Нескольких критериев

Существование одного металла (вещества) в нескольких кристаллических формах носит название полиморфизма, или аллотропии. Различные кристаллические формы одного вещества называются полиморфными, или аллотропическими модификациями.

Существование одного и того же металла в нескольких кристаллических формах носит название полиморфизма, или аллотропии. Перестройка кристаллических решеток при критических температурах называется полиморфными превращениями. Полиморфные модификации обозначаются греческими буквами а, р, у и другими, которые в виде индекса добавляют к символу элемента. Полиморфную модификацию при самой низкой температуре обозначают буквой а, при более высокой (5 и т, д.

Существование одного элемента в нескольких кристаллических формах (кристаллических модификациях) называется полиморфизмом или аллотропией.

Полиморфизмом называется существование одного и того же металла в нескольких кристаллических формах (модификациях). Таким образом, при полиморфном превращении изменяется расположение атомов в кристалле, т. е. изменяется тип кристаллической решетки. Полиморфное превращение — обратимый процесс; он происходит как при нагреве, так и при охлаждении твердого тела. Полиморфные формы вещества обозначаются греческими буквами, причем а указывает на модификацию, устойчивую при температуре 20° С, а высокотемпературные модификации (в порядке возрастания температуры) обозначаются соответственно буквами (J, у, д и т. д. Полиморфизм присущ многим металлам, а также наблюдается и у некоторых химических соединений (SiO2, ZrO2 и др.). Полиморфные модификации некоторых металлов приведены в табл. 7.

Как известно, внутренние напряжения, возникающие в процессе нагрева и охлаждения детали, образуют равновесную си« стему и могут проявляться в виде макронапряжений, охватывающих крупные объемы детали (напряжения I рода), микронапряжений в пределах одного или нескольких кристаллических зерен (напряжения II ром) и субмикроскопических напряжений, действующих между элементами кристаллической решетки (напряжения III рода).

Остаточные напряжения образуются вследствие неоднородности линейных или объёмных изменений в смежных макро-, микро- или ультрамикроскопических объёмах металла. В соответствии с этим различаются остаточные напряжения: а) / рода, или зональные, когда размеры зон имеют макроскопический характер, т. е. охватывают или весь объём изделия или значительную часть его; б) If рода, когда размеры зон имеют микроскопический характер, т. е. охватывают объём одного или нескольких зёрен металла; в) /// рода, когда размеры зон имеют ультрамикроскопический характер, т. е. охватывают объём нескольких кристаллических ячеек зерна.

По этой причине дополни- ю9. дин/Смг тельно влияет на прочность кристаллическое строение макро-молекулярного вещества. При этом следует отметить, что по-нятие «кристаллическое строе-ние» различно в отношении микро- и макромолекулярных тел. Последние имеют особую структуру, так называемую пачечную (фиг. II. 4). Вещество состоит из кристаллических и некристаллических (аморфных) областей, причем одна и та же макромолекула может входить в состав нескольких кристаллических и аморфных областей.

Ситаллы — стеклокристаллические материалы, состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидной массе. Отличаются высокой проч-

Структура ситаллов многофазная, состоит из зерен одной или нескольких кристаллических фаз, скрепленных между собой стекловидной прослойкой. Содержание кристаллической фазы колеблется от 30 до 95 % . Размер кристаллов обычно не превышает 1—2 мкм. По внешнему виду ситаллы могут быть непрозрачными и прозрачными (количество стеклофазы до 40 %).

С этим явлением мы уже сталкивались в гл. 2 на примере железа. Но железо далеко не одиноко в своем стремлении к «многоликости». Ему в этом следует целая группа металлов. Существование у одного элемента нескольких кристаллических структур называется полиморфизмом, а сам переход кристалл 1 —• Кристалл 2 — полиморфным превращением. С этими превращениями связана одна трагическая страница человеческой истории.

Существование одного и того же металла в нескольких кристаллических формах носит название полиморфизма или аллотропии. Перестройка кристаллических решеток при критических температурах называется полиморфными превращениями. Полиморфные модификации обозначают греческими буквами а, р, у и другими, которые в виде индекса добавляют к символу элемента. Полиморфную модификацию при самой низкой температуре обозначают буквой а, при более высокой Р и т.д.

Основная идея генетического алгоритма заключается в эволюции популяции, повторяющей некоторые черты эволюции организмов в живой природе. Если цель эволюции в живой природе - обеспечение наибольшей жизнеспособности популяции в условиях окружающей среды, то цель эволюции в генетическом алгоритме -получение экземпляров с наилучшими значениями определенных критериев, характеризующих качество экземпляра, т.е. синтезируемой структуры. Как и в других методах синтеза, в генетическом методе при наличии нескольких критериев задача должна быть сведена к однокритериальной путем свертки векторногр критерия. Получающуюся целевую функцию часто называют функцией полезности (fitness function). Множество возможных экземпляров хромосомы называют генотипом, а множество экземпляров вместе со значениями характеризующих их критериев - фенотипом,

Поэтому в следующем параграфе предлагается методика разработки классификации видов энергии с помощью нескольких критериев и сама классификация.

Рассмотрим некоторые классические критерии пластичности и хрупкого разрушения, разработанные для однородных металлов и являющиеся основой для построения распространенных критериев прочности для композиционных материалов. Несмотря на то, что природа текучести и хрупкого разрушения существенно различна, один из рассмотренных ниже критериев пластичности послужил основой для построения нескольких критериев хрупкого разрушения композиционных материалов.

Для изучения накопления повреждений в стеклопластиках было предпринято относительно немного попыток. В работе [1] описаны испытания композитов из препрега и эпоксидной смолы при двухступенчатом изменении уровня напряжений. Вычисление суммы отношений числа циклов проводилось для сравнения с хорошо известным правилом Майнера [7]. Хотя и было сделано предположение о влиянии последовательности приложения напряжений, результаты [1] оказались статистически незначимыми при допустимом уровне в 1%. В работе [5] были проведены также испытания слоистых композитов с эпоксидной матрицей на основе стеклоткани при двухступенчатом уровне напряжений. И снова предполагалось, что последовательность напряжений играет некоторую роль, однако, хотя авторы и рассмотрели применимость нескольких критериев учета накопления повреждений, они пришли к выводу, что проведенных экспериментов недостаточно для статистической обработки. Было замечено, что в дальнейшей работе следует принимать во внимание развитие повреждений.

Практика использования теории размерностей так же, как и теории подобия, показывает, что очень часто невозможно одновременное соблюдение нескольких критериев, а в некоторых случаях выводы, полученные с помощью теории размерностей, в зависимости от принятых предпосылок получаются различными. Рассмотрим на нескольких примерах способы учета этих противоречий [47].

Отметим, что задача (15.4) относится к классу задач векторной оптимизации, характеризующихся необходимостью выбора наилучшего решения при наличии нескольких критериев эффективности, которыми являются компоненты вектора Кд> v. В этом случае возможно большое число принципов оптимальности, которые приводят к выбору различных оптимальных решений. В общем случае задача векторной оптимизации отличается значительной сложностью, причем в математическом плане она идентична задаче упорядочения векторных множеств, а выбор принципа оптимальности—выбору отношения порядка [12]. В прикладных задачах динамического синтеза машинных агрегатов проблема выбора принципа оптимальности сводится обычно к задаче скаляри-зации вектора эффективности Кй, v и заключается в выборе на основе некоторой схемы компромисса обобщенного скалярного критерия эффективности Д (целевой аппроксимационной функции).

Решение задач оптимизационного проектирования связано с отыскиванием экстремумов одного или нескольких критериев качества ФА (а) в многомерных пространствах, когда число варьируемых параметров о;(/=1,..., г) — составляющих вектора а — достигает десятков. В настоящей работе вся методика и примеры рассматриваются для случая, когда &—1, и в дальнейшем будем говорить о Ф (а).

Подобие тепловых явлений может сохраниться также при сохранении постоянства одного или нескольких критериев подобия.

примерно одинаковыми значениями нескольких критериев. Не углубляясь в теорию термодинамического подобия, рассмотрим здесь, имея в виду последующие приложения, два вопроса: во-первых, при каких обстоятельствах признаки и закономерности подобия (в отношении термических свойств), установленные применительно к гомогенным телам, могут быть распространены на двухфазные среды и, во-вторых, каковы предпосылки подобного между собой протекания термодинамических процессов с влажными парами различных веществ. Выяснение этих вопросов связано с задачами моделирования двухфазных потоков и определением условий универсальности некоторых характеристик процесса течения влажных пароь сходственных веществ.

Однако во многих случаях такая постановка задачи неправомерна. Например, задачей оптимизации структуры объекта исследования может быть одновременное улучшение нескольких критериев его качества, причем каждому из критериев может соответствовать своя оптимальная точка факторного пространства. В таких случаях делаются попытки уменьшить число параметров оптимизации путем установления между ними корреляционной связи или .априорного ранжирования по значимости. Если эти попытки не дают успеха, то рекомендуется переформулировать задачу или свести ее к последовательности задач, в каждой из которых улучшается один из критериев качества.

Ясно, что комбинация двух или нескольких критериев также является критерием. Однако общее число критериев не может меняться от перестановок и рекомбинаций отдельных критериев системы (2-23).