Светлов Владимир Николаевич : другие произведения.

О ползучести металлов

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:


 Ваша оценка:

  О ползучести металлов
  
  Проблема прогнозирования разрушения важна для практики. Как правило, в металлах, разрушение происходит в результате достижения критической деформации вследствие протекания пластических процессов. Это обычно связывается со скоростью ползучести - v , которая может быть определена выражением: v=Aexp(-U/w) (1),
  где U - энергетический барьер процесса, w - энергия возмущения.
   Каждый металл имеет собственные параметры плотность d, удельный объём q, скорость распространения упругих поперечных волн Cl, модуль сдвига G и ряд других. Эти параметры зависят от температуры Т и внешних воздействий, которые вызывают в объёме материала напряжения P.
  В выражении (1) энергии U и w даются в расчёте на одну частицу. Возникает вопрос, чем задаются эти энергии? При пластической деформации происходят сдвиги одних фрагментов материала относительно других, появляются дефекты структуры - дислокации, поры, вакансии и т.д. Значит, этот процесс должен определяться модулем сдвига. Тогда произведение модуля сдвига на удельный объём и будет искомым энергетическим барьером. Получаем:
  U = qG (2)
  Известно, что модуль сдвига связан с плотностью и скоростью распространения поперечных упругих волн простым соотношением:
  G = dCl (3)
  Тогда для энергетического барьера процесса получаем выражение:
  U = qdCl (4)
  Из (4) видно, что величина энергетического барьера определяется параметрами материала и может зависеть от температуры и внешних воздействий так же, как меняются сами параметры.
  Теперь обратим внимание на энергию внешних возмущений w. На материал могут действовать тепловые, механические, электромагнитные и другие воздействия. Эти воздействия приводят к повышению средней энергии частиц вещества. Следовательно, они суммируются.
  В случае, когда на материал действуют только тепловые и механические воздействия, средняя тепловая энергия определяется известным произведением кТ, а добавка к средней энергии частицы от внешнего воздействия может быть определена выражением qP, где P есть некоторое среднее напряжение, возникающее в объёме тела как результат действия внешней нагрузки.
  Тогда для энергии возмущения получается выражение:
  w = kT + qP (5)
  Учитывая выражения 4 и 5 , можно заметить, что значение экспоненты в формуле 1 полностью определено и соответствует вероятности сдвига.
  Тогда вся неопределённость, связанная с оценкой скорости ползучести, может быть отнесена к предэкспоненте А. Видимо, этот параметр физически соответствует количеству подвижек в единицу времени. Тогда его величина ничем не ограничена. Сами подвижки могут происходить на различных масштабах. Их количество будет зависеть от структуры материала, температуры и величины внешних нагрузок. Характер изменений А может быть выявлен по результатам испытаний различных образцов в условиях стационарной ползучести. Было бы интересно выяснить, существует ли корреляция между числом подвижек и частотой следования импульсов акустической эмиссии.
  Возможно, что следует ввести понятие термосиловых флуктуаций, благодаря наличию которых и происходят подвижки материала на различных масштабных уровнях в объёме твёрдого тела.
  
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"