На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Управления свойствами

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Анизотропия композита является конструкционной, она закладывается специально для изготовления конструкций, в которых наиболее рационально ее использовать. Возможность управления свойствами вновь создаваемых материалов, особенно хорошо реализуемая при проектировании гибридных (армированных несколькими типами наполнителей) композитов, оказывает существенное влияние на совершенствование технологического проектирования. Например, композиты с матричной структурой, упрочненные армирующими элементами, ориентированными определенным образом в пространстве, относятся к упорядочение армированным. Они подразделяются на одноосноармирован-ные или однонаправленные (с расположением арматуры вдоль одной оси), двухосноармированные (с плоскостным расположением арматуры) и трехосноармированные (с объемным расположением арматуры).[3, С.9]

СИНЕРГЕТИКА - НОВЫЙ ПУТЬ УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КАЧЕСТВОМ..........................................................................110[1, С.249]

Наиболее мощное из имеющихся у металлурга средств управления свойствами суперсплавов — это управление размером зерен в процессе ковки и термической обработки. Путем рационального выбора параметров обработки можно добиться формирования мелкозернистой структуры; это обеспечивает максимально высокие механические свойства (при кратковременном растяжении) и сопротивление усталости. Правда, этого выигрыша достигают ценою некоторых потерь в характеристиках длительной прочности при повышенных температурах. Напротив, процессы в результате которых создается грубозернистая структура, дают максимально высокие характеристики длительной прочности за счет потерь в сопротивлении кратковременному растяжению и усталости. На соотношение между структурой и свойствами можно успешно влиять и с помощью ковки, и с помощью термической обработки.[4, С.235]

Регулирование и контроль свойств стеклообразных халькогенидных полупроводников, а также параметров приборов на их основе представлены в работах Попова [860 — 864]. Им разработан метод управления свойствами путем изменения их атомной структуры, названный структурной модификацией свойств материала. Физической основой метода структурной модификации является наличие ряда минимумов на зависимости потенциальной энергии некристаллических (в частности, стеклообразных) веществ от обобщенной координаты E(Rj) и воспроизводимый перевод (вынуждаемый переход) материала из одного минимума в другой. Эффективность управления свойствами зависит от количества, взаимного расположения, глубины минимумов функции ?,(?;), соответствующих различным[8, С.338]

Поскольку композиты представляют собой сложные гетерогенные, термодинамически открытые неравновесные системы, синтез которых происходит в неравновесных условиях, то для научного прогнозирования и управления свойствами конечного материала необходим современный, активно развивающийся в последние годы, синергетический подход и учет процессов самоорганизации, происходящих в ходе эволюции системы. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в конце книги.[3, С.7]

В работах [1,2] было теоретически и экспериментадьио доказано, что процессы образования твердой фазы в технологиях синтеза твердотельных материалов являются процессами самоорганизации- Это заставляет искать новые принципы управления свойствами материалов, которые могут быть сформулированы на основе следующих соображений:[1, С.7]

Однако получение материалов с заданными свойствами возможно только в условиях далеких от равновесия, обеспечивающих самоорганизацию диссипативных структур, что сопровождается нарушением симметрии исходного состояния. Именно процессы самоорганизации обеспечивают возможность управления свойствами неорганических материалов. Это связано с тем, что в условиях далеких от равновесия обеспечивается самооптимизация иерархической мультифрактальной структуры системы путем организации наиболее эффективного обмена энергией и веществом как в пределах самой системы, так и с окружающей средой. Самооптимизация осуществляется путем активизации в системе обратных связей. Такой подход позволил выделить в науке о материалах магистральное направление — фрактальное материаловедение.[5, С.362]

В силу сказанного реальной представляется возможность установления связи между составом, фрактальной структурой и свойствами материала [11, 12]. Это ставит задачу развития фрактального материаловедения, учитывающего самоорганизацию диссипативных структур, отражающую способность системы приспосабливаться к внешним условиям воздействия путем реализации обратных связей. Согласно В.Е. Панину и др. [13, 14], в электронной структуре металла и сплава уже заложен генетический код, осуществляющий приспособление системы к внешнему воздействию. Задача управления свойствами сплавов и получение материалов с заданными свойствами сводится к отысканию способов целенаправленного усиления обратных связей. Указанная проблема сама по себе достаточно сложна и требует объединения физиков, химиков, механиков, материаловедов и технологов.[5, С.8]

Пластичность — это диссипативное нелинейное явление, связанное с производством в металле популяций дислокаций, которые эволюционируют во времени и обусловливают эффекты деформирования, упрочнения и необратимости. Ковка, штамповка, волочение и другие методы обработки давлением, как известно, основаны на использовании способности металлов и сплавов необратимо деформироваться под действием приложенных напряжений. Однако при традиционных методах обработки металлов давлением формируемая микроструктура чаще всего не является оптимальной, так как образуется в условиях, близких к равновесным. Это ограничивает возможность управления свойствами сплавов, особенно в случае металлов с низкой пластичностью. В последнее десятилетие установлена возможность повышения пластичности материалов под; действием электрического тока большой плотности (порядка 105 А/см2) или интенсивного электронного облучения [359].[5, С.233]

Этот перечень особых свойств интерметаллидов показывает, что возможности управления свойствами самоупорядочивающихся сплавов еще далеко не раскрыты.[5, С.256]

Анализ особенностей накопления повреждений и сопротивления материалов действующим нагрузкам в зависимости от условий нагружения с позиций синергетики приводит к заключению о возможности управления свойствами композиционных материалов путем целенаправленного использования кооперативных эффектов пластического деформирования и разрушения структурных элементов, т.е. эффектов, отражающих свойство самоорганизации диссипативных структур. Широкие перспективы в этом направлении открывает соединение подходов синергетики с возможностью компьютерной имитации механизмов деформирования и разрушения материалов на различных структурных уровнях.[9, С.5]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Материалы Н.С. Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии, 1996, 256 с.
2. Колбасников Н.Г. Теория обработки металлов давлением, , 311 с.
3. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
4. Симс Ч.Т. Суперсплавы II Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок Кн1, 1995, 384 с.
5. Иванова В.С. Синергетика и фракталы в материаловедении, 1994, 384 с.
6. Карабасов Ю.С. Новые материалы, 2002, 736 с.
7. Нарусберг В.Л. Устойчивость и оптимизация оболочек из композитов, 1988, 299 с.
8. Минаев В.С. Стеклообразные полупроводниковые сплавы, 1991, 407 с.
9. Овчинский А.С. Процессы разрушения композиционных материалов, 1988, 280 с.

На главную