Называется предельным

На рис. 8.29 показана- зонная структура «-полупроводника, поверхность которого заряжена отрицательно, и приведены - обозначения основных величин, характеризующих поверхность: гз8 — разность потенциалов между поверхностью и объемом полупроводника; ф8 = — Ц"§$ — изгиб, зон у поверхности; Е{ — середина запрещенной зоны; дФ3 — расстояние от середины запрещенной зоны до уровня Ферми на поверхности; Ф8 называется поверхностным потенциалом. Из рис. 8.29 видно, что в объеме полупроводника расстояние от дна зоны проводимости до уровня Ферми ( — ц) меньше расстояния от уровня Ферми до потолка валентной зоны ( — [*')• Поэтому равновесная концентрация электронов п0 больше концентрации дырок: п0 > р0, как и должно быть у «-полупроводников. В поверхностном слое объемного заряда происходит искривление зон и расстояние от дна зоны проводимости до уровня Ферми по мере перемещения к поверхности непрерывно увеличивается, а расстояние от уровня Ферми до потолка валентной зоны непрерывно уменьшается. В сечении АА эти расстояния становятся одинаковыми ( ц, = ц' ) и полупроводник становится собственным: п — р — iii. Правее сечения А А \ ji > [л' , вследствие чего р > п и полупроводник становится полупроводником р-типа. У поверхности образуется в этом случае поверхностный р — гс-переход.

Наклеп после механической обработки имеет более высокий градиент, чем наклеп после изгиба и кручения, и называется поверхностным наклепом.

ны приведённым на стр. 178, 179, при определении двойного интеграла) называется поверхностным интегралом и обозначается символом

Схема процесса высокочастотного индукционного нагрева. Одно-или многовитковая катушка (так называемый „индуктор"), изготовленная из красномедной трубки и охлаждаемая во время работы проточной водой, присоединяется к генератору токов высокой частоты. Вокруг токонесущих участков трубок индуктора возникает быстро-переменное электромагнитное поле. В стальных изделиях, помещённых в поле индуктора, возбуждаются вихревые токи, создающие в свою очередь внутри этих изделий электромагнитное ноле. Под действием последнего вихревые токи оттесняются к поверхности изделий. Это явление неравномерного распределения тока по сечению проводящего металла называется поверхностным или скин-эффектом.

Дана непрерывная функция F (M) точек поверхности S*; F (М,-) — значение функции в произвольной точке MI частичной поверхности s,-. Предел суммы V Е (Mi) ffj при безграничном уменьшении во всех измерениях каждой из частичных поверхностей называется поверхностным интегралом I типа я обозначается символом

и перейдем к пределу, неограниченно уменьшая во всех измерениях каждый элемент s,-. Этот предел называется поверхностным интегралом П типа от R (х, у, г), распространенным на выбранную сторону поверхности, и обо-

В процессе своего свободного движения оторвавшиеся пузыри пара продолжают расти при условии, что жидкость во всей толще имеет перегрев, хотя бы и не такой значительный, как у самой поверхности нагрева. Встречаются, однако, и такие случаи, когда основная масса жидкости недогрета до температуры насыщения, так что пузыри, выходя из перегретого пристенного слоя, попадают в „холодную" среду и там конденсируются. Кипение на поверхности нагрева при условии, что жидкость в своей массе недогрета до температуры насыщения, называется поверхностным кипением.

Дана непрерывная функция F(M) точек поверхности 5 *; F(Mt) — значение функции в произвольной точке Mt частичной, поверхности s,. Предел суммы "^F(Mj) о, при безграничном уменьшении во всех измерениях каждой из частичных поверхностей называется поверхностным интегралом I типа и обозначается символом

и перейдем к пределу, неограниченно уменьшая во всех измерениях каждый элемент s,. Этот предел называется поверхностным интегралом И типа от R (x, у, г), распространенным на выбранную сторону поверхности, и обозначается символом [( R (х, у, г) dx dy.

В гомогенных, т. е. однородных, системах, которыми являются истинные растворы, на каждую молекулу со всех сторон действуют одинаковые силы взаимного притяжения. В гетерогенной системе молекулы, находящиеся на поверхности раздела двух фаз, испытывают различные по величине силы притяжения со стороны той и другой фаз, так как силы взаимного сцепления между молекулами разных веществ различны. Равнодействующая сил направлена в сторону той среды, в которой взаимное притяжение молекул больше, в данном случае — в сторону коллоидной частицы. Эта особенность условий существования молекул поверхностного слоя приводит к тому, что увеличение поверхности вещества требует затраты энергии. Полезная работа, затрачиваемая на образование единицы поверхности, называется поверхностным натяжением, обозначается буквой а и выражается в эрг/см2.

полем этого тока, называется поверхностным эффектом. Для самолетных сетей переменного тока на частотах 400 — 900 гц явление поверхностного эффекта сказывается слабо и при расчетах не учитывается.

ной формы и др.). Таким образом, сопротивление деформированию носит устойчивый или неустойчивый характер. Устойчивое сопротивление деформированию обычно сопровождается с ростом внешней нагрузки (например, при нагружении монотонно возрастающей силой). Переход из устойчивого в неустойчивое состояние сопровождается снижением интенсивности роста или спадом внешней нагрузки и называется предельным состоянием, а параметры, соответствующие ему, - критическими (критическая сила, деформация, напряжение, энергия). Формы потери устойчивости сопротивления деформации разнообразны, например, переход металла из упругого в пластическое состояние, локализация деформаций (шейко-образование) при растяжении, потеря устойчивости первоначальной формы при действии напряжений сжатия и др. Разрушение нередко происходит при нормальных условиях эксплуатации конструкций, когда в целом металл испытывает макроупругие деформации. Такие разрушения, как правило, реализуются при наличии дефектов и конструктивных концентраторов. Последние вызывают локальные перенапряжения и образование микротрещин. Трещины в металле могут существовать и до эксплуатации конструкции, например, холодные и горячие трещины в сварном соединении. При рабочих нагрузках, вследствие действия временных факторов разрушения, происходит медленный, устойчивый рост исходных трещин и при определенных условиях наступает период неустойчивого (быстрого) распространения и окончательного разрушения. Определение критических параметров неустойчивости росту трещин является основной задачей механики разрушения. Критерии механики разрушения, как и феноменологические теории прочности, постулируются на основании какого-либо силового, деформационного или энергетического параметра R (рис.2.7). Условием неустойчивости тела с трещиной является (быстрое распространение трещины).

лученное решение характерный размер разреза (например, его длина) входит в виде параметра, т. е. при заданных и фиксированных внешних усилиях ряду значений длины разреза соответствует ряд значений компонентов напряженного и деформированного состояния. В этом случае длина разреза входит в упругое решение наряду с другими геометрическими размерами тела. При этом отсутствует связь внешнего усилия с длиной разреза. Для того, чтобы связать усилие с длиной разреза необходимо к полученному решению добавить некоторый критерий - критерий разрушения, преводящий разрез в трещину. Этот критерий устанавливает величину усилия, при котором разрез (теперь уже трещина) начнет распространяться. Состояние тела, при котором разрез получает возможность распространяться (быстро или медленно) называется предельным или критическим.

Если замкнутая траектория на фазовой плоскости является изолированной, она называется предельным циклом. Наличие устойчивого предельного цикла на фазовой плоскости говорит о том, что в системе возможно установление незатухающих периодических колебаний, амплитуда и период которых в определенных пределах не зависят от начальных условий и определяются лишь значениями параметров системы. Такие периодические движения А. А. Андронов назвал автоколебаниями, а системы, в которых возможны такие процессы, — автоколебательными [ 1 ]. В отличие от вынужденных или параметрических колебаний, возникновение автоколебаний не связано с действием периодической внешней силы или с периодическим изменением параметров системы. Автоколебания возникают за счет непериодических источников энергии и обусловлены внутренними связями и взаимодействиями в самой системе. Одним из признаков автоколебательной системы может служить присутствие так называемой обратной связи, которая управляет расходом энергии непериодического источника. Из всего сказанного непосредственно следует, что математическая модель автоколебательной системы должна быть грубой и существенно нелинейной.

Для определения ц можно пользоваться методом предельного угла. Если два тела, для которых нужно измерить р,, положить одно на другое и затем наклонять их (рис. 97), то при угле наклона а > а0 верхнее тело начнет скользить по нижнему. Угол а0 и называется предельным углом. Зная угол наклона а0, легко подсчитать величину нормальной и тангенциальной составляющих силы, действующей со стороны верхнего тела на нижнее:

2. Диаграмма предельных циклов. Цикл называется предельным, если его максимальное напряжение равно предельному orjV для заданного числа циклов до разрушения. Циклы напряжения, возникающие в отдельных частях машины при ее работе, имеют весьма различную структуру. Однако в справочной литературе обычно приводится только одно значение предельного напряжения, а именно a j. Поэтому необходимо уметь находить предельное напряжение цикла любой структуры, зная такое напряжение только для знакопеременного (/• -- —1) цикла. С этой целью строится диаграмма предельных

1. Предельные состояния и предельные нагрузки. В конструкциях, т. е. в инженерных сооружениях и особенно в машинах, возможны весьма разнородные повреждения, приводящие к потере работоспособности. Те из них, которые проистекают от недостаточной статической прочности или от усталости, были рассмотрены выше. Однако к потере работоспособности может привести и чрезмерное нагревание кинематической пары, в результате которого произойдет сваривание ее элементов и потеря подвижности. Потерю работоспособности могут вызвать также и сильная вибрация, чрезмерная упругая деформация и многое другое. Напряженное состояние конструкции называется предельным, если самое незначительное превышение соответствующих ему напряжений ведет к потере работоспособности. В зависимости от вида потери работоспособности для одной и той же конструкции существуют несколько предельных состояний, каждое для своего вида. Всякое предельное состояние появляется под действием вызывающей его нагрузки, которую называют предельной нагрузкой. Как ясно из сказанного, для одной и той же конструкции существует целый ряд предельных нагрузок. Разумеется, действительная нагрузка должна быть меньше наименьшей из них.

Регулирование подачи топлива в дизелях обеспечивает наиболее экономичную работу их при различных нагрузках. Все двигатели снабжаются регуляторами, предназначенными для предохранения дизеля от разноса, т. е. от чрезмерного повышения частоты вращения вала или сохранения ее постоянной при изменении нагрузки. Регулятор, предохраняющий дизель от разноса, называется предельным, поддерживающий постоянную заданную частоту вращения вала — однорежимным, поддерживающий постоянной любую заданную частоту вращения вала в рабочем диапазоне — всережимным. Существует много типов регуляторов: пневматические, гидравлические, механические и др. На большей части двигателей установлены механические центробежные регуляторы.

Таким образом, решение краевой задачи для упруго-пластического тела связано, как правило, с большими математическими трудностями. С другой стороны, если ограничиться случаем идеальной пластичности, то наибольший практический интерес часто представляет не картина распространения в теле области текучести, а то состояние, при котором пластическая деформация перестает сдерживаться упругой областью и в теле возникает пластическое течение. Это состояние называется предельным. Так как предельное состояние характеризуется развитой пластической деформацией, то упругими деформациями можно пренебречь и перейти к схеме жестко-пластического тела (см. § 10.2). При этом, поскольку речь идет о начальном моменте развития пластического течения, допустимо считать деформации малыми и пренебрегать изменениями конфигурации тела и положений его точек.

Изгибающий момент, соответствующий этому состоянию, называется предельным моментом Mnpsi).

Несущая способность. Если материал бруса не обладает упрочнением, то в предельном состоянии пластическая область заполняет все сечение. Крутящий момент, соответствующий этому состоянию, называется предельным моментом Мпреэ. Для бруса круглого поперечного се-

значение -~ , при котором Ъкр из действительной величины становится мнимой, называется предельным значением: