Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества
Представлен новый теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества, позволяющий на основе экспериментальных данных получить зависимость коэффициента жесткости связи от линейных размеров кристаллической ячейки решетки вещества....
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Металл и литье Украины |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49885 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2010. — № 4. — С. 50-52. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-49885 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-498852013-09-30T03:07:59Z Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. Представлен новый теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества, позволяющий на основе экспериментальных данных получить зависимость коэффициента жесткости связи от линейных размеров кристаллической ячейки решетки вещества. Представлено новий теоретико-експериментальний підхід в дослідженні параметрів речовини, що дозволяє на основі експериментальних даних одержати залежність коефіцієнта жорсткості зв’язку від лінійних розмірів осередку кристалічної решітки речовини. А new approach in matter parameters research allowing obtaining inflexibility coefficient dependence on the linear size of cell on experimental information basis is represented. 2010 Article Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2010. — № 4. — С. 50-52. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49885 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 |
Представлен новый теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества, позволяющий на основе экспериментальных данных получить зависимость коэффициента жесткости связи от линейных размеров кристаллической ячейки решетки вещества. |
| format |
Article |
| author |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. |
| spellingShingle |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества Металл и литье Украины |
| author_facet |
Мочалов, А.А. Евфимко, К.Д. Гайша, А.А. |
| author_sort |
Мочалов, А.А. |
| title |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| title_short |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| title_full |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| title_fullStr |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| title_full_unstemmed |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| title_sort |
теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49885 |
| citation_txt |
Теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества / А.А. Мочалов, К.Д. Евфимко, А.А. Гайша // Металл и литье Украины. — 2010. — № 4. — С. 50-52. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT močalovaa teoretikoéksperimentalʹnyjpodhodvissledovaniiparametrovveŝestva AT evfimkokd teoretikoéksperimentalʹnyjpodhodvissledovaniiparametrovveŝestva AT gajšaaa teoretikoéksperimentalʹnyjpodhodvissledovaniiparametrovveŝestva |
| first_indexed |
2025-07-04T11:14:15Z |
| last_indexed |
2025-07-04T11:14:15Z |
| _version_ |
1836714721608204288 |
| fulltext |
�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010
Tsyban’ov G., Novikov A.
Description of processes of fatigue degradation of materials on
parameters of virtual non-elastic deformation
The model of ultimate exhaustion of plasticity for an estimation of multicyclic lifetime of materials under conditions of block loading
and a static component is described. Parameters of local inelastic deformation for determination of the ultimate state owing to
critical degradation of a material in stress localisation site are used in the model.
Summary
модель, довговічність, деградація, вичерпання пластичності, непружна деформація,
блокове навантаженняКлючові слова
model, lifetime, degradation, exhaustion of plasticity, inelastic deformation, block loading
Keywords
УДК 53.092:519
А. А. Мочалов, К. Д. Евфимко, А. А. Гайша
Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова, Николаев
Теоретико-экспериментальный подход
в исследовании параметров вещества*
Представлен новый теоретико-экспериментальный подход в исследовании параметров вещества, позво-
ляющий на основе экспериментальных данных получить зависимость коэффициента жесткости связи от
линейных размеров кристаллической ячейки решетки вещества.
В последнее время многие исследования направ-
лены на изучение перспективных материалов
с целью разработки моделей поведения конс-
трукций в различных условиях, в частности,
критических температур и сверхвысоких давлений.
Актуальна разработка математических моделей,
описывающих деформационные процессы.
Математические модели, разработанные для
описания таких процессов, как плавление, ковка,
штамповка, обработка давлением, термообработка,
механическая обработка, сварка [1-8], в большин-
стве своем, являются теоретическими моделями
физических процессов деформирования, тепло- и
массопереноса. Они адекватны лишь для весьма
узкого диапазона параметров и часто не учитывают
все составляющие вышеуказанных процессов, по-
скольку уравнения моделей требуют линеаризации,
при их решении принимаются допущения, которые
часто могут расходиться с реальными эксперимен-
тальными данными.
При разработке математических моделей про-
цессов деформации необходимо учитывать зави-
Ключевые слова: коэффициент жесткости связи, деформация, ячейка, математическая модель
симость величин, входящих в уравнение состояния
вещества, от скорости деформации, изменения тем-
пературы и прочих параметров окружающей среды.
Такие модели, помимо теоретической адекватнос-
ти, должны быть доступны широкому кругу ученых
и специалистов. Поскольку часто бывает весьма
трудно получить нужные зависимости как аналити-
чески, так и исключительно экспериментальными
методами, мы предлагаем теоретико-эксперимен-
тальный подход в исследовании кинетики парамет-
ров вещества, где в процессе решения модельных
уравнений используются эмпирические данные. Так,
предлагаемый в данной работе подход позволяет
получить зависимость коэффициента жесткости свя-
зи от линейных размеров кристаллической решетки.
Дифференциальное уравнение, связывающее
изменения напряжения, площади сечения образца
и продольных размеров образца с коэффициентом
упругой связи, имеет вид
( ) 1( )(1 ) ( )
( )
σ
+ − =
dk r dS dr k r r S r
dr r S r dr
. (1)
Поступила 04.01.10
* По материалам научно-технической конференции «Перспективные материалы, покрытия и технологии. Предельные состояния эле-
ментов конструкций», опубликованным в журнале «Металл и литье Украины» № 11-12, 2009 г.
�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010
Данное уравнение приведем к виду + =
dy Py Q
dx
;
2
1
( ) 1( )( ) ,+ − =
Adk r k r A
dr r r
(2)
где r – изменение линейных размеров ячейки; 1
( )
=
dS rA
dr
; 2
у( ) ( )=
d rA S r
dr
.
Решение данного линейного дифференциального уравнения имеет вид
1 01 1
1
0
2 2
21
00 2
2 2 3 3
30 0 1 01
0
1
0
[1 (1 )]
1!
[1 (1 ) ]
2 2!
( ) ln(1 ) ( 1) (0
[1 (1 ) ] ...
3 3!
... [1 (1 ) ]
!
A rA r A r
n n
n
A r r
r
A r r
rr Ark r e A A e e k
r r r A rA r r
r
A r r
n n r
− −
− − + +
+ − + −
⋅ = ⋅ + − − − + +
− − + +
⋅
+ − + ⋅
). (3)
Учитывая, что коэффициент k согласно экспери-
ментальным исследованиям существенно изменяет-
ся в процессе деформации, для его расчета в про-
извольной точке процесса предлагают использовать
имеющиеся в литературе [10-12] экспериментально
полученные зависимости ( ), ( ), ( )σ r S r S r (рису-
нок), которые позволяют получить значения 1A и 2A
в каждой точке процесса, при этом
1( ) ( ) ( ) ;i i i id r d r d r
dr r r
−σ σ − σ ∆σ
= =
∆ ∆
1( ) ( ) ( ) .−− ∆
= =
∆ ∆
i i i idS r dS r dS r S
dr r r
(4)
Выражение (3) с использованием эксперимен-
тальных данных (4) позволяет получить зависимость
коэффициента жесткости связи от линейных разме-
ров ячейки с учетом реальных данных о свойствах
и структуре исследуемого образца. Это, в свою оче-
редь, дает возможность вычислить ряд важнейших
величин, основываясь на экспериментальных дан-
ных, в частности, силу взаимодействия между ато-
мами в ячейке, а также потенциал ячейки (путем ин-
тегрирования).
Представленный в данной работе теоретико-
экспериментальный метод позволяет получить за-
висимость, максимально приближенную к реальным
экспериментальным данным. Это дает возможность
использовать полученные результаты при модели-
ровании процессов деформации [13]. Рис. Схемы использования экспериментальных зависимос-
тей σ(r), S(r), Ś(r) для расчета коэффициента k
53.092:519
. . , . . , . .
. ,
-
-
,
.
: , , ,
,
, .
, .
,
, ,
, ,
, ,
[1-8], ,
, - .
,
,
,
.
,
, ,
. , ,
.
,
�2 �3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010�2 �3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 4 ’2010
ЛИТЕРАТУРА
1. Хермель В., Кайбак Т., Шатт В. и др. Процессы массопереноса при спекании. – Киев: Наук. думка, 1987. – 152 с.
2. Фаркасов Г. А., Фридман А. Г., Каринский В. М. Плазменная плавка. – М.: Металлургия, 1968. – 172 с.
3. Немков В. С., Полеводов Б. С. Математическое моделирование на ЭВМ устройств высокочастотного нагрева.
– Л.: Машиностроение, 1980. – 62 с.
4. Лисиенко В. Г., Волков В. В., Гончаров А. Л. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах.
– Киев: Наук. думка, 1984. – 230 с.
5. Анищенко Л. М., Лавринюк С. Ю. Математические основы проектирования высокотемпературных технологических
процессов. – М.: Машиностроение, 1986. – 226 с.
6. Артамонов А. Г., Володин В. М., Авдеев В. Г. Математическое моделирование и оптимизация плазмохимических
процессов. – М.: Химия, 1989. – 223 с.
7. Кобелев А. Г., Потапов И. Н., Кузнецов Е. В. Технология слоистых металлов. – М.: Металлургия, 1991. – 248 с.
8. Лариков Л. Н., Исайчев В. И. Диффузия в металлах и сплавах. – Киев: Наук. думка, 1987. – 509 с.
9. Мочалов А. А., Евфимко К. Д. Исследование влияния высокого давления на макроскопические параметры вещества
// Вісник СумДУ. – 2008. – № 1. – С. 156-160.
10. Пью Х. Л. Механические свойства материалов под высоким давлением. – М.: Мир, 1973. – 374 с.
11. Афанасьев Г. Д., Беликов Б. П., Воларович М. П. Справочник физических констант горных пород. – М.: Мир, 1969.
– 544 с.
12. Чадек Й. Ползучесть металлических материалов. – М.: Мир, 1987. – 298 с.
13. Мочалов А. А., Гайша А. А., Евфимко К. Д. Динамика деформации структурной единицы твердого тела от внешнего
воздействия // Журнал нано- та електронної фізики. – 2009. – Т. 1, № 1. – С. 70-79.
коефіцієнт жорсткості зв’язку, деформація, комірка, математична модель
Ключові слова
iinflexibility coefficient, deformation, cell, mathematical model
Keywords
Мочалов О. О., Евфимко К. Д., Гайша О. О.
Теоретико-експериментальний підхід в дослідженні параметрів
речовини
Представлено новий теоретико-експериментальний підхід в дослідженні параметрів речовини, що дозволяє на основі
експериментальних даних одержати залежність коефіцієнта жорсткості зв’язку від лінійних розмірів осередку крис-
талічної решітки речовини.
Анотація
Mochalov А., Evfimko K., Gaisha А.
The new approach in matter parameters research
А new approach in matter parameters research allowing obtaining inflexibility coefficient
dependence on the linear size of cell on experimental information basis is represented.
Summary
Поступила 21.12.09
|