Закономерности определяющие

Чем глубже изучены закономерности, описывающие процессы изменения свойств и состояния материалов, тем достовернее можно предсказать поведение изделия в данных условиях эксплуатации и обеспечить сохранение показателей надежности в требуемых пределах. , .

Во-первых, это закономерности, описывающие взаимосвязи обратимых процессов, когда после прекращения действия внешних факторов материал (и соответственно деталь) возвращается в исходное состояние. Эти зависимости будем называть законами состояния.

Так, выявлены закономерности, оценивающие типичные процессы коррозии -как функции времени [63], делаются попытки оценить скорость развития усталостных трещин [164], получены данные для оценки протекания процессов ползучести [111], имеются закономерности, описывающие изменения свойств масел в процессе их' эксплуатации [211], изменения коэффициента трения при работе сопряжения, коробление отливок от остаточных напряжений, изменение во времени свойств полимерных материалов [200] и др.

чаях, когда известны закономерности, описывающие влияние отдельных факторов.

Физика отказов, как это отмечено выше, настолько сложна, что еще не полностью завершен даже первый этап расчетов— отыскание закономерностей процесса разрушения материалов. Лишь для таких процессов разрушения, как усталость и для некоторых простейших видов изнашивания и коррозии имеются закономерности, описывающие протекание процесса во времени.

Физика отказов как основа расчета надежности. Закономерности, описывающие физические процессы в материалах изделия, которые приводят к изменению начальных характеристик изделия, являются основой для расчета и прогнозирования надежности. Как физические законы, так и полученные на их основе частные зависимости, описывающие изменение свойств и состояния материалов, можно разделить на две основные группы:

а) закономерности, описывающие взаимосвязи обратимых процессов, когда после прекращения действия внешних факторов материал (и соответственно деталь) возвращается в исходное состояние. Эти зависимости будем называть законами состояния;

Типичным примером законов превращения могут служить зависимости, описывающие процессы коррозии. Вывести закономерности, непосредственно отражающие изменение величины коррозии во времени, как правило, трудно в результате поливариантности коррозийных процессов, когда большое число факторов оказывает одновременно и часто противоположное действие на интенсивность повреждения.

Например, выявлены закономерности, оценивающие типичные процессы коррозии как функции времени, определяется скорость развития усталостных трещин, получены данные для оценки протекания процессов ползучести металлических материалов, имеются закономерности, описывающие изменения свойств масел в процессе их эксплуатации и коэффициента трения при работе сопряжения, коробление отливок от остаточных напряжений, изменение во времени свойств полимеров и др.

Рассмотрим количественные закономерности, описывающие с феноменологических позиций процессы поглощения и рассеяния излучения при его прохождении через материальную среду. Проследим с этой целью изменение спектральной интенсивности излучения вдоль произвольного направления s, происходящее за счет поглощения и рассеяния электромагнитной энергии частицами среды1. Очевидно, что при перемещении вдоль любого направления будет происходить уменьшение первоначальной интенсивности, так как поглощение и рассеяние приводят к потере энергии первоначальным пучком лучей. Поэтому производная от интенсивности /v(s) по длине

Стабильность значений какого-либо из критериев в пределах группы веществ принято рассматривать как признак некоторой общности их физической природы и свидетельство того, что эти вещества обладают, в известной мере, подобным между собой строением. Подобие физического строения значительно упрощает задачу исследования термических свойств сходственных веществ, так как у подобных между собой систем однородные величины отличаются только масштабом, а закономерности, "описывающие подобные явления, универсальны. Наибольшее число признаков подобия присуще так называемым нормальным веществам, которые оказывается возможным распределить по группам, объединяемым (в пределах данной группы)

физические закономерности, определяющие изменения характеристик машины, сложны и разнообразны;

Основные закономерности, определяющие коррозию сталей в пресной воде, относятся также и к коррозии в морской воде. Однако коррозия сталей в морской воде имеет некоторые особенности.

Для некоторых типов опор прямого вала постоянного сечения функцию Грина (функцию влияния) можно определить по табл. 2 (см. aft(-). Другие закономерности, определяющие прогиб вращающегося вала, получают исходя из условия равновесия элементов вала. Обозначим опять через т(х) погонную массу «диска», закрепленного на валу. Если у(х)—прогиб вала в точке х, то элементарная центробежная сила будет

Для обобщения результатов этих испытаний с целью использования их для расчета окалиностойкости в других аналогичных случаях рассмотрим некоторые общие закономерности, определяющие интенсивность окалино-образования в зависимости от времени и температуры стенки.

При этом закономерности, определяющие развитие динамического пограничного слоя в жидком металле остаются теми же, что и в других жидкостях, подчиняющихся закону трения Ньютона. Закономерности же теплообмена в жидких металлах существенно меняются.

В настоящее время при экспериментальном изучении изменения поверхности текучести при сложных траекториях нагружения еще не выявлены общие закономерности, определяющие конфигурацию поверхности текучести для произвольных траекторий деформирования. Экспериментальное определение поверхности текучести связано с определенными допусками, а экспериментальные кривые имеют достаточно широкий статистический разброс, достигающий от партии к партии 10 ~н 15%. Кроме того, отсутствуют соответствующие экспериментальные данные о влиянии процесса ползучести на пластичность и наоборот. Учитывая эти обстоятельства, в первом приближении можно принять, что скорость изменения параметра Ср зависит лишь от скорости изменения параметров процесса хр, Т и /2е = 1/ -д-V ёуёу и одинакова для любой точки мгновенной поверхности текучести. Совместно с предположением, что начальная поверхность текучести является сферой Мизеса, уравнение (6.5) будет описывать последующие поверхности текучести в пространстве девиаторов напряжений в виде сфер, текущий радиус которых С и координаты центра ру являются функционалами процесса. Указанное предположение об изменении поверхности текучести позволяет определить функциональную зависимость ее радиуса и координат центра от параметров процесса, используя лишь эксперименты на растяжение—сжатие стержня (или знакопеременное кручение) при различных температурно-скоростных режимах. Дополнительные предположения об изменении формы поверхности текучести влекут за собой необходимость проведения экспериментальных исследований при различных видах напряженных состояний и сложных траекториях деформирования. Ясно, что предположение о сферической поверхности текучести является достаточно грубой идеализацией реальной картины и может привести в расчетах для сложных траекторий деформирования к ошибкам в определении начала текучести (границы поверхности текучести) при нагруже-ниях после разгрузки из некоторого упругопластического состояния, составляющих некоторый угол с ним (от 0 до 180°). На фоне разброса механических характеристик материала и точности определения поверхности текучести эта ошибка не является существенной. Это также может привести к ошибкам в определении направления вектора приращения пластической дефор-

Таким образом, геометрические закономерности, определяющие подобие антипараллелограммов, представленные во второй формуле в более общем виде, открывают некоторые возможности для изменения относительных размеров механизма и его формы. Эти возможности можно значительно расширить, придав формуле (215) еще более

Хотя в практике энергомашиностроения комбинированные сварные узлы из разнородных сталей используются давно, только лишь в последние годы в результате проведения обширных исследований были установлены основные закономерности, определяющие природу этих соединений и их работоспособность в различных условиях. Были выявлены требования к выбору легирования сталей и швов таких соединений в зависимости от условий эксплуатации, оценена стабильность их свойств в процессе длительных выдержек при высоких температурах и закономерности распределения остаточных напряжений за счет разности коэффициентов линейного расширения свариваемых сталей.

Для расчетов содержания продуктов коррозии в водном теплоносителе существенную роль играют закономерности, определяющие вынос продуктов коррозии перлитных сталей с поверхности корродирующего металла в смывающую его среду. В химически обессоленную воду (ХОВ) с концентрацией кислорода Со = = 20 мкг/кг при 7=293 + 353 К этот вынос'составляет 2 %. Насыщение водной среды воздухом при 5Р = 353 К (С о =10 мг/кг) увеличивает

Можно выделить следующие закономерности, определяющие собой соответствующее теоретическое обоснование гидроэнергетических проблем:

Курс «Материаловедение», в котором изучаются закономерности, определяющие строение и свойства материалов в зависимости от их состава и условий обработки, является одним из основных в цикле дисциплин, определяющих подготовку инженеров-машиностроителей.