Cтраница 3
Твердым телом в кинематике называют всякую совокупность точек, неизменно связанных между собой. Эта совокупность может содержать все точки некоторой геометрической фигуры ( линии, поверхности или объема), в предположении, что фигура эта не изменяет своей формы. При этом все физические свойства твердых тел, встречающихся в природе, в частности, непроницаемость, исключаются: идеальные твердые тела, как они рассматриваются в кинематике, могут проникать друг в друга. Мы не обращаем при этом внимания на их внешнюю форму и из всех свойств твердого тела удерживаем только одно: все точки одного и того же твердого тела могут совершать только перемещения всей совокупности в целом ( deptacements d ensembte), при которых все расстояния между точками сохраняются неизменными. [31]
Для решения указанных задач важно знать температурную зависимость к.т.р. Однако для многих материалов сведения о к.т.р. весьма ограничены. Поэтому в работах [2-5] были предприняты попытки описания температурной зависимости к.т.р. при помощи эмпирических формул. Общим недостатком полученных формул является то, что они применимы в небольших температурных интервалах и для узкого круга материалов. Кроме того, они не позволяют выяснить связь к.т.р. с какими-либо физическими свойствами твердого тела. [32]
В общем случае внешние воздействия могут создавать в кристалле сложное напряженное состояние, которое не исчезает после снятия этих воздействий. При этом кристалл может дробиться, изменяя размеры зерен, фрагментов и блоков. Эти размеры могут существенно отличаться для разных случаев. Кроме того, в материале может возникать большое количество различного типа дефектов кристаллической решетки, в частности дислокаций и дисклинаций, характеризующихся широким спектром возможных равновесных конфигураций и, как отмечалось выше, определяющих многие физические свойства твердых тел. [33]
Система уравнений, описывающая течение смазки в УГД контакте, выводится с учетом ряда допущений ( их обсуждение см., например, в [5, 7, 32]) из уравнений гидродинамики, теплопереноса и теории упругости. Основные допущения заключаются в следующем: толщина слоя смазки существенно меньше радиусов контактирующих тел, силы вязкого трения значительно больше инерционных, локально контактирующие тела заменяются полупространствами. Связь между тензором скоростей деформации и тензором напряжений, т.е. реологическая модель среды, является заданной. Зависимости свойств смазки - вязкости, плотности, теплопроводности, теплоемкости - от давления и температуры полагаются известными. Известными являются физические свойства твердых тел. При исследовании микро - УГД смазки задается топография поверхности. Система УГД уравнений замыкается начально-краевыми условиями. [34]
Примером областей науки и техники, где точные определения особенно необходимы, являются физика и химия твердого тела и тесно связанная с ними электронная техника. Как теперь известно, твердые химические соединения в большинстве своем не имеют строго стехиометрического состава. Какой-либо из компонентов ( или даже несколько) находится в избытке. В чистых веществах эти избытки невелики и для химиков большого значения обычно не имеют. Однако некоторые физические свойства твердого тела обнаруживают сильную зависимость от того, какой из компонентов преобладает, даже если избыток ничтожен. Значит, нужны новые, прецизионные методы. [35]
Кристаллические структуры твердых тел обусловлены межатомными связями, возникающими в результате взаимодействия электронов с атомными остовами. Вывод металлических структур - ОЦК, ГЦК и ПГ - из электронного строения атомов представляет кардинальную проблему физики металлов. Она рассматривает поведение электронов в периодическом поле решетки. Кристаллическая структура определяется дифракционными методами и вводится в зонную модель априори как экспериментальный факт, без объяснения ее происхождения. Разрывы непрерывности энергий электронов приводят к образованию зон Бриллюэна, ограниченных многогранниками, форма которых зависит от симметрии кристалла. Характер заполнения зон и вид поверхности Ферми различны для металлов, полупроводников и изоляторов. Расчеты позволяют получить энергетическую модель, количественно описывающую энергетическое состояние электронов и физические свойства твердых тел. Они позволяют оценить стабильность структур металлов, но не вскрывают физическую природу конкретной геометрии решетки. [36]