Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Возможно, что коэффициент консолидации z и неси вершенства пористого тела играют особую P°Jb -торых процессах, при которых величины о и # не ил няются необратимо. При расчете значений tскор звука V, электросопротивления р, К0ЭФФИЦ^Т°° было сона — вибрационного v, контактного v , *н° J088-не учитывать несовершенств пористого тела, а след
98
тельно, и особой роли коэффициента консолидации ї Для э их расчетов достаточно знать величины а Л
Несколько иначе обстоит дело при определении та-ких характеристик, как логарифмический декремент затухания Q-1. Известно, что немей і за-
Q 1 - 1 "е. (IV>23)
где пе~ число колебаний, соответствующее уменыне-нию первоначальной амплитуды в е раз
При таких колебаниях мы имеем дело с необратимым рассеянием энергии в теле (хотя величины а и фне изменяются.). Можно рассчитать величины Q-1 на основе двух различных принципов.
Инерционный принцип основывается на следующих соображениях. Если мы имеем дело с компактным беспористым стержнем, в котором возбуждены вибрационные, например звуковые, колебания, то энергия вибрации затухает в той же массе стержня, в которой она возбуждена. Пусть при этом амплитуда (а следовательно, и энергия) уменьшается в е раз за (пе)я колебаний» а декремент затуханияQ~l = 1/(яе)к. Перейдем к пористому стержню, активная безразмерная масса которого равна а, вся же масса равна $ (см. гл. III). В этом случае в соответствии с принципом концентрации —рассеяния энергия возбуждается в массе а, а затухает во всей массе Ф. Поэтому амплитуда и энергия колебаний уменьшится в е раз не за {пе)к колебаний, а за пе<(пе)к, причем:
^Q-Ij11 e Q-»a/d - const, (IV,24)
где п Q-i-экспериментально полученные значения числа колебаний и Декремента для? пористо го материала; (пе)ч, WK Ы ные по уравнению (IV,24). т.е. по инерционному принципу, значения для JCOM^ пактного материала, причем }я " стоянный инвариант, не зависящий от
Мы полагав Однако как резервный (хотя и менее прав
99
7*
нашему мнению) мы приводим другой ПОИННип nQ„ Можно рассматривать безразмерную веСчГу 8!?,? как аналогичную безразмерному обобщенному conn тивлению р/рк»1 ^ пористого тела, т. е Р°"
О"1 (?71), - KM».). = і У^
(Qk-1Jp = Q~l ^ = const, (IV>25)
где вычисленное по данной формуле значение декоем™ та затухания компактного материала (Q-i) является не зависящим от пористости постоянным 'инвариантом
(КОНеЧНО, ЄСЛИ Верен ПРИНЦИП, ПОЛОЖеННЫЙ В OCHOBV
расчета). у
Следует подчеркнуть, что в обе формулы (IV, 24) и (IV, 25) не вошел очень важный фактор —степень автономности. Формально можно считать, что в оба эти уравнения входит коэффициент консолидации, равный г, а следовательно, и коэффициент автономности у= =*l—z. В самом деле, учитывая уравнение (IV,22),можно формально выразить эти формулы через г, у.
(Qk-1Jh = Qr-1 ==0"1 (і -у)*\
Ог*-(<?1)Л1-у)0; W243)
(Qk"1), - QT1 VW= Q-1 Vd - у) #3;
СГ>~ [Q^)9IV(I -у)*». (IV,25a)
Декремент затухания пористого тела формально, как видно из формул (IV, 24а) и (IV, 25а), повышается, с увеличением коэффициента автономности у и с сниже нием коэффициента консолидации 2, вычисленных п формуле (IV, 22). Однако на самом деле Ф°РМУ-" (IV,22) не выражает однозначно совокупность всех ои стоятельств, связанных со степенью консолидации чт0 тономности. Имеется достаточно оснований nofa™^ автономность структурных элементов более значит» ^ повышает величину декремента затухания Q , " следует из формул (IV,24а) и (1У**°*). менхЫ
Чем автономнее вибрируют W^P™ а^ Но пористого тела, тем больше декремент затухания.
JOO
-----^------ -rj.w;FnaA элементов С K04fbfbuiiMo,.„«
автономности и (см. гл im н* коэффициентами
/ *__' всегда имеет место пя.
падеш
° НЗЯ ~"^IL6°»™: *- У. спёчённых"тел втой
же качествен»™» ґтто ov,dAd имеет место да
же качественное (не говоря уже о количественном\ ™» падение. Например, у порошковых ппе^пІГТІ ™В.
У порошковых прессовок вибраци-оольше, чем у спеченных же плотности. Одновременно и коэффициенты автоном ности у у прессовок больше, чем у сГченных тел В э?иХ случаях наблюдается качественное совпадение. С повышением коэффициента автономности у повышается и
вибрационная автономность.
Сравним теперь спеченные порошковые и волокнистые тела. У волокнистых тел (см. рис. 12) иногда коэффициент консолидации Z=I и даже z>L В этих случаях коэффициент */ = 1—2=0 и даже у<0. Почти во всех случаях коэффициент автономности у при одинаковой пористости у спеченных волокнистых тел меньше, чем у порошков. Однако из рис. 12 видно, что вибрационная автономность структурных элементов волокнистых тел достаточно велика даже при у=0. Имеется достаточно оснований утверждать, что вибрационная автономность спеченных волокнистых тел больше, чем порошковых. Таким образом, в этом случае вибрационная автономность качественно не совпадает с коэффициентом автономности. С повышением коэффициента автономности падает вибрационная автономность1, и наоборот.
Рассмотрим теперь вопрос, в какой мере вышеизложенные предпосылки подтверждаются экспериментально В табл. 13—15 сопоставлены данные по экспериментально определенным значениям декрементов затухания Q-» пористой меди в различном состоянии и по расчетным величинам декрементов {QK )я и ^к )р же материалов в компактном виде. э™ме™^ данные взяты из работы [9], величины (QK )„ Расс™ „ы по формуле (IV, 24) І^^^Х^^
