|
|
|
Главная --> Справочник терминов Накопления продуктов Подобный же вывод был получен Регелем и др. [74] , а также Тамужем [75] для циклического нагружения. Эти авторы предполагали обоснованным принцип накопления повреждений («правило Минера»), т. е. Как показывает опыт, в материалах одновременно с процессами деформирования идут процессы накопления повреждений. Проявляется это, в частности, в том, что в элементах конструкций, подвергаемых циклическому нагружению, со временем образуются и развиваются макротрещины, которые приводят к разрушению (разрыву) и потере работоспособности. Поведение материала до разрушения может определяться линейной или нелинейной теорией упругости, сопровождаться необратимыми (пластическими) деформациями, процессами ползучести и релаксации, деформации могут быть малыми или конечными и т. д.— универсальной теории накопления повреждений и разрушения, учитывающей все упомянутые эффекты, в настоящее время не существует. В этом параграфе будут изложены лишь наиболее распространенные в практике инженерных расчетов теории статической прочности и накопления повреждений, нагружении кратковременное нарушение статических критериев прочности не обязательно приводит к разрушению — этот факт объясняется тем, что время действия импульса нагрузки может быть недостаточным для накопления критического количества микроповреждений. Все эти факты объясняются теориями длительной прочности или накопления повреждений, которые служат основой для предсказания времени надежной работы конструкции (долговечности). Основной характеристикой, используемой в теориях накопления повреждений, является время до разрушения. Для простейших напряженных состояний (чистое растяжение — сжатие, чистое кручение и т.д.), характеризуемых лишь одной компонентой о тензора напряжений, предложены простые аппроксимационные формулы зависимости времени до разрушения т от о (в единичном опыте о постоянно) : Из анализа кинограмм место разрыва волокон нельзя определить, но визуальные наблюдения процесса разрушения нити показали, что эти разрывы появляются в случайных точках, а не накапливаются вблизи точки первого разрыва. Характер накопления повреждений аналогичен для нитей с любым из исследован-.ных диаметров элементарного волокна (рис. 2.23)*). Но скорость Проклеенная нить (мнкростеклопластик) разрушается при более высоких нагрузках, на прочность композитного материала существенное влияние оказывает связующее, способствующее перераспределению нагрузки на более прочные волокна. Это приводит к уменьшению скорости накопления повреждений при сопоставимых уровнях нагрузки и одинаковых свойствах арматуры. Но и в этом случае общий характер процесса разрушения остается таким же (см. рис. 2.23). экспериментов отражены на рис. 2.27. При первом нагружении до 120 МПа наблюдается обычная картина нарастания скорости накопления повреждений. После разгрузки и повторного нагру-жения до этой же величины, с каждым циклом интенсивность излучения образца резко уменьшается. Характер изменения акустической эмиссии показывает, что при первом нагружении происходит самое интенсивное разрушение материала. Сначала разрушаются самые слабые волокна и микрообъемы. Если при последующих циклах величина нагрузки не превышает предыдущего значения, то более прочные связи временно сохраняются, и это ведет к кажущемуся упрочнению материала. С каждым циклом из работы выпадает определенное число перегруженных нитей. Этот процесс, очевидно, связан с повреждаемостью материала при повторном нагружении, но не с наличием сухого трения между компонентами. Иначе бы при первых циклах уровень интенсивности излучения оставался постоянным. Характерно, что если увеличить нагрузку после тренировки образца, то к моменту разрушения суммарное число импульсов возрастает по такому же закону, какой наблюдается при первом нагружешш. Если начало кривой 4, иллюстрирующей результат последующего возрастания нагружения (см. рис. 2.27) совместить с концом кривой 1, полученной при первом цикле, то можно получить зависимость, мало отличающуюся от кривых, характеризующих кинетику накопления повреждений при первом возрастающем нагружении. Отсюда ясно, что предыстория нагружения материала имеет первостепенное значение для анализа их повреждаемости. Таким образом, характер интегрального распределения сейсмо-акустических импульсов четко коррелирует с видом и расположением армирования, с видом напряженного состояния и прочностью макрообразцов. Приложение нагрузки к образцу сопровождается эндотермическим пиком. При снятии нагрузки наблюдается экзотермический пик. В случае проявления только упругой деформации площади этих пиков должны быть равны. Практически, вследствие проявления вязкоупругих свойств наблюдается их различие; появляется гистерезис, а по мере накопления повреждений — Экзотермические эффекты. На рис. 2.30, а приведены диаграммы «о — е>> при Т = 20 °С для трех циклов «нагрузка — разгрузка». Затем образец доведен до разрушения. Видно, что после первого цикла, в результате «тренировки» образца, диаграммы «о — е» для последующих циклов практически одинаковы. Адекватно проявляется и тепловой эффект (см. рис. 2.30,6). В первом цикле глубина эндотермического пика за счет выделения тепла при разрыве нитей меньше, чем у последующих пиков. Глубина последующих пиков практически одинакова. Это явление аналогично «явлению Кайзера», наблюдаемого при сейсмоакустических испытаниях. Пусть теперь рассматривается процесс накопления повреждений в одномерном случае, для описания которого используется следующий вариант критерия (2.105) — (2.106): Схема эта почти не приобрела сторонников, так как последующее изучение кинетики накопления продуктов окисления парафиновых углеводородов показало, что соответствующие олефины не являются в этих случаях промежуточными веществами, поскольку их концентрация по ходу реакции не проходит через максимум. А именно это должно было бы быть согласно схеме Льюиса. При рассмотрении кинетики накопления продуктов реакции и расхода исходных веществ обращают на себя внимание следующие факты. Количество перекисей, постепенно увеличиваясь, достигает максимального значения (10—11 мм рт. ст., что для 210° еще не является критической концентрацией взрывного распада) к моменту, отвечающему максимальному падению давления, и затем, уменьшаясь на всем протяжении подъема давления, полностью исчезает к концу реакции. Очень своеобразно расходуются пропан и кислород; к моменту достижения максимума падения давления они расходуются примерно в равных количествах. На ветви подъема давления пропан дальше практически не расходуется, кислород же продолжает участвовать в реакции и к концу ее полностью исчезает. Количества СО и С02 растут по всему ходу процесса, причем СО растет много быстрее, чем С02. Метан образуется в количествах, значительно больших, чем этилен. Периодический способ характеризуется несменяемостью питательной среды в ферментаторе, состав которой в процессе развития постепенно изменяется. Процесс протекает постадийно: в ферментатор набирают питательную среду и задают посевной материал; после размножения микроорганизмов и накопления продуктов их Зависимость общего накопления продуктов брожения от условий сбраживания Осмоление раствора. В процессе эксплуатации установки: моноэтаноламиновой очистки в результате накопления продуктов побочных реакций наблюдается осмоление рабочего раствора. Авторами работы ([53] получены результаты, которые показывают, что накопление смол является автокаталитическим процессом и повышение концентрации смол в растворе усиливает его коррозионные свойства. Критическое значение отношения количества смолы и МЭА, выше которого происходит резкое возрастание коррозионных свойств растворов, составляет 0,5—I- при температурах 100—150 °С. Осмоление раствора. В процессе эксплуатации установки моноэтаноламиновой очистки в результате накопления продуктов побочных реакций наблюдается осмоление рабочего раствора. Авторами работы ;[53] получены результаты, которые показывают, что накопление смол является автокаталитическим процессом и повышение концентрации смол в растворе усиливает его коррозионные свойства. Критическое значение отношения количества смолы и МЭА, выше которого происходит резкое возрастание коррозионных свойств растворов, составляет 0,5—1 при температурах 100—150 °С. 240^-260 нм, что характерно для накопления продуктов с ароматическим ядром, а появление поглощения в видимой области свидетельствует о возможном образовании в условиях эксперимента продуктов полимерного характера. воды в системе (контроль за содержанием воды в ходе опыта не проводился), что, как показано выше, благоприятствует этой реакции. К концу 6-го цикла наблюдалось сильное загустевание реакционной массы вследствие накопления продуктов осмоления. Технически это легко преодолеть непрерывным выводом яз реактора части отработанного катализаторвого раствора и адекватной «подпиткой». воды в системе (контроль за содержанием воды в ходе опыта не проводился), что, как показано выше, благоприятствует этой реакции. К концу 6-го цикла наблюдалось сильное загустевание реакционной массы вследствие накопления продуктов осмоления. Технически это легко преодолеть непрерывным выводом яз реактора части отработанного катализаторвого раствора и адекватной «подпиткой». Растворы многократного использования должны быть стабильными. Их эффективность характеризует количество металла, которое можно получить из литра раствора при корректировании солью металла и восстановителем до предельного накопления продуктов, выводящих раствор из строя. Растворы многократного использования должны быть стабильными. Их эффективность характеризует количество металла, которое можно получить из литра раствора при корректировании солью металла и восстановителем до предельного накопления продуктов, выводящих раствор из строя.  Направлению ориентации Направленного изменения Нарастание кислотности Нарисуйте структуру Нарушения целостности Нарушение сплошности Насыщения адсорбента Насыщенный хлористым Насыщенные карбонильные |
- |
Навигация