Повна стаття Незворотна термодинаміка ідеальної пластичної деформації
Стаття дослідження
- Повна стаття
- Цифри та дані
- Список літератури
- Цитати
- Метрики
- Ліцензування
- Передруки та дозволи
Анотація
Термодинаміка ідеальної пластичної деформації, що не спричиняє дезорганізації структури в деформованому тілі, про що йшлося в дослідженні П. В. Бриджмена (1950), показала, що поняття ентропії все ще застосовується до її незворотного процесу. Відзначаючи, що структурна незмінність в ідеальному пластичному тілі фізично еквівалентна передумові термодинаміки, а саме: термодинамічні величини повинні бути незалежними від макроскопічної форми тіла, узагальнене поняття ентропії може бути поширене на інші термодинамічні потенціали, такі як внутрішня енергія, вільних енергій тощо. Тут розширене узагальнення ідеальної пластичної деформації теоретично обґрунтоване на основі незворотної термодинаміки, побудованої Пригожином та його дисципліною. Встановлено, що термодинамічний стан ідеально деформованого тіла визначається як узагальненим термодинамічним потенціалом (S, U, F, H або G) і незворотною потенційною енергією J що приводить до пластичної деформації.
1. Вступ
Термодинаміка ідеальної пластичної деформації при постійній температурі та тиску була вивчена раніше П. В. Бриджменом у США (1950) (Bridgman, 1950). Він детально вивчив процеси ковзання деформації і виявив, що вся теплова енергія, вироблена пластичною деформацією, витікала в теплову ванну з деформованого тіла, не залишаючи взагалі структурної дезорганізації в деформованому тілі. Отже, в ідеально деформованому тілі не спостерігається збільшення ентропії.
Його в основному цікавив подвійний аспект ентропії, показаний напружено-деформованою петлею (рис. 1). Реверсивний аспект відображається на підтримці постійної ентропії під час ідеальної пластичної деформації, тоді як незворотний аспект відображається на шляху руху петлі за годинниковою стрілкою, а також на втраті гістерезису. Для того, щоб з'ясувати подвійний аспект вище, він розширив концепцію термодинамічного стану, головним чином зосередившись на ентропії, і виявив, що термодинамічний стан та ентропія все ще застосовуються до незворотного процесу ідеальної пластичної деформації. Далі розширений стан та ентропія позначаються як узагальнений стан та ентропія відповідно.
Опубліковано в Інтернеті:
Рисунок 1. (а) Напружено-деформаційна петля OABCDEO ідеального пластикового корпусу (Bridgman, 1950). Внаслідок незворотного характеру пластичної деформації допускається лише рух за годинниковою стрілкою. Цикл замикається точно у вихідній точці O, і ідентичний цикл можна повторювати необмежено довго. Закрита область петлі відома як втрата гістерезису (Δ Q). Напруження текучості та деформація позначаються ± σ A та ± ε A відповідно. Загальна деформація ε складається з двох видів деформацій, тобто еластичної (ε e) та пластичної деформації (ε p). (b) Пластична деформація ε p, її приріст d ε p та декремент d ε p (0) .