Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
УБ УГ УД УЗ УК УЛ УМ УН УП УР УС УЧ

Упругая энергия - деформация

 
Упругая энергия деформации запасается двумя силами только тогда, когда расстояние АВ изменяется.
До сих пор мы предполагали, что упругая энергия деформации в теле запасается только тогда, когда на него действуют внешние силы. Если же к телу не приложены внешние силы, то оно не запасает упругой энергии. Теперь мы рассмотрим другой случай.
В обоих случаях вся совершенная работа запасается в виде упругой энергии деформации, величина которой должна быть одной и той же, так как окончательная конфигурация сил в обоих случаях одинакова.
С именами Бельтрами6) и Хея 7) связана теория максимальной упругой энергии деформации.
Уровень освобождающейся энергии при подрастании трещины от вершины концентратора связан с уровнем накопленной упругой энергии деформации у этой вершинь. А / полная освобождающаяся энергия пропорциональна Д /, то есть пропорциональна накопленной у вершины трещины энергии.
Схема пластины с эллиптической трещиной.| Изменение полной энергии пластины в зависимости от длины трещины. Это-выражение получено на основе предположения, что при наличие в пластине трещины размером 2а упругая энергия деформации отсутствует в объеме материала, равном па2 4яу - поверхностна энергия трещины, учитывающая образование двух поверхностей.
Одингу, зародыш трещины возникает в некотором микро-или субмикроскопическом объеме скопления дислокаций, в котором упругая энергия деформации достигла некоторой предельной величины, равной скрытой теплоте плавления. Сам по себе зародыш трещины устойчив. Однако на его остром конце опять образуется линейная дислокация, которая взаимодействует с проходящими около нее дислокациями. Это приводит к постепенному разрастанию зародыша.
Энергетические формулы ( 25), ( 26) позволяют провести сравнительную оценку прочности ПС по упругой энергии деформации соединяемых деталей при отрыве. В формулах необходимо использовать экспериментальные данные о длине трещины при отрыве, что в известной степени снижает возможности указанного подхода. Оценку энергии разрушения проводили при условии, что разрушение соединения происходит за счет концентрации напряжений и образования хрупкой трещины, которая постепенно распространяется на все соединение, что также упрощает картину разрушения.
Гиббса от поверхностной энергии, возникающей при превращении границы раздела исходной и новей фаз, равен ( fQ, а от упругой энергии деформации ( сдвига и дилатации), вызываемой в окружающей исходной фазе растущими кристаллами фа.
Схема гидравлического ясса закрытого типа ЯГЗ.| Схема гидравлического ясса конструкции ВНИИБТ. В результате значительного гидравлического сопротивления перетоку тормозной жидкости нижняя часть колонны бурильных труб перемещается медленнее верхней, которая растягивается, накапливая упругую энергию деформации растяжения.
Начиная с этого момента, предполагается, как это обычно делается при расчете гидравлического удара, что кинетическая энергия каждой частицы жидкости превращается в упругую энергию деформации той же частицы, определяемую объемным модулем упругости жидкости.
Итак, силы величины Р на рис. 8 образуют чистую пару с моментом М, но их составляющие Р, ( по АВ) должны рассматриваться отдельно, так как при деформации, выражающейся в удлинении АВ, силы производят работу и, следовательно, дают приращение упругой энергии деформации.
Следует подчеркнуть, что вопрос о соответствии величин б Ти Л / / ДУУ имеет большой практический смысл. Дело в том, что помимо микротуннелированйя усталостной трещины возможен эффект контактного взаимодействия берегов усталостной трещины, приводящей к диссипации упругой энергии деформации. При этом прирост трещины в цикле нагружения будет определяться действием определенного механизма разрушения, а не тем, насколько макропроцесс разрушения материала, дающий осредненную характеристику миграции всего фронта трещины, отличается от микропроцесса нарушения сплошности материала.

Основоположником теории хрупкого разрушения твердых тел считают Гриффитса [ 99, с. По Гриффитсу распространение трещины без дополнительной работы ( или самопроизвольное разрушение) возможно, если увеличение поверхностной энергии в результате развития трещины компенсируется соответствующим уменьшением упругой энергии деформации.
Рассмотрение диссипации энергии в насыщенной пористой среде приводит к следующим результатам. В отличие от непористой среды, где основным механизмом диссипации является пластическое течение, в пористой среде диссипация энергии происходит главным образом на ударном фронте. Значительная доля энергии взрыва оказывается запасенной в упругой энергии деформации сжатия и сдвига, причем последняя является обратимой и, по-видимому, может стать источником вторичных упругих волн в последующие моменты времени после взрыва. С увеличением противодавления возрастает упругая энергия объемного сжатия, которая сконцентрирована на фронте упругой волны, что приводит к увеличению энергии этой волны. По сравнению с газонасыщенной средой, насыщение пор жидкостью приближает энергетические характеристики взрыва к взрыву в непористой среде, т.е. к усилению механического эффекта взрыва.
В результате суммарный изгибающий момент превышает первоначальный ( статический) приблизительно в три раза. При этом даже минимальное трение на опорах резко снижает пиковую амплитуду момента. При отсутствии трения скольжения сейсмическая энергия трансформируется в основном а упругую энергию деформации трубопровода К приводит к возникновению больших изгибающих моментов. При наличии трения гораздо меньше сейсмической энергии расходуется на деформацию самой трубы. Однако при этом дополнительные горизонтальные сейсмические инерционные нагрузки передаются на опоры.
Причины этого так называемого размерного эффекта не вполне ясны. Конечно, в больших магнитах действуют большие силы, однако это вовсе не означает, что механические напряжения должны возрастать пропорционально размерам магнита, поскольку при этом средняя плотность тока в обмотке снижается за счет использования проводов с большим содержанием меди. Если принять, что напряжения а остаются примерно постоянными для различных магнитов, то плотность упругой энергии деформации Е а2 / 2У будет также постоянной.
В предыдущем параграфе мы заметили, что уравнения ( 12) являются условиями возможности существования деформации, вызванной данным напряженным состоянием, в теле без начальных напряжений. Напряженное состояние, удовлетворяющее условиям равновесия и возникающее в теле без начальных напряжений, вызывает меньшую упругую энергию, чем какое-либо другое напряженное состояние, удовлетворяющее условиям равновесия. Следовательно, уравнения ( 1) являются условиями минимума упругой энергии деформации, выраженной, как функция компонентов деформации.
При соблюдении структурного соответствия зародыш новой, фазы когерентно связан с матрицей. Чем лучше геометрически согласуются кристаллы и чем меньше различие электронных конфигураций их атомов, тем меньше энергия поверхности раздела. Такое сопряжение возможно при некотором упругом искажении решеток ( например, сжатии одной и растяжении другой) вблизи границы раздела. Таким образом, общим условием когерентности является образование метастабильной решетки у зародыша или деформация его равновесной решетки. В обоих случаях свободная энергия новой фазы возрастает по сравнению с равновесной. Следует отметить, что полная когерентность в реальных сплавах наблюдается редко. Однако даже при некогерентном выделении в связи со стремлением системы уменьшить поверхностную энергию может наблюдаться ориентационное соответствие решеток двух фаз. Так, например, в системе медь - цинк при выделении из р-латуни частиц - фазы наблюдается соотношение ( 110) р ( 111) 0 и [111] р [110] о. С упругой энергией деформации связана также форма выделяющейся частицы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11