|
|
|
Главная --> Справочник терминов Уравнения материального 11.8. Критическое напряжение и атермический механизм разрушения . 306 Критическое напряжение как верхняя граница уравнения долговечности Л Атермический механизм разрушения ф Кинетика трещины при атермическом разрушении 11.8.1. Критическое напряжение как верхняя граница уравнения долговечности Критическое напряжение, определяющее верхнюю границу уравнения долговечности (11.28) с учетом зависимости энергии активации от температуры (11.22), есть Коэффициент Л в уравнении (11.48) в отличие от уравнения долговечности (11.29) зависит от линейных поперечных размеров образца. Эта зависимость подтверждена данными, приведенными в [61, с. 242]. Разрывное напряжение. С помощью критерия Бейли можно на основании уравнения долговечности (12.2) или (12.3) рассчитать прочностные характеристики при других режимах деформации. Распространенным в практике эластомеров является режим постоянной скорости деформации растяжения v = dB/dt, осуществляемый на разрывных машинах. Применение критерия Бейли приводит (см. [9, гл. 7]) к следующему уравнению для истинного разрывного напряжения: Таким образом, измерения степени кристалличности могут дать некоторую информацию и о прочности, ибо большую часть аморфных участков составляют все же проходные цепи. Но они еще не определяют деформируемость, которая зависит от доли натянутых проходных цепей («держащие нагрузку цепи»). Мы вернемся к вопросам прочности в несколько больших деталях в гл. XVI при анализе уравнения долговечности Журко-ва [51]. которое используется ниже для вывода уравнения долговечности образца при данном растягивающем номинальном напряжении о. Между напряжением в оставшемся неразрушенным сечении образца о' и номинальным напряжением а в каждый данный момент времени t существует связь, выражаемая соотношением (I. 15), где y=y(t) и a'=a'(t), a o^const по условию. ной линией на рис. 25. Это объясняется тем, что при очень малых временах разрушения время жизни образца становится сравнимым со временем приложения нагрузки (ударные испытания) и зависит от скорости распространения упругих волн. В этой области статическое нагружение s=const осуществить не удается и прочность в значительной степени зависит от скорости нагружения. При ударных испытаниях процесс разрушения приобретает принципиально иной характер и понятие о критическом напряжении ак теряет смысл. Эта проблема выходит за рамки данной монографии. Изложенную теорию временной зависимости прочности. следует рассматривать как весьма приближенную. Так, например, формулы (I. 21)—(I. 23) содержат эмпирические постоянные а, (3, U0 и др. Кроме того, коэффициент концентрации напряжений в вершине трещины, строго говоря, не может считаться постоянной величиной, так как он по мере роста трещины увеличивается, достигает максимального значения, а затем уменьшается1110. Вывод уравнения долговечности с учетом изменения 3 представляет большие трудности. Некоторым оправданием применения в расчетах (3=const может служить то обстоятельство, что основной вклад в долговечность вносит лишь начальный период роста трещины, когда коэффициент 3 сильно измениться не успевает. В связи со сказанным для твердых полимеров более правильным является применение метода обобщенных координат, вытекающего из временной зависимости прочности. Иванов37 применил к полимерам метод Никитина38, который заключается в использовании координат Tlgt — Т (где -—долговечность, Т — абсолютная температура). Из уравнения долговечности следует: При очень высоких температурах или весьма низких молекулярных массах ориентация полимерных цепей проявляется слабо. В этих условиях полимер испытывает «вязкий» разрыв, при котором из-за малого внутреннего трения макромолекулы скользят относительно соседних без разрыва химических связей. При всех других видах разрыва (хрупкий, высокоэластический и в значительной мере пластический) у ориентированных и неориентированных полимеров разрушаются и химические связи. Для пространственно-структурированных полимеров это очевидно, а для линейных—обсуждается в ряде работ3' 5> 8> 24~26>34. Так, например, в одной из последних работ34 показано, что энергия активации процесса разрушения полимера не зависит от факторов, изменяющих межмолекулярное взаимодействие (ориентации, пластификации, введения растворителей и др.) и по величине соответствует энергии разрыва химических связей. Это подтверждается данными табл. 6, где приведены значения постоянных уравнения долговечности [см. уравнение (I. 13)] для слабо- и сильноориентированных волокон. Таблица 6 Постоянные уравнения долговечности для волокон в зависимости от ориентации Обращаясь к основному уравнению массопередачи М = = /?Агр/7т, отметим, что М — количество передаваемого из фазы в фазу вещества, зависящее от требуемой степени извлечения целевых компонентов и количества сырьевого потока, — рассчитывается из уравнения материального баланса; F — поверхность контакта фаз — связана с размерами, конструктивными особенностями и гидродинамикой массообменного аппарата; К, АСР — коэффициент массопередачи и средняя движущая сила—определяются кинетикой процесса, природой и составом контактирующих фаз; они отражают конкретные условия массообменного процесса и характеризуют его специфику. Из уравнения материального баланса, зная начальные и конечные концентрации фаз (газообразной и жидкой), можно рассчитать относительные расходы фаз. Расчеты абсорбционно-десорбционных процессов по методу Крейсера — Брауна в силу допущений, принятых при выводе формул абсорбции и десорбции, являются приближенными. ЭВМ позволяет отказаться от этих допущений и решать задачу в точной постановке. Известен метод расчета «от тарелки к тарелке». Суть его сводится к тому, что для каждой тарелки решаются свои уравнения материального и теплового баланса и уравнение равновесия. Методом итераций достигают установившегося режима работы колонны. Основной недостаток этого метода — использование понятия теоретической тарелки (использование уравнения равновесия). Точное определение числа теоретических тарелок не имеет большого смысла, поскольку при переходе к реальным тарелкам приходится апеллировать к к. п. д. тарелок, выбор которого в определенных пределах произволен. Точный потарелочный расчет приобретает смысл при определении мест ввода в колонну нескольких сырьевых потоков и (или) вывода нескольких продуктовых, что встречается при ректификации многокомпонентных смесей. Процесс адсорбции — массообменный процесс с участием твердой фазы. Расчет должен проводиться на основании совместного решения уравнения материального баланса и уравнения мас-сопередачи. При заданных ун и ук и адсорбционной емкости адсорбента из уравнения материального баланса можно найти требуемое количество адсорбента или удельный расход адсорбента. Полученные уравнения материального, теплового эалансов и уравнения равновесия позволяют легко выполнить расчет процесса ректификации бинарных смесей. Для расчета )ектифика-ции многокомпонентных смесей приходится учитывать некоторые особенности. 8* 115 5. Концентрацию насыщенного гликоля определяют из уравнения материального баланса по влаге в жидкой и газовой фазе Исходя из уравнения материального баланса процесса коагуляции, установлена [47] зависимость между расходом электролита на коагуляцию Q (в кг/т) (в расчете на каучук), необходимого для данного процесса; концентрацией электролита, поступающего на смешение с латексов, Сэл (в %); концентрацией электролита в водной фазе смеси латекс -J- электролит Ссер (в %) и концентрацией каучука в латексе Слат (в %) Положение Z (0 определчется из уравнения материального баланса: 5. Концентрацию насыщенного гликоля определяют из уравнения материального баланса по влаге в жидкой и газовой фазе Уравнения материального баланса дают возможность выявить соотношения между составом встречных на одном уровне потоков флегмы и составом пара в колонне. Для этой цели служит  Установках сероочистки Установке мощностью Установки газоразделения Установки непрерывного Установки сероочистки Установку производства Установку стабилизации Установлена возможность Установления механизма |
- |
Навигация