'о-временной зависимостью необратимого изменения свойств). Так, срок службы полисилоксана в условиях, в которых происходит термодеструкция, может составлять 1000 ч при температуре 250° С или 10 лет при температуре 180° С; при более длительной эксплуатации материал становится хрупким, в нем образуются трещины. Однако никакой конкретный температурно-временной предел в отдельности не является достаточно полной характеристикой срока службы, так как требуемые свойства всегда определяются специфическими условиями применения полимера [66].

Между скоростью образования свободных радикалов в нагруженном полимере и временной зависимостью прочности т = Лехр(—ост) существует корреляция (в диапазоне температур от —50 до 50° С), подтверждающая, что разрушение полимеров является следствием процесса, управляемого некоторым энергетическим барьером, величина которого зависит от напряжения; установленное численное равенство коэффициентов аир означает, что энергия активации для временной зависимости прочности полимерных материалов равна или очень близка к энергии активации образования радикалов (разрушения химических связей).

Воздействия, подаваемые на вход динамической системы, обычно выбираются из ограниченного числа стандартных (типовых) функций (рис. 3-4). Наибольшее применение получило единичное скачкообразное возмущение (рис. 3-4, а), описываемое следующей временной зависимостью:

стойкостью против коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением. Нередко исходили из предпосылки, что ниже 538 °С можно пренебречь временной зависимостью свойств; новые исследования показали, что такое допущение не всегда верно.

лом прочности и пластичностью) в условиях однонаправленного растяжения представлено в виде сравнения данных по различным суперсплавам на рис. 10.5. Все эти сплавы разработаны для изготовления газотурбинных дисков. В режимах, при которых в амплитуде полной деформации Де, доминирует упругая компонента, долговечность сплавов, грубо говоря, возрастает с ростом предела прочности при однонаправленном растяжении. Когда в амплитуде деформации доминирует неупругая компонента (Де,-л), долговечность возрастает с ростом пластичности при однонаправленном растяжении. Но в обоих случаях это лишь грубая корреляция; поведение в условиях усталости по многим причинам не является простым отражением поведения при однонаправленном растяжении. Последнее гораздо менее чувствительно к дефектам материала и не отражает механизмов, характеризуемых временной зависимостью повреждения и присущих циклическому нагружению при высоких температурах.

УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ — снижение прочности с увеличением времени, в течение к-рого материал находится в напряженном состоянии. Явление называется статич. У. м. или временной зависимостью прочности, если материал находится в статич. напряженном состоянии, и динамич. У. м., если он подвергается цик-лич. нагрушениям. У. м. является главным фактором при определении срока службы многих изделий.

нения достаточно сложных и дорогих машин, выпускаемых весьма незначительными сериями, а также существенно увеличивающуюся сложность испытания при необходимости, например, установить влияние режима сварки или способа сварки на сопротивляемость образованию горячих трещин. Объясняется это обстоятельство тем, что дополнительный темп деформации deM/dt задается машиной линейно во времени и, следовательно, накопленное значение деформации в т.и.х. будет зависеть в этом случае от времени пребывания сварного шва в этом интервале температур. Поэтому для выявления влияния режима на технологическую прочность при испытании по методике МВТУ необходимо определить термический цикл сварки для каждого из испытуемых режимов и сделать соответствующий пересчет машинной деформации из временной зависимости deM/dt в температурную двт/dt.

Выражение (54) можно рассматривать как аналитическую функцию записи временной зависимости виброускорения, а

По характеру временной зависимости акустической эмиссии (активность, скорость счета, энергия) различают три типа источников: неактивные, характеризующиеся монотонным уменьшением параметров эмиссии; активные, отличающиеся квазипостоянным поведением параметров; критически активные, для которых наблюдается постоянный рост эмиссии. Все критически активные и активные источники проверяются штатными методами неразрушающего контроля. Отбракованный металл исследуют дополнительно. Неактивные источники проверяют выборочно, подразделяя их на три группы. Первая и вторая группы считаются потенциально опасными. К ним относят источники с высокой средней энергией и малым числом собы-

Прежде всего следует акцентировать внимание на том, что С.Н. Журков был одним из первых, кто обнаружил универсальность временной зависимости прочности, введя в рассмотрение процесса разрушения фактор времени. Эта идея поколебала установившуюся точку зрения на разрушение как мгновенного акта. Концепция С.Н. Журкова связана с утверждением, что разрушение является по своей природе термофлуктуационным процессом, в котором внешняя сила не осуществляет непосредственно разрыва межатомных связей, а лишь препятствует рекомендации разорванных связей. Зависимости между временем до разрушения, скоростью ползучести с (скорости накопления деформации) и напряжением а имеют вид:

Практика :жсилуатации современных машин и сооружений при экстремальных условиях их работы, происходящих зачастую при высоких уровнях напряжений и температуры, свидетельствует о налимий ярко выраженной временной зависимости процесса разрушении. Во многих случаях полному разрушению тела предшествует длительное устойчивое развитие трещины, причем величина ;>топ> периода может составлять значительную часть долговечности элемента конструкции. Такое; длительное разрушение, происходящее нередко при постоянных внешних нагрузках, особенно характерно для полимеров, композитных материалов и металлов при высоких температурах. Причиной медленного роста трещины в таких случаях обычно являются ползучесть материала и накопление рассеянных повреждений.

где А — постоянная, зависящая от вида материала; t/o - энергия активации разрушения при отсутствии напряжения; a - напряжение; у- структурно-чувствительный коэффициент; k - постоянная Больцма-на. Экспериментальные исследования большого числа полимеров, посвященные изучению температурно-временной зависимости прочности полимеров, показывают, что параметр (70 в уравнении Журкова не зависит от изменения молекулярной массы (длины макромолекул), ориентации макромолекул (технологии получения и вытяжки) и пластификации (введения пластификатора). Вместе с тем параметр у заметно изменяется во всех этих случаях. Согласно этим данным энергия активации разрушения нечувствительна к изменениям структуры и может характеризовать свойства полимерного материала в качестве

Однако закон изменения выходного, параметра изделия во времени X (t) может как соответствовать, так и существенно отличаться от определяющей его временной зависимости для степени повреждения U (/), так как между ними имеется функциональная зависимость X = f (?/), которая отражает структуру» назначение и принцип действия данного изделия. Линейный -закон изменения степени повреждения во времени может привести к нелинейным временным зависимостям выходного параметра. Следует учитывать, что процесс повреждения связан с физикой явлений, происходящих в материале изделия, в то время как изменение выходного параметра отражает макропроцессы, происходящие в самом изделии.

На Волжском автомобильном заводе (ВАЗ) применяется система диагностирования механизмов технологического оборудования (гидро- и пневмоприводов, поворотных столов, кривошипно-шатунных механизмов и др.), основанная на анализе закона их движения. Работа силовых механизмов оценивается по характеру временной зависимости для скорости ведомого звена и = f (/), которая сравнивается с эталонной характеристикой, полученной для работоспособного механизма. Характер отклонения данной реализации от эталонной кривой позволяет не только определить

100. Аналитическое описание температурно-временной зависимости процесса окисления стали/ И. И. Трунин, К. К. Тюльпин, Э. А. Логинов и др.// Влияние минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов. — Таллин: 1974. Т. ШБ. С. 10—-17.

Установка позволяет регистрировать изменение сопротивления диэлектриков от 1014 до 106 ом при повышении температуры от 20 до 1100° С. С помощью этой установки были сняты диаграммы временной зависимости электрического сопротивления стекла (рис. 1) и органосиликатных материалов (рис. 2) от температуры. Как и ожидалось, изменение сопротивления у органосиликатов идет не монотонно (как у материалов, не претерпевающих структурных превращений в исследуемом температурном диапазоне): в определенных зонах наблюдается быстрое падение сопротивле-

Справедливы предложения ряда исследователей [152] о необходимости стандартизации продолжительности на-гружения. Очевидно, стандартное время выдержки должно соответствовать монотонной части кривой временной зависимости твердости при средних температурах испытания