Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов
Исследовано влияние высокого давления на физические свойства металла, предложена методика расчета коэффициента при экспоненте потенциала Морзе, изучена зависимость данного коэффициента от внешнего давления с учетом физических свойств металла при его всестороннем адиабатическом сжатии....
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2009
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104358 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2009. — № 11-12. — С. 64-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-104358 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1043582016-07-09T03:02:07Z Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. Исследовано влияние высокого давления на физические свойства металла, предложена методика расчета коэффициента при экспоненте потенциала Морзе, изучена зависимость данного коэффициента от внешнего давления с учетом физических свойств металла при его всестороннем адиабатическом сжатии. Досліджено вплив високого тиску на фізичні властивості металу, запропонована методика розрахунку коефіцієнту при експоненті потенціалу Морзе, вивчена залежність даного коефіцієнту від зовнішнього тиску з урахуванням фізичних властивостей металу при його всебічному адіабатичному стисненні. The influence of the high-pressure on metal physical properties is investigated. The new method of Morse potential exponent coefficient calculation is proposed. The Morse potential exponent coefficient dependence on the pressure for metals in case of adiabatic compression is studied. 2009 Article Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2009. — № 11-12. — С. 64-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104358 53.092+519 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Исследовано влияние высокого давления на физические свойства металла, предложена методика расчета коэффициента при экспоненте потенциала Морзе, изучена зависимость данного коэффициента от внешнего давления с учетом физических свойств металла при его всестороннем адиабатическом сжатии. |
| format |
Article |
| author |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. |
| spellingShingle |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов Металл и литье Украины |
| author_facet |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. |
| author_sort |
Мочалов, А.А. |
| title |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов |
| title_short |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов |
| title_full |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов |
| title_fullStr |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов |
| title_full_unstemmed |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов |
| title_sort |
исследование зависимости параметров потенциала морзе от температуры и давления для металлов |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104358 |
| citation_txt |
Исследование зависимости параметров потенциала Морзе от температуры и давления для металлов / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2009. — № 11-12. — С. 64-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT močalovaa issledovaniezavisimostiparametrovpotencialamorzeottemperaturyidavleniâdlâmetallov AT evfimkokd issledovaniezavisimostiparametrovpotencialamorzeottemperaturyidavleniâdlâmetallov AT gajšaaa issledovaniezavisimostiparametrovpotencialamorzeottemperaturyidavleniâdlâmetallov |
| first_indexed |
2025-07-07T15:15:40Z |
| last_indexed |
2025-07-07T15:15:40Z |
| _version_ |
1837001701058412544 |
| fulltext |
64 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11-12, 2009
Ключові слова: електроерозійна обробка, міжелектродний проміжок, дротяний електрод, матема-
тична модель, напруга.
OSypenkO V., Stupak D., pOzDeeV S. Break-down of liquid by a number of impulses in
wire electrodischarge machining
This article is devoted to the process of break-down of interelectrode distance during the electrodischarge
machining (EDM) cutting. Principle factors, which influence the break-down voltage quantity of interelectrode
distance, are analyzed. The researches devoted to the describing of dependence of the break-down voltage
quantity by a number of impulses of analysed factors are conducted.
Keywords: wire electrodischarge machining, interelectrode distance, wire electrod, mathematical model,
voltage.
УДК 53.092+519
А. А. Мочалов. К. Д. Евфимко, А. А. Гайша
Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова, Николаев
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ
ПОТЕНЦИАЛА МОРЗЕ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ
ДЛЯ МЕТАЛЛОВ
Исследовано влияние высокого давления на физические свойства металла, предложена методика
расчета коэффициента при экспоненте потенциала Морзе, изучена зависимость данного коэффи-
циента от внешнего давления с учетом физических свойств металла при его всестороннем адиаба-
тическом сжатии.
Ключевые слова: коэффициент при экспоненте потенциала Морзе, деформация, адиабатическое
сжатие, математическая модель.
где w – удельная энергия диссоциации (энер-
гия разрыва связей) для данного материала;
δ = (r – r
0
)/r – относительное изменение межатом-
ного расстояния; r
0
– межатомное расстояние при
p
0
, T
0
; r – межатомное расстояние; α – константа.
Уравнение состояния для твердого тела имеет
вид
))()(1( 000 ppkTTvv −−−β+= , (2)
где v
0
– удельный объeм тела при p = p
0
,T = T
0
;
β – коэффициент объемного расширения тела;
k – коэффициент объемного сжатия тела; p – теку-
щее давление; T – текущая температура тела.
Изменение относительного межатомного рас-
стояния в потенциале Морзе представим через
удельные объемы при соответствующих параметрах
давления и температуры. При этом r
0
можно выра-
зить через удельный объем следующим образом:
Зависимость текущего значения межатомного
расстояния твердого тела от параметров давле-
ния и температуры запишется по аналогии
В настоящее время используются технологии
обработки металлов высокими давлениями при
высоких температурах в термостатах и газоста-
тах, что позволяет улучшить или изменить струк-
туру и физические свойства данного материала.
В свою очередь, физические свойства металлов
существенно зависят от потенциала взаимодей-
ствия атомов между собой. Поэтому для создания
новых материалов необходимо знать, как термо-
динамические параметры влияют на изменение
потенциала Морзе. В существующих работах [3]
предложены методики расчета основных физи-
ческих свойств и термодинамических параметров
веществ, допускающие, что коэффициент при
экспоненте в потенциале Морзе, описывающий
взаимодействие атомов металла, не зависит от
степени сжатия вещества и является константой.
На самом деле эта величина зависит от темпера-
туры и давления. Учитывая, что потенциал Морзе
используется для определения свойств упругих
материалов, необходимо знать, как изменяется
коэффициент при экспоненте с изменением дав-
ления и температуры.
В данной работе поставлена задача исследо-
вать влияние изменения давления и температуры
на постоянную α в потенциале Морзе.
Потенциал Морзе имеет вид [1]
)1)1(( 2 −−= δ−aewU , (1)
3
030 v
N
r
A
µ
= . (3)
МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11-12, 2009 65
(4)33 v
N
r
A
µ
= .
Тогда, с учетом выражений (2)-(4), относитель-
ное изменение межатомного расстояния запи-
шется следующим образом:
1)()(13
00 −−−−β+=δ ppkTT . (5)
Из первого начала термодинамики для адиа-
батического процесса сжатия материала найдем
взаимосвязь между давлением p и температурой
T в дифференциальной форме
dp
pvC
kpvdT
v β+
=
0
0 , (6)
где C
v
– удельная теплоемкость при постоянном
объеме.
Проинтегрировав выражение (6) от p
0
T
0
до p
T получим
β+
β+
β
+−
β
=−
0
00
2
0
00 ln)(
pvC
vpC
v
kCppkTT
v
vv
.
(7)
C учетом выражений (2) и (6) приращение потен- учетом выражений (2) и (6) приращение потен-
циала взаимодействия запишется следующим об-
разом:
dpk
pvC
kpvpv
kdpdTpvdUdA
v
−
β+
β
−=
=−β−==
0
0
0
0деф )(
. (8)
Изменение потенциала взаимодействия
равно работе деформации вещества, поэтому
приравняем выражения (1) и (8) и, разложив
экспоненту в ряд, учитывая два первых члена
ряда, выразим величину α через термодина-
мические параметры: p (давление); v
0
(удель-
ный объем); физические свойства металла: C
v
(удельная теплоемкость при постоянном объ-
еме), β (коэффициент объемного расширения
тела), k (коэффициент объемного сжатия ве-
щества), w (энергия диссоциации):
β+
+
δ
±=α 2
0
2
0
2 )(
11
pvCw
kCv
v
v
, (9)
где, учитывая (5) и (7),
1ln13
0
00
0
−
β+
β+
β
+=δ
pvC
vpC
v
kC
v
vv .
Величина α не может быть отрицательной, так
как это противоречит физическому смыслу потен-
циала Морзе, выражение (1), поэтому в формуле
(9) необходимо учитывать только положительный
корень.
При известных следующих термодинамических
величинах [4]: w (энергия диссоциации атомов ме-
талла); p
0
(начальное давление); v
0
(удельный объ-
ем); C
v
(удельная теплоемкость при постоянном
объеме); β (коэффициент объемного расширения
тела); k (коэффициент объемного сжатия веще-
ства), выражение (9) дает возможность исследо-
вать влияние внешнего давления p на величину α
при всестороннем адиабатическом сжатии метал-
ла. Так, на рисунку изображен график такой зави-
симости, полученный с помощью выражения (9)
для коэффициента α при экспоненте в потенциале
Морзе при обработке железа высоким внешним
давлением порядка 1011-1012 Па. Полученная за-
висимость нелинейна, что согласуется с экспери-
ментальными значениями «адиабатических» упру-
гих констант[4].
Результаты расчетов (рисунок) показали, что ве-
личина α при экспоненте потенциала Морзе не яв-
ляется постоянной [3], так как на нее существенное
влияние оказывают термодинамические параметры
(Р, Т) и физические свойства металла.
Выражение (9) позволяет исследовать влия-
ние термодинамических параметров системы на
величину коэффициента α при всестороннем ади-
абатическом сжатии металла.
Полученная зависимость может быть исполь-
зована для изучения влияния высокого давления
на величину α при исследовании влияния высоко-
го давления на физические свойства вещества и
взаимосвязь термодинамических параметров.
Влияние внешнего давления p на величину α при
всестороннем адиабатическом сжатии Fe
1. Morse P. M. Diatomic Molecules according to the Wave Mechanics. II. Vibrati-
onal Levels // physical Review. – 1929. – № 34. – С. 57-64.
2. Прут В. В. Адиабатическое сжатие вещества оболочкой // Журнал техни-
ческой физики. – 2000. – № 8. – С.133-135.
3. Слуцкер А. И. Характеристики элементарных актов в кинетике разруше-
ния металлов//Физика твердого тела. – 2004. – № 9. – С. 1606-1613.
66 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11-12, 2009
4. Справочник физических констант горных пород / Под ред. Г. Д. Афанасьева, Б. П. Беликова,
М. П. Воларовича – М.: Мир, 1969. – 544 c.
5. Мочалов А. А., Гайша А. А., Евфимко К. Д. Динамика деформации структурной единицы твердого
тела от внешнего воздействия // Журнал нано- та електронної фізики. – 2009. – Т1, № 1 – С. 70-79
6. Мочалов А. А., Евфимко К. Д. Исследование влияния высокого давления на макроскопические па-
раметры вещества // Вісник СумДУ. – 2008. – № 1 – С.156-160.
МОЧАлОВ О. О., ЕВФИМКО К. Д., ГАйША О. О. Дослідження залежності параметрів потенціалу
Морзе від температури та тиску для металів.
Досліджено вплив високого тиску на фізичні властивості металу, запропонована методика розрахунку
коефіцієнту при експоненті потенціалу Морзе, вивчена залежність даного коефіцієнту від зовнішнього
тиску з урахуванням фізичних властивостей металу при його всебічному адіабатичному стисненні.
Ключові слова: коефіцієнт при експоненті потенціалу Морзе, деформація, адіабатичне зтиснення,
математична модель.
MOChaLOV А., eVFIMkO k., GaISha А. the new approach in matter parameters
research
The influence of the high-pressure on metal physical properties is investigated. The new method of
Morse potential exponent coefficient calculation is proposed. The Morse potential exponent coefficient
dependence on the pressure for metals in case of adiabatic compression is studied/
Keywords: morse potential exponent coefficient, deformation, adiabatic compression, mathematical
model.
Н. Н. Крупа
Институт магнетизма НАН и МОН Украины, Киев
УДК 681.518.54
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОПТИчЕСКОГО, МАГНИТНОГО И
ВИХРЕТОКОВОГО МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО
СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПРОВОДЯщЕГО И НЕПРОВОДЯщЕГО
МАТЕРИАЛОВ
Изложены результаты разработок магнитного, вихретокового и оптического интерференционного
методов контроля поверхностного слоя деталей, полученные в Институте магнетизма НАН и МОН
Украины.
Ключевые слова: поверхностный слой, метод контроля, магнитный, вихретоковый, оптический,
интерференционный
Введение
Современные материалы, используемые в су-
достроении и машиностроении, должны обеспе-
чивать необходимый ресурс и надежность работы
конструкций и исполнительных механизмов. Из-
вестно, что характеристики поверхностного слоя
материала являются важными при определении
характеристик сопротивления процессу ползуче-
сти, порога зарождения микротрещин и разру-
шения, а также развития субкритических разру-
шений. Одними из основных характеристик, кото-
рые определяют показатели надежности работы
материалов, являются показатели усталостных и
коррозионных характеристик, а также скорость
распространения трещин в материале. Коррози-
онные и усталостные показатели сильно зависят
от состояния поверхности используемых деталей
и конструкций, поэтому проблема контроля каче-
ства обработки и изменения в процессе эксплуа-
тации состояния поверхности деталей и конструк-
ций является важной и актуальной.
Для неразрушающего контроля состояния по-
верхности и приповерхностного слоя деталей ис-
пользуют ультразвуковые, вихретоковые, магнит-
ные, оптические, радиационные, радиоволновые,
тепловые и электрические методы. Ультразвуко-
|