| 11652078 12288 3054 948 1ение определённых условий проявления фотоматериала. Типичная изоопака (рис. 1) представляет собой вогнутую кривую.
Рис. 1. Типичная изоопака явления невзаимозаместимости для высокочувствительного негативного фотографического материала.
Два её пологих участка соответствуют приближённому выполнению закона взаимозаместимости Бунзена - Роско (при выдержках<= 10-5 сек и при выдержках~ 10-1 - 3·10-3 сек). Выдержка t0 на 2-м пологом участке, отвечающая минимуму lg HD, наз. оптимальной, т. к. при ней светочувствительность фотоматериала S = 1/НD максимальна.
Форма изоопаки зависит от заданной при её построении (т. н. опорной) оптич. плотности D (рис. 2), длительности проявления, типа фотоматериала, темп-ры фотослоя.
Рис. 2. Семейство изоопак одного фотоматериала, отвечающих различным опорным оптическим плотностям при одинаковом времени проявления tпр; кружки на кривых соответствуют оптимальным выдержкам, подъём изоопак означает понижение светочувствительности материала. Сближение изоопак означает рост контрастности коэффициента .
В то же время эта форма почти не зависит от длины волны экспонирующего излучения. Существуют негативные фотографич. материалы с сильно ослабленным H. я. в области больших выдержек, что ценно, в частности, для астрономич. применений фотографии. В фотографич. действии излучений, энергия каждого отд. кванта к-рых велика (рентгеновские лучи, гамма-излучение), H. я. не наблюдается.
H. я. обусловлено гл. обр. двумя физ. факторами: 1) соотношением скоростей электронной и ионной стадий образования скрытого фотографического изображения и 2) процессом термич. рассасывания (т. н. регрессии) серебряных центров этого изображения. При больших освещённостях и малых выдержках осн. роль играет первый из этих факторов, при низких освещённостях и больших выдержках - второй.
Лит.: M и з К., Теория фотографического процесса, пер. с англ., М.- Л., 1949; Гороховский Ю. H., Л е в ен6 е р г T. M., Общая сенситометрия. Теория и практика, M., 1963. Ю. H. Гороховский.
1946.htm
ПЛАСТИЧНОСТИ ТЕОРИЯ, раздел механики, в к-ром изучаются деформации твёрдых тел за пределами упругости. П. т. изучает макроскопич. свойства пластич. тел и непосредственно не связана с физич. объяснением свойств пластичности. П. т. занимается методами определения распределения напряжений и деформаций в пластически деформируемых телах.
Для определения пластич. свойств металлов производятся эксперименты по растяжению - сжатию плоского или цилиндрич. образца и деформированию тонкостенной цилиндрич. трубки, находящейся под действием растягивающей силы, крутящего момента и внутр. давления, т. е. эксперименты, позволяющие вести независимый отсчёт усилий и деформаций. Диаграмма зависимости "напряжение - деформация" (рис. 1) характеризует деформацию данного материала. П. т. идеализирует поведение реальных материалов при пластич. деформировании, пользуясь различными гипотезами. Обычно в П. т. диаграмму "напряжение - деформация" апроксимируют схемой (рис. 2), состоящей из двух участков: отрезка прямой ОЛ, соответствующего упругому состоянию материала, и отрезка АС, соответствующего состоянию пластичности.
[1946-3.jpg]
Рис. 1. Диаграмма зависимости "напряжение - деформация" (o- е) для образца из мягкой малоуглеродистой стали: ОА - упругая деформация; точка А - предел упругости (точнее - предел пропорциональности); В - предел текучести; ВС - площадка текучести; МР - прямая разгрузки.
[1946-4.jpg]
Рис. 2. Идеализированные схемы зависимости (o - е): а - идеально-пластический материал; б - материал с линейным упрочнением; в -материал с нелинейным упрочнением.
При пластич. деформировании напряжённое и деформированное состояния материала существенно зависят от истории нагружения. Так, вторичное нагружение образца (после его разгрузки - прямая РМ, рис. 1) повышает предел упругости материала (точка М вместо точки А) - т. н. упрочнение или наклёп. Поэтому данному напряжённому состоянию могут соответствовать различные пластические деформации в зависимости от того, какой последовательностью напряжённых состояний оно достигнуто. Определение модели пластич. тела состоит в установлении связи между тензорами, определяющими сложное напряжённое и деформированное состояния материалов.
Одной из наиболее распространённых является теория малых упругопластич. деформаций (деформационная теория), к-рая формулирует соотношения между интенсивностью напряжений
[1946-5.jpg]
и интенсивностью деформаций в той же точке
[1946-6.jpg]
где oх,oу , oz - нормальные напряжения в координатных площадках, проходящих через данную точку, txy, tyz, tzx- касательные напряжения, еx, еy, еz - деформации удлинения, Yxy, Yyz, Yzx - деформации сдвига. Для случая, когда интенсивность деформаций в данной точке возрастает, принимается, что величины oi и еi связаны между собой независимо от вида напряжённого состояния. Деформационная П. т., строго говоря, применима лишь в случае простого нагружения, когда все компоненты напряжённого состояния возрастают пропорционально одному параметру.
Более общей является теория течения, связывающая приращения деформаций и напряжений с компонентами напряжений.
П. т. играет большую роль в технике, т. к. тесно связана с важнейшими вопросами проектирования конструкций, исследованием технологич. процессов пластич. деформирования металлов и т. п. Важные приложения П. т. относятся и к теории устойчивости пластинок и оболочек.
Лит.: Ильюшин А. А., Пластичность, Основы общей математической теории, М., 1963; Ишлинский А. Ю., Пластичность, в кн.: Механика в СССР за 30 лет, М.- Л., 1950; Качанов Л. М., Основы теории пластичности, М., 1956; Надаи А., Пластичность и разрушение твёрдых тел, пер. с англ., М., 1954; Пи рагер В., Ходж Ф. Г., Теория идеально пластических тел, пер. с англ., М., 1956.
Л. С. Волъмир.
ПЛАСТИЧНОСТЬ (от греч. plastikos - годный для лепки, податливый, пластичный), свойство твёрдых тел необратимо изменять свои размеры и форму (т. е. пластически деформироваться) под действием механич. нагрузок. П. кристаллич. тел (или материалов) связана с действием различных микроскопич. механизмов пластич. деформации, относит. роль каждого из к-рых определяется внешними условиями: темп-рой, нагрузкой, скоростью деформирования. Эти механизмы рассмотрены в порядке увеличения числа атомов, участвующих в элементарном акте пластич. деформации.
Самодиффузионная и диффузионная П. Под действием сжимающих сил происходит перемещение атомных слоев кристалла с участков его поверхности, на к-рые эти силы действуют, на участки, где действуют растягивающие силы. Перенос массы может осуществляться посредством самрдиффузии по поверхности или через объём кристалла. Если кристалл не очень мал, так что удельная его поверхность (т. е. отношение поверхности к объёму) не слишком велика, объёмная самодиффузия является наиболее эффективным механизмом. Она происходит путём "растворения", т. е. проникновения атомов поверхностных слоев внутрь кристалла в виде междоузельных атомов на участках сжатия и "выделения" их на участках, подверженных действию растягивающих сил. Одновременно в противоположном направлении идёт поток вакансий, рождающихся в окрестности приложения растягивающих сил и аннигилирующих в местах сжатия. В большинстве реальных случаев самодиффузионная деформация в основном связана с направленными потоками вакансий, к-рые образуются легче, чем междоузельные атомы (рис. 1).
[1946-7.jpg]
Рис. 1. Самодиффузионная пластичность: I - кристалл с вакансиями в первый момент действия напряжений o (тонкими стрелками показаны направления перемещений атомов); II - деформация вследствие потока вакансий под действием напряжений; III - конечная деформация кристалла.
В кристалле, состоящем из атомов разного сорта, в однородном поле напряжений происходит ориентационное упорядочение относит. расположения атомов (рис. 2, а), в результате чего кристалл приобретает нек-рую зависящую от степени упорядоченности деформацию. После снятия напряжений упорядоченное состояние может быть невыгодно, но оно нек-рое время сохраняется, т. к. возврат в неупорядоченное состояние происходит со скоростью диффузионных перескоков атомов. Если в кристалле создано неоднородное поле напряжений, то атомы примеси большего радиуса и междоузельные атомы (рис. 2, о) стремятся перейти в растянутые области решётки, а меньшего - в сжатые; возникает неоднородное распределение концентраций, стабилизирующее исходную неоднородную деформацию. Макс. деформация, к-рая может возникнуть в результате ориентационного упорядочения или концентрационной неоднородности, ограничена составом кристалла. Т. о., самодиффузионная и диффузионная деформации определяются потоками точечных дефектов (вакансий, междоузельных и примесных атомов). В реальных условиях перемещение дефектов происходит за счёт тепловых флуктуации, частота к-рых быстро падает с понижением темп-ры. Поэтому эти механизмы П. действуют только при достаточно высоких темп-pax (не ниже 0,5 от абс. темп-ры плавления).
[1946-8.jpg]
Рис. 2. Диффузионная пластичность: а - ориентационное упорядочение примесных атомов (чёрные кружки) в однородном поле напряжений; 6 - перераспределение примесных атомов в неоднородном поле напряжений; I - исходный кристалл; II - кристалл с примесными атомами под действием напряжений; III - конечная деформация кристалла.
Краудионная П. обусловлена рождением и перемещением краудионов - сгущений атомов вдоль плотно упакованных рядов атомов в кристалле (см. Дефекты в кристаллах). При вдавливании острия в поверхность кристалла (рис. 3) материал из зоны вдавливания удаляется "разбегающимися" из-под острия краудионами, в результате чего на нек-ром расстоянии от точки вдавливания создаётся повышенная концентрация междоузельных атомов.
[1946-9.jpg]
Рис. 3. Краудионная пластичность: I - кристалл до вдавливания; II - образование краудионов при вдавливании острия; III - конечное изменение формы. В кристалле образовались междоузельные атомы.
Дислокационная П. Типичный вид пластич. деформации кристаллов - скольжение по кристаллографич. плоскостям. Наиболее легко скольжение происходит по плотноупакованным плоскостям вдоль плотноупакованных направлений. Скольжение по системе параллельных плоскостей даёт макроскопич. сдвиг, а сочетание сдвигов, соответствующих скольжению по различным системам, составляет основную часть пластич. деформации кристаллов. Скольжение происходит неоднородно: сначала оно охватывает нек-рую область плоскости скольжения (рис. 4), а затем границы этой области распространяются на всю плоскость. Граница распространения скольжения наз. дислокац. линией или дислокацией. Поэтому развитие скольжения можно рассматривать как образование и перемещение дислокаций. Скорость деформации пропорциональна плотности (суммарной длине дислокаций в единице объёма) и скорости перемещения дислокаций. В реальных кристаллах в процессе их образования всегда возникают дислокации, к-рые под действием напряжений способны увеличивать свою протяжённость (размножение дислокаций). Поэтому стадия образования новых дислокаций лишь в исключительных случаях лимитирует скольжение (напр., начало деформации в без дислокац. микрокристаллах). В остальных случаях развитие скольжения определяется движением дислокаций.
[1946-10.jpg]
Рис. 4. Элементарное скольжение в результате перемещения дислокации.
Поскольку атомы вблизи дислокаций смещены из своих положений равновесия, перевод их в новые положения равновесия, отвечающие сдвигу кристалла по плоскости скольжения на одно межатомное расстояние, требует значительно меньших затрат энергии, чем для атомов в неискажённом кристалле. Энергетич. барьер для смещения дислокации тем меньше, чем больше зона искажения в окрестности дислокации. По подвижности дислокации все материалы делятся на 2 группы. В ковалентных кристаллах этот барьер по порядку величины приближается к энергии межатомных связей и может быть преодолен только за счёт тепловой активации (термич. флуктуации). Поэтому п |
