Большая Советская энциклопедия (Пр) - БСЭ
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Лит.: Флорес А., Организация вычислительных машин, пер. с англ., М., 1972; Каган Б. М., Каневский М. М., Цифровые вычислительные машины и системы, 2 изд., М., 1973; Справочник по цифровой вычислительной технике, под ред. Б. Н. Малиновского, К., 1974.
А. В. Гусев.
Процессуальное право
Процессуа'льное пра'во, часть норм правовой системы, регулирующая отношения, возникающие при расследовании преступлений, рассмотрении и разрешении уголовных и гражданских дел. П. п. неразрывно связано с материальным правом , т. к. закрепляет процессуальные формы, необходимые для его осуществления и защиты. Существуют две основные формы судебного процесса: гражданский и уголовный (см. Гражданское процессуальное право и Уголовно-процессуальное право ). Советское процессуальное законодательство закрепляет подлинно демократические формы осуществления правосудия на основе принципа социалистической законности.
Процессуальные гарантии
Процессуа'льные гара'нтии, см. Гарантии процессуальные .
Процион
Процио'н (a Малого Пса), звезда 0,4 визуальной звёздной величины , наиболее яркая в созвездии Малого Пса; светимость в 7 раз больше солнечной, расстояние от Солнца 3 парсека . П. представляет систему из двух звёзд.
Прочности предел
Про'чности преде'л, см. Прочность твёрдых тел.
Прочность
Про'чность твёрдых тел, в широком смысле — свойство твёрдых тел сопротивляться разрушению (разделению на части), а также необратимому изменению формы (пластической деформации) под действием внешних нагрузок. В узком смысле — сопротивление разрушению.
В зависимости от материала, вида напряжённого состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.) и условий эксплуатации (температура, время действия нагрузки и др.) в технике приняты различные меры П. (предел текучести, временное сопротивление, предел усталости и др.). Разрушение твёрдого тела — сложный процесс, зависящий от перечисленных и многих др. факторов, поэтому технические меры П. — условные величины и не могут считаться исчерпывающими характеристиками.
Физическая природа прочности. П. твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Эти силы зависят главным образом от взаимного расположения атомов. Например, сила взаимодействия двух соседних атомов (если пренебречь влиянием окружающих атомов) зависит лишь от расстояний между ними (рис. 1 ). При равновесном расстоянии ro ~ 10 нм эта сила равна нулю. При меньших расстояниях сила положительна и атомы отталкиваются, при больших — притягиваются. На критическом расстоянии rk сила притяжения по абсолютной величине максимальна и равна F т . Например, если при растяжении цилиндрического стержня с поперечным сечением S o действующая сила Р, направленная вдоль его оси, такова, что приходящаяся на данную пару атомов внешняя сила превосходит максимальную силу притяжения F т , то последние беспрепятственно удаляются друг от друга. Однако, чтобы тело разрушилось вдоль некоторой поверхности, необходимо, чтобы все пары атомов, расположенные по обе стороны от рассматриваемой поверхности, испытывали силу, превосходящую F т . Напряжение, отвечающее силе F т , называется теоретической прочностью на разрыв st (st » 0,1 Е , где Е — модуль Юнга). Но на опыте наблюдается разрушение при нагрузке Р* , которой соответствует напряжение s = P */S, в 100—1000 раз меньшее st . Расхождение теоретической П. с действительной объясняется неоднородностями структуры тела (границы зёрен в поликристаллическом материале, посторонние включения и др.), из-за которых нагрузка Р распределяется неравномерно по сечению тела.
Механизм разрушения. Зарождению микротрещин при напряжении ниже st способствуют термической флуктуации . Если на участке поверхности S малых размеров (но значительно превышающем сечение одного атома) локальное напряжение окажется больше st , вдоль этой площадки произойдёт разрыв. Края разрыва разойдутся на расстояние, большее rk , на котором межатомные силы уже малы, и образуется трещина (рис. 2 ). Локальные напряжения особенно велики у края образовавшейся трещины, где происходит концентрация напряжений , причём они тем больше, чем больше её размер. Если этот размер больше некоторого критического r c , на атомы у края трещины действует напряжение, превосходящее sт , и трещина растет дальше по всему сечению тела с большой скоростью — наступает разрушение. r c определяется из условия, что освободившаяся при росте трещины упругая энергия материала покрывает затраты энергии на образование новой поверхности трещины: r c » Е g / s2 (где g — энергия единицы поверхности материала). Прежде чем возрастающее внешнее усилие достигнет необходимой для разрушения величины, отдельные группы атомов, особенно входящие в состав дефектов в кристаллах, обычно испытывают перестройки, при которых локальные напряжения уменьшаются («релаксируют»). В результате происходит необратимое изменение формы тела — пластическая деформация; ей также способствуют термической флуктуации. Разрушению всегда предшествует большая или меньшая пластическая деформация. Поэтому при оценке r c в энергию g должна быть включена работа пластической деформации gР , которая обычно на несколько порядков больше истинной поверхностной энергии g. Если пластическая деформация велика не только вблизи поверхности разрушения, но и в объёме тела, то разрушение вязкое. Разрушение без заметных следов пластической деформации называется хрупким. Характер разрушения проявляется в структуре поверхности излома, изучаемой фрактографией . В кристаллических телах хрупкому разрушению отвечает скол по кристаллографическим плоскостям спайности, вязкому — слияние микропустот (на фрактограммах выявляются в виде чашечек) и скольжение. При низкой температуре разрушение преимущественно хрупкое, при высокой — вязкое. температура перехода от вязкого к хрупкому разрушению называется критической температурой хладноломкости.
Поскольку разрушение есть процесс зарождения и роста трещин, оно характеризуется скоростью или временем t от момента приложения нагрузки до момента разрыва, т. е. долговечностью материала. Исследования многих кристаллических и аморфных тел показали, что в широком интервале температур Т (по абсолютной шкале) и напряжений s, приложенных к образцу, долговечность t при растяжении определяется соотношением
(1)
где t0 — приблизительно равно периоду тепловых колебаний атомов в твёрдом теле (10-12 сек ), энергия U 0 близка к энергии сублимации материала, активационный объём V составляет обычно несколько тысяч атомных объёмов и зависит от структуры материала, сформировавшейся в процессе предварительной термической и механической обработки и во время нагружения, k = 1,38 ×10-16 эрг/град — постоянная Больцмана. При низких температурах долговечность очень резко падает с ростом напряжения, так что при любых важных для практики значениях t существует почти постоянное предельное значение напряжения s0 , выше которого образец разрушается практически мгновенно, а ниже — живёт неограниченно долго. Это значение s0 можно считать пределом прочности (см. табл.).
Некоторые значения прочности на растяжение, s0 в кгс/мм 2 (1 кгс/мм2 = 10 Мн/м 2 )
Время t затрачивается на ожидание термофлуктуационного зарождения микротрещин и на их рост до критического размера r c. Когда к образцу прикладывают напряжение s, он деформируется сначала упруго, затем пластически, причём около структурных неоднородностей, имевшихся в исходном состоянии или возникших при пластической деформации, возникают большие локальные напряжения (в кристаллах в голове заторможенных сдвигов — скоплений дислокаций ). В этих местах зарождаются микротрещины. Их концентрация может быть очень большой (например, в некоторых ориентированных полимерах до 1015 трещин в 1 см 3 ). Однако при этом их размеры, определяемые масштабом структурных неоднородностей, значительно меньше r c . Трещины не растут, и тело не разрушается, пока случайно, например благодаря последовательному слиянию близко расположенных соседних микротрещин, одна из них не дорастет до критического размера. Поэтому при создании прочных материалов следует заботиться не столько о том, чтобы трещины не зарождались, сколько о том, чтобы они не росли.
