Владимир Петров - Законы развития систем

Триболюминесценция — люминесценция, возникающая при трении или разрушении кристаллов. Это свойство некоторых минералов светиться при разбивании, ударах, нанесении царапин, или даже при трении. Триболюминесценция вызывается электрическими разрядами, происходящими между образовавшимися наэлектризованными частями — свет разряда вызывает фотолюминесценцию люминофора. Минералы содержат химические соединения, излучающие свет, даже когда к ним не приложена механическая энергия. Проверять кристаллы на предмет триболюминесценции следует в условиях темноты. Такие минералы содержат элементы: амблигонит, кальцит, полевой шпат, флюорит, лепидолит, слюда, пектолит, кварц, сфалерит.

П4.3.4. Давление

П4.3.4.1. Общие определения

Приведем классическое определение давления в физике.

Давление,физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то давление р на любую часть поверхности равно (П4.4)

Давление

Где:

S — площадь этой части,

F — сумма приложенных перпендикулярно к ней сил 494.

Под давлением мы будем понимать более широкое понятие, чем дается в физике. Давление в нашем понимании — воздействие сил на объект. Объект может быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. Давление должно рассматриваться во всем диапазоне от сверхвысокого ( повышенное) до сверхнизкого ( пониженного). Кроме того, можно рассматривать световоеи звуковое( акустическое ) давление.

По времени воздействия давление может быть статическим(постоянно или длительно действующим), мгновенным(кратковременно действующим) и динамичным(меняющимся).

В общем виде виды давлений представлены на рис. П4.26.

Рис. П4.26. Виды поля давления

П4.3.4.2. Повышенное давление

Давление высокое,в широком смысле — давление, превышающее атмосферное; в конкретных технических и научных задачах — давление, превышающее характерное для каждой задачи значение. Столь же условно встречающееся в литературе подразделение высокого давления на высокие и сверхвысокие 495.

Повышенное давление, воздействующее на газ,представляет собой пневматическое давление , а при воздействии звука на газ — акустическое давление.

Повышенное давление, воздействующее на жидкость,представляет собой гидравлическое давление или гидростатическое давление .

Гидростатическое давление создают только нормальные напряжения, величина которых не зависит от ориентировки поверхности и одинакова во всем объеме.

Повышенное давление, воздействующее на твердое вещество,представляет собой сжатие (нормальное воздействие) сдвиг (воздействие по касательной — тангенциальное) или кручение (воздействие крутящего момента), которые являются видами деформации упругого тела .

Пример П4.57. Ротационная ковка.

При ковке металл сжимаетсяи упрочняется, придавая заготовке определенную форму.

Ротационная ковка — одна из разновидностей ковки, предназначена для точного деформирования труб, прутков и проволок, без или с минимальной дополнительной обработкой резаньем.

Она осуществляемая на ротационно-ковочных машинах

(рис. П4.27), рабочий орган которых совершает вращательное движение вместе с инструментом, воздействующим на заготовку с разных сторон (в поперечном сечении). окончательный контур деформированных деталей в дальнейшем достигается.

При ротационной ковке инструменты деформирования расположены концентрически вокруг изделия. Инструменты работают с высокой частотой (1500—10 000 ударов в минуту) и малым ходом перемещения (0,2—5 мм). Инструменты действуют, как правило, одновременно. Набор инструментов состоит из 2—8 сегментов, а в большинстве случаев из — 4.

Деформация в ротационной ковке происходит многими маленькими шагами. Этот метод позволяет осуществлять большую степень однородной деформации материала, так изменение формы происходит по всему поперечному сечению.

Рис. П4.27. Ротационная ковка

Тенденции изменения повышенного давления

Тенденция повышения давления аналогична тенденции увеличения трения (рис. П4.28): дополнительный вес, винтовая пара и упор, пневмо- и гидропрессы, импульсное воздействие (удар), реактивное воздействие на объект, использование вакуума, антикрыло и набегающий поток, центробежные силы, магнитное поле.

Кроме того, повышенное давление может создавать с помощью взрываи искрового разряда.

Кроме того, могут использоваться различные комбинации.

Рис. П4.28. Тенденция изменения повышенного давления

П4.3.4.3. Пониженное давление

Пониженное давление,в широком смысле — давление меньше атмосферного.

Пониженное давление в газепредставляет собой разряжение , вплоть до вакуума и высокого вакуума.

Понижение давление в жидкостиприводит к явлению кавитация .

Растяжение твердых тел можно условно понимать, как пониженное давлениев твердом теле.

П4.3.5. Перемещение (движение)

Движение может быть поступательное, вращательноеи комбинированное.

Под вращениеммы понимаем так же и наклон объекта. К комбинированному движениюможно отнести спиральное или более сложное движение (рис. П4.29).

Рис. П4.29. Виды перемещений

П4.3.6. Колебания

Среди колебанийможно назвать вибрацию и акустическое поле . В свою очередь акустическое поле разделяется на инфразвук , слышимый звук и ультразвук (рис. П4.30).

Рис. П4.30. Виды колебаний

Среди тепловых явлений можно назвать: тепломассообмен , тепловое расширение , биметалл , фазовые переходы первого и второго рода (рис. П4.31).

Рис. П4.31. Тенденция изменения теплового поля

Тепломассобоменсложное явление, которое можно рассматривать как ряд простых процессов: теплопроводность , конвекция и излучение .