ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод тензометрии на моделях из материалов с низким модулем продольной упругости из "Напряжения и деформации в деталях и узлах машин " Измерения на натурных деталях и узлах и их металлических моделях сохраняют свое значение и используются в первую очередь для определения действующих нагрузок, оценки условий работы конструкции в натурном выполнении, исследований на воздействия, которые трудно воспроизвести на моделях из пластмасс (неизвестное распределение нагрузок, температурные напряжения, динамические деформации). [c.72] Исследование напряжений в зонах концентрации на малых радиусах может проводиться на прозрачных моделях или, с применением отдельных наклеек, на тензометрической модели поляризационно-оптическим методом (см. раздел 18). Для тензометрических измерений внутри объема модели [32] проволочные тензодатчики устанавливаются внутри формы для полимеризации органического стекла или эпоксидной смолы. По площадкам контакта проволочные тензодатчики устанавливаются в углублениях и на боковых поверхностях. [c.73] Упругие тензометрические модели используются также совместно с расчетом по методам строительной механики при исследовании сложных конструкций, которые можно представить как сочетание отдельных элементов. При этом на моделях этих элементов определяются упругие перемещения и напряжения, соответствующие единичным и прилагаемым внешним нагрузкам. При сложной форме этих элементов расчет напряжений и жесткости для них невыполним, а исследование модели целой конструкции невозможно из-за сложности приложения цагрузки или трудности выполнения модели. Примеры расчетов, выполненных на основе экспериментальных данных для отдельно рассмотренных сложных элементов конструкции, приведены в разделах 29 и 31. [c.73] Натура в модели воспроизводится полностью или с отступлениями, не сказывающимися на определяемых напряжениях и перемещениях. При изучении конкретной детали форма натуры должна в модели воспроизводиться более точно. При обосновании и проверке схемы расчета модель выполняется ближе к схеме с сохранением основной конфигурации, оцениваемой расчетом, причем выполняется серия моделей с диапазоном соотношений размеров, на который разрабатывается расчет. [c.73] При моделировании составных деталей и узлов должны соблюдаться условия подобия по упругости соединений, силам затяга и выбираемым зазорам. [c.74] Существенное значение имеет воспроизведение на модели условий сопряжения составных конструкций, что требует применения соответствующих приемов экспериментирования и способов пересчета. При отсутствии раскрытия стыков сборные части модели из пластмассы могут соединяться жесткими болтами, если место соединения не исследуется. В сомнительных в этом отношении случаях стыковые болты в модели выполняются с жесткостью, соответствующей натурной. При необходимости моделирования податливости стыков воспроизводятся неровности контактирующих поверхностей на моделях и упругость соединений. Устройство частей, передающих на модель нагрузку, должно обеспечивать отсутствие сил трения, которые могут приводить к изменению характера прилагаемых нагрузок и создавать дополнительные усилия. Условия моделирования должны быть выдержаны не только для тех частей модели, на которых ведутся измерения, но и для других ее частей, влияющих на распределение усилий и напряжении в исследуемых частях. [c.74] Правильное моделирование условий контакта в сложных случаях должно основываться на данных исследования стальных натурных деталей и узлов или их металлических моделей и обеспечиваться соответствующим выполнением модели и контролируемым нагружением. Моделирование условий контакта и измерение напряжений в зонах контакта составляют в ряде случаев основную трудность при исследованиях на сложных упругих моделях. [c.74] Для остальных деталей это условие легко выполняется на моделях из пластмасс, нагружаемых при комнатной температуре. Вместо соблюдения соотношения (I. 8) правильное воспроизведение условий контакта может обеспечиваться выполнением в модели зазоров в масштабе линейных перемещений. Необходимость равенства масштаба линейных перемещений масштабу размеров определяется в каледом отдельном случае в зависимости от того, влияет ли деформация на распределение сил и напряжений в натуре и в модели. [c.74] Условия подобия, по которым выполняется упругая модель и производится переход от замеров на модели к искомым величинам для натурной детали или конструкции, составляются из анализа размерностей или по общим функциональным зависимостям. [c.74] Если масштабы аир выбраны независимо, то пересчет напряжений 0, линейных перемещений (А/), относительных деформаций е, усилий и моментов S и УИ в сечениях и частот собственных колебаний / с модели на натуру производится по приводимым ниже формулам. Основным из приводимых случаев является переход от модели к натурной детали при объемных форме и нагрузке. [c.75] Здесь п — число оборотов в минуту у — объемный вес ц = = 9,81 см1сек R средний радиус центрифуги, на котором производится вращение модели. [c.76] Формы колебаний натуры и модели — подобны (для первых форм колебаний). [c.77] Все приведенные выше зависимости применимы при деформации натуры модели в пределах пропорциональности независимо от метода измерения деформаций, усилий и перемещений на моделях (тензометрами, поляризационно-оптическим и другими методами). [c.77] При произвольных возможных значениях 0 , 0 , 03 условие (I. 20а) может быть в общем случае выполнено лишь при o. oa = Indern-Как видно из приведенной зависимости, влияние коэффициента Пуассона повышается при уменьшении величины больших главных напряжений 0j по сравнению с суммой (03 + 03) двух других. В объемной задаче в случае 03 + 03 = О (чистое кручение) коэффициент Пуассона, как следует из приведенной зависимости, не влияет на распределение напряжений. [c.77] Это влияние также тем меньше, чем меньше отличаются величины V dem и М-лоз- Например, величина погрешности, получаемая при материале натуры с 0,28 (сталь) и модели с = 0,50 (оптическая модель при замораживании ), уменьшается в 5 раз, если материал модели будет иметь = 0,35 (пластмасса при комнатной температуре). [c.78] Наибольшие главные напряжения. . [c.78] Вторые компоненты главных напряжений. . [c.78] В центре площадки контакта. [c.78] Экспериментальное определение влияния неравенства Ф У-дет может быть произведено сведением к решаемой на электрической модели задаче о температурных напряжениях, вызываемых полем температур, пропорциональных суммам главных напряжений, найденным с помощью модели из пластмассы [33]. [c.78] Оценка и учет влияния неравенства коэффициентов Пуассона материала модели и натуры рассмотрены в работах [22], [30]. [c.78] Вернуться к основной статье