МОНТАЖ (франц. montage - подъём установка, сборка, от monter - поднимать), сборка и установка сооружений конструкций, технологического оборудования агрегатов, машин (см. Сборка машин, аппаратов, приборов и др. устройств и готовых частей и элементов.
МОНТАЖ в строительстве - основной производственный процесс, выполняемый при возведении зданий и сооружений или и реконструкции, в результате которого устанавливают в проектное положение строительные конструкции, инженерное технологическое оборудование и др. МОНТАЖ технологического оборудования включает также присоединение его к источникам энергоснабжения системам очистки и удаления отходов оснащение приборами, средствами автоматизации и контроля.
СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ в СССР, организационно обособленные производственно-хозяйственные единицы, основным видом деятельности которых является строительство новых, реконструкция, капитальный ремонт и расширение действующих объектов (предприятий, их отдельных очередей, пусковых комплексов, зданий, сооружений), а также монтаж оборудовани я. К государственным СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ относятся строительные и монтажные тресты (тресты-площадки, тресты гор. типа, территориальные, союзные специализированные тресты); домостроительные, заводостроительные и сельские строительные комбинаты; строительные, (монтажные) управления и приравненные к ним организации (напр., передвижные механизированные колонны, строительно-монтажные поезда и др.).
ПРОЕКТИРОВАНИЕ (от лат. projectus, буквально - брошенный вперёд), процесс создания проекта - прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния. Различают этапы и стадии ПРОЕКТИРОВАНИЯ, характеризующиеся определённой спецификой. Предметная область ПРОЕКТИРОВАНИЯ постоянно расширяется. Наряду с традиционными видами ПРОЕКТИРОВАНИЯ (архитектурно-строительным, машиностроительным, технологическим и др.) начали складываться самостоятельные направления ПРОЕКТИРОВАНИЯ человеко-машинных систем (решающих, познающих, эвристических, прогнозирующих, планирующих, управляющих и т. п.) (см. Система "человек и машина"), трудовых процессов, организаций, экологическое, социальное, инженерно-психологич., генетическое ПРОЕКТИРОВАНИЕ и др. Наряду с дифференциацией ПРОЕКТИРОВАНИЯ идёт процесс его интеграции на основе выявления общих закономерностей и методов проектной деятельности.
ПРОМСТРОЙПРОЕКТ, проектный институт в ведении Госстроя СССР. Находится в Москве. Организован в 1933. В составе института архитектурно-строительные и конструкторские отделы; ПРОМСТРОЙПРОЕКТ возглавляет объединение "Союзхимстройниипроект" с проектными институтами в Киеве, Ростове-на-Дону, Тольятти, Алма-Ате. Разрабатывает проекты (архитектурно-строительные и сан.-технич. части) производственных зданий и сооружений крупнейших промышленных предприятий автомобильной, машиностроит., металлургич., химич. и др. отраслей пром-сти; схемы генеральных планов пром. узлов и упорядочения существующих пром. районов; мероприятия по повышению уровня индустриализации строительтсва за счёт унификации и типизации зданий, сооружений и конструкций и внедрения эффективных строит. материалов; нормативные документы и методич. указания по проектированию пром. зданий и сооружений. Периодически публикует реферативную информацию "Строительное проектирование промышленных предприятий". Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1958)
| еводились на иностр. яз.
С о ч.: Полн. собр. соч. [Критико-биографич. очерк H. H. Фатова], т. 1 - 7, 1927 - 28; Собр. соч., т. 1-4, Куйбышев, 1957 - 58; Избр. произв. (Предисл. А. Караваевой), M., 1958; Александр Неверов. Из архива писателя. Исследования. Воспоминания, [Куйбышев], 1972.
Лит.: Скобелев В. П., Александр Неверов. Критико-биографич. очерк, M., 1964; Страхов H., Александр Неверов. Жизнь, личность, творчество, 2 изд., M., 1972; В а н ю к о в А., Проза А. Неверова (1917-1923 гг.), [Саратов], 1972.
Л. П. Печко.
НЕВЕРОВСКИЙ Дмитрий Петрович [21.10(1.11).1771, с. Прохоровка, ныне Каневского р-на Черкасской обл.,- 21.10 (2.11).1813, Галле], герой Отечеств, войны 1812, ген.-лейтенант (1812). Участвовал в рус.-тур. войне 1787-91 и в войне с Польшей 1792-94. В 1812 командовал 27-й пех. дивизией. 2(14) авг. отряд из пехоты и кавалерии под команд. H. оказал упорное сопротивление превосходящим силам франц. конницы И. Мюрата под Красным, что сорвало план Наполеона отрезать рус. войска от Смоленска. 24 авг. (5 сент.) дивизия H. упорно обороняла Шевардинский редут, а 26 авг. (7 сент.) - Семёновские флеши во время Бородинского сражения 1812, в к-ром H. был ранен. Участвовал в сражениях под Тарутином и Малоярославцем, затем в освобождении Германии от наполеоновских войск. 6(18) окт. в Лейпцтском сражении 1813 был ранен и умер от гангрены.В 1912 прах H. был перевезён в Россию и похоронен на Бородинском поле.
НЕВЕСОМОСТЬ, состояние материального тела, при к-ром действующие на него внешние силы или совершаемое им движение не вызывают взаимных давлений частиц друг на друга. Если тело покоится в поле тяжести Земли на горизонтальной плоскости, то на него действуют сила тяжести и направленная в противоположную сторону реакция плоскости, в результате чего возникают взаимные давления частиц тела друг на друга.
Г. И. Невельской.
Не Вин.
Человеческий организм воспринимает такие давления как ощущение весомости. Аналогичный результат имеет место для тела, к-рое находится в лифте, движущемся по вертикали вниз с ускорением a <> g, где g - ускорение свободного падения. Но при а = g тело (все его частицы) и лифт совершают свободное падение и никаких взаимных давлений друг на друга не оказывают; в результате здесь имеет место явление H. При этом на все частицы тела, находящегося в состоянии H., силы тяжести действуют, но нет внешних сил, приложенных к поверхности тела (напр., реакций опоры), к-рые могли бы вызвать взаимные давления частиц друг на друга. Подобное же явление наблюдается для тел, помещённых в искусств, спутнике Земли (или космич. корабле); эти тела и все их частицы, получив вместе со спутником соответствующую начальную скорость, движутся под действием сил тяготения вдоль своих орбит с равными ускорениями, как свободные, не оказывая взаимных давлений друг на друга, т. е. находятся в состоянии H. Как и на тело в лифте, на них действует сила тяготения, но нет внешних сил, приложенных к поверхностям тел, к-рые могли бы вызвать взаимные давления тел или их частиц друг на друга.
Вообще тело под действием внеш. сил будет в состоянии H., если: а) действующие внешние силы являются только массовыми (силы тяготения); б) поле этих массовых сил локально однородно, т. е. силы поля сообщают всем частицам тела в каждом его положении одинаковые по модулю и направлению ускорения; в) начальные скорости всех частиц тела по модулю и направлению одинаковы (тело движется поступательно). T. о., любое тело, размеры к-рого малы по сравнению с земным радиусом, совершающее свободное поступательное движение в поле тяготения Земли, будет, при отсутствии других внешних сил, находиться в состоянии H. Аналогичным будет результат для движения в поле тяготения любых других небесных тел.
Вследствие значит, отличия условий H. от земных условий, в к-рых создаются и отлаживаются приборы и агрегаты искусств, спутников Земли, космич. кораблей и их ракет-носителей, проблема H. занимает важное место среди др. проблем космонавтики. Это наиболее существенно для систем, имеющих ёмкости, частично заполненные жидкостью. К ним относятся двигат. установки с ЖРД, рассчитанные на многократное включение в условиях космич. полёта. В условиях H. жидкость может занимать произвольное положение в ёмкости, нарушая тем самым нормальное функционирование системы (напр., подачу компонентов из топливных баков). Поэтому для обеспечения запуска жидкостных двигат. установок в условиях H. применяются: разделение жидкой и газообразной фаз в топливных баках с помощью эластичных разделителей (напр., на AMC "Маринер"); фиксация части жидкости у заборного устройства системой сеток (ракетная ступень "Аджена"); создание кратковременных перегрузок (искусств, "тяжести") перед включением основной двигат. установки с помощью вспомогат. ракетных двигателей и др. Использование спец. приёмов необходимо и для разделения жидкой и газообразной фаз в условиях H. в ряде агрегатов системы жизнеобеспечения, в топливных элементах системы энергопитания (напр., сбор конденсата системой пористых фитилей, отделение жидкой фазы с помощью центрифуги). Механизмы космич. аппаратов (для открытия солнечных батарей, антенн, для стыковки и т. п.) рассчитываются на работу в условиях H. H. может быть использована для осуществления нек-рых технологич. процессов, к-рые трудно или невозможно реализовать в земных условиях (напр., получение композиционных материалов с однородной структурой во всём объёме, получение тел точной сферич. формы из расплавленного материала за счёт сил поверхностного натяжения и др.). Впервые эксперимент по сварке различных материалов в условиях H. и вакуума был осуществлён при полёте сов. космич. корабля "Союз-6" (1969). Ряд технологич. экспериментов (по сварке, исследованию течения и кристаллизации расплавленных материалов и т. п.) был проведён на амер. орбитальной станции "Скайлэб" (1973).
Особенно существенно учитывать своеобразие условий H. при полёте обитаемых космич. кораблей: условия жизни человека в состоянии H. резко отличаются от привычных земных, что вызывает изменения ряда его жизненных функций. Так, H. ставит центр, нервную систему и рецепторы многих анализаторных систем (вестибулярного аппарата, мышечно-су-ставного аппарата, кровеносных сосудов) в необычные условия функционирования. Поэтому H. рассматривают как специфический интегральный раздражитель, действующий на организм человека и животного в течение всего орбитального полёта. Ответом на этот раздражитель являются приспособительные процессы в физиологических системах; степень их проявления зависит от продолжительности H. и в значительно меньшей степени от индивидуальных особенностей организма.
С наступлением состояния H. у нек-рых космонавтов возникают вестибулярные расстройства. Длит, время сохраняется чувство тяжести в области головы (за счёт усиленного притока крови к ней). Вместе с тем адаптация к H. происходит, как правило, без серьёзных осложнений: в H. человек сохраняет работоспособность и успешно выполняет различные рабочие операции, в т. ч. те из них, к-рые требуют тонкой координации или больших затрат энергии. Двигательная активность в состоянии H. требует гораздо меньших энергетич. затрат, чем аналогичные движения в условиях весомости. Если в полёте не применялись средства профилактики, то в первые часы и сутки после приземления (период реадаптации к земным условиям) у человека, совершившего длительный космич. полёт, наблюдается следующий комплекс изменений. 1) Нарушение способности поддерживать вертикальную позу в статике и динамике; ощущение тяжести частей тела (окружающие предметы воспринимаются как необычно тяжёлые; наблюдается растренированность в дозировании мышечных усилий). 2) Нарушение гемодинамики при работе средней и высокой интенсивности; возможны предобморочные и обморочные состояния после перехода из горизонтального положения в вертикальное (ортостатич, пробы). 3) Нарушение процессов обмена веществ, особенно водно-солевого обмена, что сопровождается относит, обезвоживанием тканей, снижением объёма циркулирующей крови, уменьшением содержания в тканях ряда элементов, в частности калия и кальция. 4) Нарушение кислородного режима организма при физич. нагрузках. 5) Снижение иммунобиологич. резистентности. 6) Вестибуло-вегетативные расстройства. Все эти сдвиги, вызванные H.,- обратимы. Ускоренное восстановление нормальных функций может быть достигнуто с помощью физиотерапии и лечебной физкультуры, а также применением лекарств, препаратов. Неблагоприятное влияние H. на организм человека в полёте можно предупредить или ограничить с помощью различных средств и методов (мышечная тренировка, электростимуляция мышц, отрицат. давление, приложенное к нижней половине тела, фарма-кологич. и др. средства). В полёте продолжительностью ок. 2 месяцев (второй экипаж на амер. станции "Скямлэб", 1973) высокий профилактич. эффект был достигнут гл. обр. благодаря физич. тренировке космонавтов. Работа высокой интенсивности, вызывавшая учащение пульса до 150-170 ударов в мин., выполнялась на велоэргометре в течение 1 часа в сутки. Восстановление функции кровообращения и дыхания наступало у космонавтов через 5 суток после приземления. Изменение обмена веществ, стато-кинетические и вестибулярные расстройства были выражены слабо.
Эффективным средством,вероятно,явится создание на борту космич. аппарата искусств, "тяжести", к-рую можно получить, напр., выполняя станцию в виде большого вращающегося (т. е. движущегося не поступательно) колеса и располагая рабочие помещения на его "ободе". Вследствие вращения "обода" тела в нём будут прижиматься к его боковой поверхности, к-рая будет играть роль "пола", а реакция "пола", приложенная к поверхностям тел, и будет создавать искусственную "тяжесть". Создание на космических кораблях даже небольшой искусственной "тяжести" может обеспечить предупреждение неблагоприятного влияния H. на организм животных и человека.
Для решения ряда теоретич. и прак-тич. задач космич. медицины широко применяют лабораторные методы моделирования H., BT. ч. ограничение мышечной активности, лишение человека привычной опоры по вертикальной оси тела, снижение гидростатич. давления крови, что достигается пребыванием человека в горизонтальном положении или под углом (голова ниже ног), длительным непрерывным постельным режимом или погружением человека на неск. часов или суток в жидкую (т.н. иммерсионную) среду.
Лит.: К а к у р и н Л. И., Катковский Б. С., Некоторые физиологические аспекты длительной невесомости, в кн.: Итоги науки. Серия Биология, в. 8, M., 1966; Медико-биологические исследования в невесомости, M., 1968; Физиология в космосе, пер. с англ., M-, 1972.
С. M. Торг, E. Ф. Рязанов, Л. И. Какурин.
НЕВЗАИМОЗАМЕСТИМОСТИ ЯВЛЕНИЕ, Шварцшильда явление, заключается в том, что при прочих неизменных условиях одна и та же экспозиция H = Et фотографич. материала оказывает различное фотографич. действие при разных соотношениях между освещённостью E на светочувствит. слое и выдержкой t. Эта невзаимозаместимость факторов интенсивности и длительности освещения фотослоя, нарушающая Бунзена-Роско закон, была впервые подробно изучена К. Шварцшилъдом в 1899-1900. H. я. имеет существ, значение для изобразит, фотографии и в особенности для фотографич. фотометрии, в к-рой фотослой используется для количеств, оценки оптического излучения.
Вследствие H. я. осн. функциональная зависимость фотографич. процесса - характеристическая кривая D = f (lg H) - оказывается определённой неоднозначно: её форма, крутизна и положение относительно оси экспозиций зависят от времени, в течение к-рого производятся экспозиции фотоматериала. H. я. графически описывают кривыми, наз. изоопаками. Они отображают зависимость экспозиции HD, требуемой для создания заданной оптической плотности D, от выдержки или освещённости: lg HD = f (lg t) при E = const или соответственно lg HD = (lg E) при t = const. При этом предполагается соблюдение 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 подвижность дислокаций становится заметной лишь при достаточно больших темп-pax, а при умеренных - ковалентные кристаллы непластичны. В металлич. и ионных кристаллах барьер для перемещения дислокации в 103-104 раз меньше энергии связи и исчезает при напряжениях 10-3-10-4 G (где G - модуль сдвига); при таких напряжениях движение дислокаций не нуждается в тепловой активации и их подвижность слабо зависит от температуры. Сопротивление движению дислокаций в совершенной кристаллической решётке пренебрежимо мало, чем обусловлена высокая П. ионных и металлических кристаллов.
В реальных кристаллах имеются различные дефекты (точечные дефекты, примесные атомы, дислокации, частицы других фаз), и сопротивление скольжению зависит от взаимодействия движущихся дислокаций с этими дефектами. В беспримесных пластич. кристаллах меж-дислокац. взаимодействие является основным. Часть сопротивления скольжению, связанная с непосредств. столкновением дислокаций, может быть уменьшена за счёт тепловой активации, однако преобладающая часть обусловлена дальнедействующим взаимодействием дислокаций через собств. поля напряжений, к-рые они вокруг себя создают, и почти не зависит от темп-ры. В результате взаимодействия друг с другом дислокации тормозятся и останавливаются, поэтому для протекания деформации с постоянной скоростью необходимо непрерывное рождение новых дислокаций. Это приводит к постоянному увеличению плотности дислокаций в кристалле, к-рая достигает 1011-1012 см-2; соответственно растёт их взаимное сопротивление скольжению - происходит деформац. упрочнение, или наклёп кристалла.
Развитие междислокац. взаимодействия отражает диаграмма "напряжение - деформация" (рис. 5), к-рая в типичных случаях обнаруживает 3 характерных участка, отвечающих трём основным стадиям эволюции дислокац. структуры.
[1946-11.jpg]
Рис. 5. Диаграмма "напряжение -деформация" для монокристалла цинка.
На стадии I (стадия лёгкого скольжения) плотность дислокаций относительно невелика, каждая дислокация до остановки успевает пройти расстояние, сопоставимое с размером всего кристалла, и значительная часть дислокаций выходит на поверхность кристалла. Сопротивление скольжению обусловлено взаимодействием отдельных дислокаций, плотность к-рых возрастает с деформацией относительно медленно, поэтому коэфф. упрочнения здесь мал (~ 10-3 G). С увеличением степени деформации и ростом плотности дислокаций их распределение становится существенно неоднородным: дислокации образуют компактные скопления в плоскостях скольжения (стадия II). Поля напряжений от этих скоплений, в свою очередь, являются причиной побочной пластич. деформации. Эта локальная, различным образом направленная деформация может не проявляться в общем формоизменении кристалла, но увеличивает плотность дислокаций в результате появления дислокаций во вторичных системах скольжения. Взаимодействие дислокаций основной и вторичных систем приводит к образованию дислокационных сгущений и формированию дислокац. ячеистой структуры (риc. 6). На протяжении всей стадии II характер дислокац. структуры сохраняется, уменьшается только размер ячеек; коэфф. упрочнения ~ 10-2 G. С дальнейшим увеличением плотности дислокаций происходит "выдавливание" части дислокаций из плоскостей скольжения, в к-рых они были расположены; при этом дислокации противоположных знаков встречаются и аннигилируют. Происходит разрядка дислокац. плотности, сопровождающаяся падением коэфф. упрочнения (стадия III). Параллельно начинаются процессы нарушения сплошности (образование микротрещин), к-рые приводят в конечном итоге к разрушению кристалла, определяющему макс. достижимую величину пластич. деформации (см. Прочность).
[1946-12.jpg]
Рис. 6. Схема расположения дислокаций на стадии II пластической деформации,
При высоких темп-pax дислокац. механизм П. сочетается с диффузионным и самодиффузионным. В кристаллах с примесями релаксация напряжений у дислокаций или дислокац. скоплений может осуществляться в результате перераспределения примесных атомов. Вокруг дислокаций образуются примесные "атмосферы" и дислокац. П. падает (деформац. старение). Поэтому удаление примесей обычно повышает П. С другой стороны, дислокации являются эффективными стоками и источниками вакансий и междоузельных атомов. Рождение или аннигиляция этих дефектов приводят к достройке или сокращению обрывающихся на дислокациях неполных атомных плоскостей и, следовательно, "переползанию" дислокаций из своей плоскости скольжения. Потоки точечных дефектов между дислокациями разного знака приводят к самодиффузионной пластической деформации, а вызванное этими потоками переползание дислокаций позволяет им обойти препятствия, лежащие в плоскости скольжения. Путь скольжения, пройденный каждой дислокацией в условиях высокотемпературной деформации, увеличивается (по сравнению с обычными темп-рами, когда диффузионная подвижность мала). Процессы разрядки дислокац. плотности вследствие взаимной аннигиляции дислокаций протекают более интенсивно, деформационное упрочнение падает и деформация развивается при постоянной нагрузке (ползучесть).
Двойникование. Этот механизм связан с деформацией элементарной ячейки кристалла, приводящей к изменению ориентировки части кристалла относительно действующих сил (см. также Двойникование). Переориентированная часть кристалла претерпевает относительно исходного кристалла двойниковый сдвиг, величина к-рого определяется симметрией кристаллич. решётки. В реальных условиях развитие деформации происходит путём зарождения и распространения в исходном кристалле прослоек двойниковой компоненты. Если двойниковая прослойка заканчивается внутри кристалла, у её концов возникают поля напряжений; взаимодействие двойников приводит к деформационному упрочнению. В нек-рых кристаллах, напр. кальците, Двойникование - основной механизм пластической деформации, но обычно Двойникование развивается преимущественно при низких темп-pax, когда скольжение затруднено и создаются условия для локальной концентрации напряжений, необходимой для зарождения двойников.
П. вследствие протекания фазового превращения. Необратимое изменение формы может быть также результатом образования под нагрузкой новой фазы, имеющей иную кристаллич. решётку, чем исходный кристалл. При этом исходная фаза должна быть метастабильна (см. Метастабилъное состояние) по отношению к образующейся, по крайней мере при действии механич. напряжений. Поскольку относит. стабильность зависит также от темп-ры, П. в этом случае существенно зависит от темп-ры деформирования по отношению к темп-ре равновесия фаз. В определённых случаях, уменьшая стабильность образовавшейся под нагрузкой фазы за счёт изменения темп-ры, можно уничтожить полученную при превращении деформацию: кристалл возвращается к исходной форме ("эффект памяти").
В поликристаллах действие рассмотренных механизмов пластич. деформации внутри зёрен осложнено взаимодействием между зёрнами. Деформация поликристалла есть суммарный результат деформации во многих различно ориентированных относительно нагрузок и находящихся в различных условиях зёрен. Поэтому развитие деформации не имеет чётко выраженного стадийного характера, как деформации монокристаллов (рис. 5). Межзёренные границы препятствуют распространению дислокаций и, как правило, упрочняют кристаллич. тела при низких темп-рах. Наоборот, при высоких темп-pax наличие границ, являющихся источниками или стоками дефектов, повышает П. Сочетание дислокац. и самодиффузионной деформаций в приграничных областях приводит к их высокой П., проявляющейся в специфич. механизме высокотемпературной деформации поликристаллов - "проскальзывании" по границам зёрен. Перемещение зёрен друг относительно друга происходит подобно движению частиц в сыпучих материалах и в нек-рых случаях обеспечивает деформацию до 1000% ("сверхпластичность"). Высокая П. может достигаться также, если в ходе деформирования успевает проходить рекристаллизация, приводящая к удалению наиболее искажённых и, следовательно, наименее пластичных зёрен, к-рые поглощаются растущими зёрнами с более совершенной структурой. Постоянное восстановление П. за счёт рекристаллизации широко используется на практике при горячей обработке металлов.
П. простых аморфных тел связана с диффузионными перегруппировками атомов и молекул. П. ряда веществ связана с передвижением недеформирующихся твёрдых частиц друг относительно друга в нек-рой вязкой среде. К такого рода явлениям можно отнести П. глин, сыпучих тел, смоченных водой, и т. п.
Изучение П. представляет большой практич. интерес, т. к. делает возможным рациональный выбор технич. материалов, к П. к-рых обычно предъявляется целый комплекс требований как при обработке, так и при эксплуатации их в различных условиях. Изучением различных аспектов П. занимается ряд физико-математич. и теоретич. дисциплин: физика твёрдого тела (в частности, теория дислокаций) исследует микроскопич. механизмы П., механика сплошных сред (теории пластичности и ползучести) рассматривает П. тел, абстрагируясь от их атомно-кристаллич. структуры, сопротивление материалов и др.
Лит.: Фридель Ж., Дислокации [кристаллов], пер. с англ., М., 1967; Физика деформационного упрочнения монокристаллов, К., 1972; Набарро Ф. Р., Базинский 3. С., Холт Д. Б., Пластичность монокристаллов, пер. с англ., М., 1967; Хоникомб Р., Пластическая деформация металлов, пер. с англ., М., 1972.
А. Л. Ройтбурд.
ПЛАСТИЧНОСТЬ (пластика) в искусстве, качество, присущее скульптуре, художеств. выразительность объёмной формы. Исходное значение многозначного термина "П." - эмоциональность, художеств. цельность и образная убедительность лепки объёма в скульптуре, гармонич. соотношение выразительности моделировки и ощущения весомости, внутр. наполненности формы.
Слово имеет и более широкое значение и относится к выразительности объёмной формы во всех искусствах пластических - архитектуре, живописи, графике, декоративно-прикладном иск-ве, т. е. П. связывается как с изображением объёма на плоскости, так и с созданием реального неизобразительного объёма. В самом широком значении П.- скульптурность, выпуклость, отчётливость (в т. ч. в поэзии, музыке, лит. изложении) и вообще гармонич. единство образа, наглядное, ощутимое явление прекрасного. В движении, танце П.- изящество, плавность, сходные со скульптурой. Применительно к произв. иск-ва термин употребляется и в его физич. значении, обозначая способность материала принимать др. форму под давлением и сохранять её (напр., П. мягких скульпт. материалов - глины, воска, пластилина; П. мазков, фактуры масляной краски).
Лит.: Кантор a., Пластичность, "Творчество", 1973, № 9; Hetzer Th., Vom Plastischen in der Malefei. в его кн.: Aufsatze und Vortrage, [Bd] 2, Lpz., [1957], S. 131 - 69. А. М. Кантор.
ПЛАСТИЧНОСТЬ в физиологии, способность клеток и органов животных и растений менять в известных пределах свои свойства в зависимости от условий их функционирования. Так, говорят о П. центр. нервной системы, проявляющейся, напр., в её функциональных перестройках, компенсирующих потерю той или иной части вещества мозга, о П. синапсов и т. п.
ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ, консистентные смазки, смазочные материалы, проявляющие в зависимости от нагрузки свойства жидкости или твёрдого тела. При малых нагрузках они сохраняют свою форму, не стекают с вертикальных поверхностей и удерживаются в негерметизированных узлах трения. П. с. состоят из жидкого масла, твёрдого загустителя, присадок и добавок. Частицы загустителя в составе П. с., имеющие коллоидные размеры, образуют структурный каркас, в ячейках которого удерживается дисперсионная среда (масло). Благодаря этому П. с. начинают деформироваться подобно аномально-вязкой жидкости только при нагрузках, превышающих предел прочности П. с. (обычно 0,1-2 кн/м2, или 1-20 гс/см2). Сразу после прекращения деформирования связи структурного каркаса восстанавливаются и смазка вновь приобретает свойства твёрдого тела. Это позволяет упростить конструкцию и снизить вес узлов трения, предотвращает загрязнение окружающей среды. Сроки смены П. с. больше, чем смазочных материалов. В современных механизмах П. с. часто не меняют в течение всего срока их службы. Пром-сть СССР в 1974 выпускала ок. 150 сортов П. с. Их мировое произ-во составляет ок. 1 млн. т в год (3,5% выпуска всех смазочных материалов).
П. с. получают, вводя в нефтяные, реже синтетические, масла 5-30 (обычно 10-20) % твёрдого загустителя. Процесс произ-ва периодический. В варочных котлах готовят расплав загустителя в масле. При охлаждении загуститель кристаллизуется в виде сетки мелких волокон. Загустители с темп-рой плавления выше 200-300 оС диспергируют в масле при помощи гомогенизаторов, напр. коллоидных мельниц. При изготовлении в состав некоторых П. с. вводят присадки (антиокислительные, антикоррозионные, противозадирные и др.) или твёрдые добавки (антифрикционные, герметизирующие).
П. с. классифицируют по типу загустителя и по области применения. Наиболее распространены мыльные П.с., загущенные кальциевыми, литиевыми, натриевыми мылами высших жирных к-т. Гидратированные кальциевые П. с. (солидолы) работоспособны до 60-80 c, натриевые до 110 °С, литиевые и комплексные кальциевые до 120-140 °С. На долю углеводородных П.с., загущаемых парафином и церезином, приходится 10-15% всего выпуска П. с. Они имеют низкую темп-ру плавления (50-65 °С) и используются в основном для консервации металлоизделий.
В зависимости от назначения и области применения различают след. типы П. с. Антифрикционные, снижающие трение скольжения и уменьшающие износ. Их применяют в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых и цепных передачах индустриальных механизмов, приборов, транспортных, с.-х. и др. машин. Консервационные, предотвращающие коррозию металлоизделий. В отличие от др. покрытий (окраска, хромирование) они легко удаляются с трущихся и др. поверхностей при расконсервировании механизма. К уплотнительным П. с. относятся арматурные (для герметизации прямоточных задвижек, пробковых кранов), резьбовые (для предотвращения заедания тяжелонагруженных или высокотемпературных резьбовых пар), вакуумные (для герметизации подвижных вакуумных соединений).
Лит.: Бонеp К. Дж., Производство и применение консистентных смазок, пер. с англ., М., 1958; Синицын В. В., Подбор и применение пластичных смазок, 2 изд., М., 1974; фукс И. Г., Пластичные смазки, М., 1972. В. В. Синицын.
ПЛАСТМАССЫ, то же, что пластические массы.
ПЛАСТОВ Аркадий Александрович [19(31). 1.1893, с. Прислониха, ныне Ульяновской обл.,- 12.5.1972, там же], советский живописец, нар. художник СССР (1962), действит. чл. АХ СССР (1947). Учился в моск. Строгановском центр. художественно-пром. уч-ще (1912-1914) и на скульпт. отделении Моск. уч-ща живописи, ваяния и зодчества (1914-17) у С. М. Волнухина (посещал также занятия А. Е. Архипова, А. М. Корина, А. С. Степанова). Жил в родном селе. В 1920-х - нач. 1930-х гг. работал гл. обр. над политич. плакатами и илл. к произв. рус. писателей. С 1935 П. писал преим. жанровые картины (а также портреты), проникнутые глубоким знанием и поэтич. восприятием природы, жизни рус. сов. деревни и её людей. С большой проникновенностью П. прославлял благородный труд и духовную красоту сов. крестьянина. Сформировавшись как художник под влиянием передвижников и мастеров Союза русских художников, П. в своём творчестве продолжал и развивал традиции русской пленэрно-жанровой живописи конца 19- начала 20 вв. Его работам свойственна непринуждённая простота композиции с расположением крупных фигур обычно на первом плане и мажорная яркость тёплых красок. Произведения: "Колхозное стадо" ("На пастбище"; 1938, Свердловская картинная галерея); "Фашист пролетел" (1942), "Сенокос" и "Жатва" (оба -1945; Государственная премия СССР, 1946) - все три в Третьяковской галерее в Москве; портрет плотника Ивана Лобанова (1947, собственность семьи художника, с. Прислониха); цикл картин "Люди колхозной деревни" [1951-65; Ленинская премия, 1966; в том числе "Ужин трактористов" (1951) и "Девушка с велосипедом" (1956; обе в Иркутском областном художественном музее), "Витя-подпасок" (1951) и "Сбор картофеля" (1956; обе в Русском музее в Ленинграде), "Весна" (1954) и "Мама" (1964; обе в Третьяковской гал.)]; "Костёр в поле" (1968-1969, Ульяновский областной художественный музей) и "Из прошлого" (1969, Третьяковская гал.) - Гос. пр. РСФСР им. И. Е. Репина (1972); илл. к рассказам Чехова (акварель, карандаш, тушь, белила, 1920-27, Литературный музей, Москва), к поэме Н. А. Некрасова "Мороз, Красный нос" (изд. в 1949), к рассказу Л.Н. Толстого "Холстомер" (акварель, гуашь, 1952-54, Третьяковская гал.). Награждён 2 орденами Ленина, а также медалями.
А. А, Пластов. "Лето". 1959-60. Третьяковская галерея. Москва.
А. А. Пластов.
Лит.: А. А. Пластов. Авт.-сост. Б. М. Никифоров, М., [1972].
ПЛАСТОВАЯ РАВНИНА, равнина, приуроченная к плитам платформ и сложенная платформенными формациями, залегающими почти горизонтально или слегка наклонно. В пределах П. р. выделяются отдельные аккумулятивные и пластово-денудационные низменности и возвышенности.
ПЛАСТОВАЯ ЭНЕРГИЯ, энергия упругости жидкости, газа и самого пористого коллектора (пласта), находящихся в напряжённом состоянии под действием пластового и горного давления. В нефти всегда содержится большое количество газов в растворённом состоянии, выделяющихся из неё при давлении ниже давления насыщения. На долю растворённых в нефти газов обычно приходится значит. часть П. э. В случае отбора жидкости (газа) происходит снижение пластового давления, причём объём поро-вого пространства пласта уменьшается, выделившаяся при этом энергия расходуется на продвижение пластовых жидкостей (нефти, воды) и (или) газа по порам пласта к забоям буровых скважин и далее вверх по их стволам, т. е. на осуществление процесса разработки нефтяного месторождения.
В зависимости от вида П. э., расходуемой в самом пласте на продвижение жидкостей и газов к забоям буровых скважин, различают режимы работы пласта. П. э., расходуемая в процессе разработки нефтяного, нефтегазового или газового месторождения, может восполняться благодаря естеств. притоку воды в случае простирания нефтегазоносного пласта до водного бассейна, места стока поверхностных вод и т. п. или (и) искусств. внесением дополнит. энергии в пласт путём закачки воды (см. Заводнение) или (и) газа.
Баланс П. э. (соотношение расходуемой на добычу и вносимой извне в пласт энергии) - один из важнейших показателей процесса разработки месторождения и характеризуется в основном значением пластового давления.
Лит. см. при ст. Заводнение нефтяных месторождений. Ю. П. Борисов.
ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ, давление, под к-рым находятся жидкость (нефть, вода) и газ, насыщающие поровое пространство и (или) трещины коллекторов нефтяных и газовых месторождений. П. д.- важнейший параметр, характеризующий энергию нефтеносных, газоносных и водоносных пластов (см. Пластовая энергия); до начала разработки залежи оно в большинстве случаев приблизительно равно гидростатич. давлению (давление столба воды, равного по высоте глубине залегания). П. д. обычно увеличивается примерно на 0,1 Мн/м2 через каждые 10 м глубины; однако встречается мн. месторождений, в к-рых начальное П. д. не соответствует гидростатич. давлению. Образование, изменение и состояние П. д. в нефтяных и газовых месторождениях зависят в основном от гидростатич., геостатич. (определяется массой вышележащей толщи горных пород), геотектонич. (образуется в пластах в результате тектонич. процессов) давлений, наличия путей, сообщающих пласты с различным давлением, хим. взаимодействия вод и пород, а также вторичных явлений цементации пористых проницаемых пластов.
При эксплуатации скважин в зоне их забоев образуются области пониженного давления. Давление на забоях скважин при их работе наз. динамическим, а при остановке - статическим. В процессе разработки залежи (если не применяются методы поддержания давления) П. д. снижается. Для сопоставления П. д. в различных точках пласта его относят к к.-л. одной плоскости. За такую плоскость принимают обычно условную плоскость - первоначальное положение водонефтяного контакта в пласте. Изменения П. д. в процессе эксплуатации месторождений постоянно регистрируются. Это позволяет судить о процессах, происходящих в пласте, и регулировать разработку месторождений. П. д. определяется путём замеров в скважинах глубинными манометрами. В. И. Смирнов.
ПЛАСТУН, посёлок гор. типа в Тернейском р-не Приморского края РСФСР. Расположен на берегу зал. Пластун (Японское море). Леспромхоз, звероводство (норки, пятнистые олени).
ПЛАСТУНЫ (от слова "пласт", т. е. лежащие пластом), личный состав пеших команд и частей Черноморского, а позже Кубанского казачьих войск в 19 и нач. 20 вв. Первоначально П. наз. казаки-разведчики, к-рые специализировались на несении сторожевой службы в камышах и плавнях Кубани и ведении разведыват. действий. Первые штатные команды П. созданы в Черноморском казачьем войске в 1842. П. отличились в Севастопольской обороне 1854-55. В 1870 пешие батальоны Кубанского казачьего войска получили наименование пластунских и участвовали в рус.-тур. войне 1877-78, рус.-япон. войне 1904-05 и 1-й мировой войне 1914-18.
ПЛАСТЫРЬ (or греч. emplastron - мазь, пластырь, от emplasso - замазываю, обмазываю), лекарственная форма (см. Лекарства) для наружного употребления. Плавится или размягчается при темп-ре тела. В состав П. входят воск, парафин, канифоль, каучук и др.; иногда добавляют лекарств. вещества. По назначению выделяют П. для защиты кожи от внеш. раздражений, для удержания повязок (см. Лейкопластырь) и П., обладающие специфич. леч. действием (напр., П. мозольный), а также П. свинцовый (для лечения фурункулов, карбункулов), бактерицидный (применяют при гнойных ранах), перцовый (при радикулитах, невралгиях и др.). К П. относят также кожные клеи и лаки, образующие после испарения эластич. плёнку (коллодий, клеол, клей БФ-6 и др.).
1726.htm
НАЧАЛЬНОЕ УСЛОВИЕ при математическом анализе процесса, состояние этого процесса в к.-л. момент времени, принятый за начальный. Если процесс описывается дифференциальным уравнением, то задача об отыскании решений по H. у. наз. Коши задачей. Для уравнения
[1726-1.jpg]
H. у. состоит в задании
[1726-2.jpg]
при значении t = t0. Если n = 2 и y = y(t) - закон движения материальной точки, то в H. у. задаётся положение точки и её скорость в момент t = t0. H. у. для дифференциального уравнения с частными производными ставится аналогично. Так, для уравнения свободных колебаний струны
[1726-3.jpg]
где и( t, х)- отклонение точки x сфуны в момент t от её положения покоя на оси Ox, H. у. состоит в задании начальной формы струны u|t = t0 = f(x) и начальных скоростей точек струны
[1726-4.jpg]
Роль времени может играть к.-л. другой аргумент; тогда H. у. задаётся при нек-ром значении этого аргумента.
НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, раздел геометрии, в к-ром пространственные фигуры изучаются при помощи построения их изображений на плоскости, в частности построения проекционных изображений, а также методы решения и исследования пространственных задач на плоскости.
Потребность в изображениях пространств, предметов на плоскости возникла в связи с решением различных практических вопросов (напр., строительство зданий и других инженерных сооружений, развитие живописи и архитектуры, техники и т. п.). Особенно большое значение имеют чертежи, получаемые проектированием (проецированием) данной фигуры на плоскость (проекционные чертеж и). Практика предъявляла к таким чертежам ряд требований; важнейшие из них: 1) наглядность изображения, т. е. свойство чертежа вызывать пространств, представление изображаемой фигуры; 2) "обратимость" чертежа, т. е. возможность точного определения изображённой фигуры по чертежу; 3) простота выполнения требуемых построений; 4) точность графич. решений. В способах построения изображений применяются центральное и параллельное проектирование фигуры (натуры, объекта, оригинала) на плоскость проекций (см. Проекция). Наибольшей наглядностью обладают чертежи, полученные способом центрального проектирования, к-рый соответствует геометрич. схеме возникновения изображений на сетчатке человеческого глаза. Однако наиболее употребительными в H. г. являются параллельные проекции, к-рые более просты в построении изображений и более удобны для определения по ним натуральной фигуры. Существуют различные виды параллельных проекций; самым распространённым является способ ортогональной проекции на две или три плоскости (комплексный черте ж). Сущность этого способа заключается в следующем. Выбирают две взаимно перпендикулярные плоскости проекций П1 и П2 в пространстве. Плоскость П1 располагают горизонтально; её называют горизонтальной плоскостью проекций, а плоскость П2 - фронтальной плоскостью проекций. Произвольную точку А пространства проектируют ортогонально на эти плоскости (рис. 1); получают горизонтальную проекцию A1 (AA1 перпенд. плоскости П1) и фронтальную проекцию A2 (АА2 перпенд. плоскости П2). Три точки A, A1 и A2 лежат в одной (проектирующей) плоскости, перпендикулярной к линии р12пересечения плоскостей проекций. Горизонтальную проекцию к.-л. фигуры получают, проектируя ортогонально все точки этой фигуры на плоскость П1, фронтальную проекцию - на плоскость П2. Часто бывает полезно добавить третью проекцию фигуры - на плоскость П3, перпендикулярную к плоскостям П1 и П2. Плоскость П3, а также и проекцию на неё называют профильной. Две проекции точки А (напр., A1 и А2) вполне определяют третью проекцию (A3).
Чтобы получить чертёж, состоящий из трёх указанных проекций (комплексный чертёж), плоскости П1и П3 совмещают с плоскостью П2 ("главной" плоскостью) путём вращения их вокруг линий12 и 23 пересечения этих плоскостей с плоскостью П2 (рис. 2). Обычно на практике не указывается положение осей проекций 12 И 13, то есть положение плоскостей проекций определяется с точностью до параллельного переноса.
Комплексный чертёж обратим, т. к. по нему можно определить расстояние между любыми двумя точками натуральной фигуры. Действительно, отрезок AB (рис. 3) в натуре является гипотенузой прямоугольного треугольника ABB*, в к-ром AB* = A1B1, а В*В есть разность высот точек В и А, выражаемая на чертеже отрезком В2*В2. Отсюда можно получить простое построение натурального отрезка AB = A1B(pиc. 4); для этого нужно построить B1B|A1B1 и B1B = В2*В2.
Для увеличения наглядности комплексного чертежа на проекциях фигуры устанавливают "условия видимости": из двух точек А и В, проекции к-рых на к.-л. из плоскостей проекций совпадают, напр. A1 = B1, видимой считается та, к-рая расположена ближе к зрителю; "невидимые" линии фигуры условно изображаются штриховыми линиями. Пример такого изображения пространственной фигуры в трёх проекциях, паз. "вид спереди" (фронтальная проекция), "вид сверху" (горизонтальная проекция) и "вид слева" (профильная проекция), дан на рис. 5. Комплексный чертёж (из двух или трёх ортогональных проекций) является наиболее распространённым видом технич. чертежа. По нему легко определяются все необходимые размеры изображаемого предмета. Недостаток таких чертежей - их малая наглядность.
Для построения более наглядных обратимых изображений в H. г. применяется другой способ, называемый аксонометрией.
При аксонометрии изображаемую фигуру относят к системе Oxyz осей координат в пространстве (см. Аналитическая геометрия). Эту систему координат называют натуральной. На рис.6 построена координатная ломаная OMxM1M для произвольной точки M. Длины координатных отрезков OMx, MxM1, M1M являются координатами х, у, z точки M. Если спроектировать натуральную систему осей Oxyz на плоскость П', то получается т. н. аксонометрическая система осей O'x'y'z' (рис. 6). Проекция О'М'хМ'1М' координатной ломаной состоит из отрезков О'М'х, M'xM'1, М'1М', длины к-рых х', у', z' в аксонометрич. системе координат наз. аксонометрическими координатами точки M. Отношения
[1726-5.jpg]
выражают величины искажения координатных отрезков при проектировании; их называют показателями (коэффициентами) искажения. Если все три показателя искажения равны, то аксонометрию наз. и з о м е т р и е и, если хотя бы два из них равны - д и-м е т р и е и, если же все показатели искажения неравны - т р и м е т р и е и.
Чтобы при помощи аксонометрич. способа построить изображение точки M на плоскости Я' в данной параллельной проекции, необходимо иметь: а) натуральные координаты этой точки M(x,u,z); 6) аксонометрич. систему осей O'x'y'z' на плоскости проекций П'; в) показатели искажения и, v, w.
Тогда по формулам (*) находят аксонометрич. координаты точки М'(х', у', z') и строят по ним точку M', являющуюся искомой проекцией точки M. Аксонометрич. изображение пространств, фигуры строят по точкам, определяющим последнюю. Аксонометрич. чертёж обратим: если на аксонометрич. чертеже дана точка М'(х',у',z'), то можно по формулам (*) найти натуральные координаты х, у, z точки M.
Если задать произвольную аксонометрич. систему осей O'x'y'z' на плоскости проекций П' (не сводящуюся, однако, к одной прямой ) и отношение показателей искажения и: : w, то, согласно основной теореме аксонометрии (Польке теореме), существует такое положение натуральной системы осей координат относительно плоскости проекций П' и такое направление проектирования, при к-рых на плоскости П' реализуются ранее выбранная аксонометрич. система осей и отношений показателей искажения.
Для упрощения аксонометрич. способа построения изображений пользуются "приведённой" аксонометрией, в к-рой аксонометрич. координаты стремятся по возможности заменить натуральными без искажения вида чертежа. Так, напр., на рис. 7 дана ортогональная изометрия объекта, изображённого на комплексном чертеже (рис. 5), с использованием натуральных координат вместо аксонометрических. При этом происходит изменение масштаба аксонометрич. чертежа, но вид его сохраняется, т. е. чертёж изменяется подобно. Аксонометрич. изображения предметов, не имеющих большого протяжения, обладают достаточной наглядностью. Этого нельзя сказать об изображениях крупных объектов, таких, как здания, плотины и др. сооружения. В этих случаях предпочтительнее применять изображения, выполненные в центральной проекции (перспективе).
Чтобы перспективный чертёж был обратимым, на плоскости проекций П' строят центральную проекцию А' (перспективу) изображаемой точки А и перспективу Ai' ортогональной проекции A1 точки на горизонтальную плоскость Пi, наз. предметной (рис. 8). Плоскость проекций П' (картинную плоскость) выбирают преим. перпендикулярной к предметной. Точка A1 наз. основанием точки А. В частности, S1 есть основание центра проекций ("глаза") S. Зная положение центра S относительно картинной плоскости П', можно по данным перспективе А' точки А и перспективе А'1 её основания найти положение натуральной точки А в пространстве. Для этого нужно провести SA1' и найти A1. Затем построить A1A перпенд. плоскости П1 и найти точку А пересечения прямых SA' и A1A. Большое значение при построении перспективных изображений имеют т. н. точки схода, являющиеся перспективными изображениями бесконечно удалённых точек пространства, илиниягоризонта - перспективное изображение бесконечно удалённой прямой предметной плоскости П1.
На рис. 9 показано перспективное изображение комнаты. На нём видна главная точка у, к-рая является точкой схода для всех прямых, перпендикулярных (в натуре) картинной плоскости, и линия горизонта h. Точки схода др. параллельных прямых, лежащих в предметной плоскости, располагаются на линии горизонта h (напр., D'oo).
Используя координатный метод, можно выполнить построение перспективного изображения по способу центральной аксонометрии, аналогично описанной выше параллельной аксонометрии.
Наряду с построениями перспективных изображений на плоскости (линейная перспектива) на практике употребляются и др. виды центрально-проекционных изображений.
При построении чертежей изображающих к л часть земной поверхности удобно пользоваться т н проекциями с числовыми отметками В этом случае на чертеже допжно быть задано достаточное чисто точек поверхности (рис 10). Проектируя ортогонально точки поверхности на плоскость проекций записывают около проекции каждой точки ее высотную отметку т е чисто выражающее высоту точки над плоскостью проекций в избранных единицах длины. Благодаря этому такой чертеж является обратимым .Для увеличения его наглядности и удобства пользования проекции точек имеющих единаковую высоту, соединяют линией к рую называют линией уровня Если изображена земная поверхность то плоскость проекций считается горизонтальной линии уровня называют в этом случае горизонталями .По форме и расположению горизонталей можно (с известной степенью точности) судить о рельефе изображенного участка земной поверхности построить ее сечение заданной на чертеже плоскостью (рис 10), а также решать другие задачи. Такой способ изображения поверхности и саму поверхность заданную системой горизонталей, называют топографическими.
Историческая справка. Первые попытки проекционных изображений можно встретить у древних народов еще до нашей эры Так римский архитектор Витрувии в своем соч "Десять книг об архитектуре" (1 в до н э ) дает понятие о плане (горизонтальной проекции) и фасаде (фронтальной проекции) сооружения .Итал.архитектор. и ученый Л Альберти (15 в н э ) уже применяет "точки схода" и дает важный для практики способ построения перспективы при помощи сетки. В "Трактате о живописи" (опубл 1651) Леонардо да Винчи имеются многочисл указания о практич применениях перспективных изображений, в частности о "наблюдательной " перспективе. Нем хутожник А Дюрер в труде "Руководство к измерению " (1525) предложил способ построения перспективы по горизонтальной и фрон тальной проекциям объекта .Особенно полное изложение приемов построения перспективы были даны итал ученым Г Убальди (1600). Науч. основы. H. г .были разработаны Ж |
