SU1164772A1 - Устройство дл моделировани атомно-молекул рной структуры материала - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА, содержащее основание, расположенные на нем имитаторы молекул в виде шариков и средство дл  изменени  взаимного расположени  имитаторов молекул, отличающ е-. вс  тем, что, с целью расширени  диапазона решаемых задач путем обеспечени  моделировани  процесса разрушени  материала, оно имеет имитатор силового воздействи  на молекул рную структуру, состо щий из установленной посредством стоек с возможностью изменени  угла наклона платформы , сопр женной с основанием, и расположенного на ней груза в виде шара, а средство дл  изменени  взаимного расположени  имитаторов молекул состоит из расположенного под основанием привода с коленчатым валом , св занных с ним валов и шарнирно соединенных с валами рычагов, каждьй из которых имеет установленный на его свободном конце магнит, расположенный под. соответствующим шариком , при этом основание вьтолнено сл из пленочного материала, а шарики из металла. фиг.1

Description

Изобретение относитс  к моделиро ванию, атомно-молекул рной структуры вещества и может быть использовано при изучении физико-механических Свойств материалов. Известно устройство дл  моделировани  атомно-молекул рной структуры материала, содержащее основани расположенные на нем имитаторы молекул в виде шариков и средство дл  изменени  взаимного расположени  имитаторов молекул fl }, Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности моделировани  процесса механического разрушени  материала дл  исследовани  его прочности, например процесса развити  трещин, разрушени  вследствие температурных колебаний. Цель изобретени  - .расширение диапазона решаемых задач путем обеспечени  моделировани  процесса разрушени  материала. Указанна  цель достигаетс  тем, ;что устройство дл  моделировани  атомно-молекул рной структуры материала , содержащее основание, располо женные на нем имитаторы молекул в виде шариков и средство дл  изменени взаимного расположени  имитаторов мо лекул, имеет имитатор силового возде стви  на молекул рную структуру, состо щий из установленной посредством стоек с возможностью изменени  угла наклона платформы, сопр женной с основанием , и расположенного на ней груза в виде шара, а средство дл  изменени  взаимного расположени  ими таторов молекул состоит из расположе ного под основанием привода с коленчатым валом, св занных с ним валов и шарнирно соединенных с валами рычаго каждый из которых имеет установленный на его свободном конце магнит, .расположенный под соответствующим шариком, при зтом основание выполнено из пленочного материала, а шарики из металла. На фиг. 1 показана схема устройства , общий вид; на фиг. 2 - кинема тика возможных перемещений имитатор молекул; на фиг. 3 - средство дл  изменени  взаимного расположени  им таторов молекул (схема); на фиг, 4 шаровой груз имитатора силового воз действи , расположенный на платформ на фиг. 5 - рычаг с магнитом; на фиг, 6 - то же, вид А на фиг. 5; на фиг. 7 - -вариант случайного расположени  имитаторов молекул на поверхности основани . Устройство дл  моделировани  атомно-молекул рной структуры материала содержит основание 1 из пленочного материала, расположенные на нем имитаторы молекул в виде шариков 2 из металла, средство дл  изменени  взаимного расположени  шариков 2, состо щее из расположенного под основанием 1 привода 3 с коленчатым валом 4, соединенных с приводом валов 5 и шарнирно соединенных с валами 5 рычагов 6, каждый из которых имеет установленный на его свободном конце в углублении 7 магнит 8 расположенный под соответствующим шариком 2, Устройство содержит также имитатор силового воздействи , который состоит из установленной посредством стоек 9 и 10 с возможностью изменени  угла наклона платформы 11, сопр женной с основанием 1, и расположенного на платформе 11 груза в виде шара 12. Основание 1 установлено на опорах 13, Под основанием 1 имеютс  промежуточные опоры 14 дл  валов 5. Работа устройства осуществл етс  следующим образом. . Рычаги 6 с магнитом 8 устанавливаютс  в нейтральное положение, около которого они будут перемещатьс  по траектории Б (фиг, 2) при вращении коленчатого вала 4. Над магнитами 8 на основании 1 из туго нат нутого пленочного материала устанавливаютс  шарики 2, которые удерживаютс  за счет магнитных сил и повтор ют вслед за магнитами все перемещени . Шарики 2 имитируют определенный вид упаковки атомов в реальной кристаллической решетке, расположенных в одной плоскости. Уменьша  число шариков 2 или мен   силу магнитов, можно моделировать как изменени  структуры, так и прочностные свойства . Имитацию разрушени  материала осуществл ет раскалывающа  сосредоточенна  сила груза 12 в виде кат щегос  шара, движущегос  с наклонной платформы 11 в плоскости колеблющихс  р дов шариков 2. Приложение этой силы может быть легко изменено за счет перестановки стоек 9 и 10 в любое положение вокруг основани  1. Мен   массу груза 12 и угол наклона платформы 11, можно моделировать 3 различные силовые воздействи  на колеблющуюс  структуру атомов кристаллической решетки, изучать столк новени  шариков 2 между собой и с грузом 12, прослежива , например, наиболее веро тный путь развити  трещины. Раскалывающий удар груза 12, как сосредоточенной силы, определит возможность его сквозного про хода через р ды шариков 2 или застр вание внутри них. Мен   скорость вращени  коленчатого вала 4, а следовательно , и шариков 2, можно моделировать температурные услови , в которых может находитьс  образец (деталь) с конкретным типом кристал лической решетки в реальных услови х . При этом характер сил сопротив72 . 4 лени  движению шарика груза 12 может быть самым различным, так как это определ етс  возможностью по влени  центральных или косых ударов, ударов в два сблизившихс  шарика 2 и т.д. Данное устройство обеспечивает выбор структуры материала с наиболее приемлемыми свойствами; имитирует различные кристаллические структуры материалов с учетом плотности упаковки атомов, их расположени  относительно нейтрального положени , скорости колебани , масс атомов и сил внутреннего сопротивлени ; обладает нагл дностью, простотой физического процесса и аналитического исследова-

1,1

У ..

Ik

.-ЕИ

1 W

cpus,ff

--0-fpuz ,S

фи&.7

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА, содержащее основание, расположенные на нем имитаторы молекул¹ в виде шариков и средство для изменения взаимного расположения имитаторов молекул, отличающ е-.

   е с я тем, что, с цепью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения моделирования процесса раз рушения материала, оно имеет имитатор силового воздействия на молекулярную структуру, состоящий из установленной посредством стоек с возмож ностью изменения угла наклона платформы, сопряженной с основанием, и расположенного на ней груза в виде шара, а средство для изменения взаимного расположения имитаторов молекул состоит из расположенного под основанием привода с коленчатым ва лом, связанных с ним валов и шарнирно соединенных с валами рычагов, каждый из которых имеет установленный на его свободном конце магнит, расположенный под соответствующим шариком, при этом основание выполнено из пленочного материала, а шарики — из металла.

   фиг.1

   1 1164772