Выпучивание локальное

На рис. 7.2 воспроизводятся оригинальные рисунки из сообщения Д.К.Чернова [82]. Было обращено внимание на то, что одни линии деформации вогнутые, а другие - выпуклые. Д.К.Чернов показал, что вогнутые линии связаны с локальными впадинами на поверхности, образующимися в результате действия растягивающих волн напряжений, а выпуклые (локальное выпучивание) - с действием сжимающих напряжений. [c.349]

Опыт показал, что при расчете полей напряжений во всей конструкции можно не учитывать локальное выпучивание обшивки летательного аппарата. Поэтому обшивку можно представить состоящей из плосконапряженных элементов типа плоский треугольник и четырехугольник и тетраэдральных трехмерных элементов, а несущую конструкцию смоделировать набором ферменных элементов. [c.78]

Таким образом, приходим к выводу, что сосуд высокого давления может выдержать давление вплоть до величины, 1455 фунт/ дюйм , при которой разрушение близко. Любое незначительное увеличение давления сверх этой величины вызовет спонтанное катастрофическое разрушение в результате пластического течения, которое, вероятно, будет происходить в виде локального выпучивания и образования течи. [c.125]

При термической усталости возникают локальные области деформирования, в которых вследствие пластического течения при сжатии нагретых участков происходит выпучивание. Вслед за этим в этих участках при растяжении во время охлаждения образуется шейка. [c.391]

Наконец, следует отметить, что все предыдущие рассуждения относились к общей потере устойчивости стержня как целого, когда форма сечения меняется незначительно. В некоторых случаях (обычно у тонкостенных стержней, таких, как трубы и катаные профили) может происходить местная потеря устойчивости, при которой происходят значительные локальные изменения поперечного сечения. Возможность локального выпучивания должна исследоваться отдельно, и конструкция стержня должна выбираться такой, чтобы под действием нагрузок не происходило ни общей, ни локальной потери устойчивости. [c.559]

В технических приложениях часто встречается много других примеров общей и локальной потери устойчивости. Большое значение имеют задачи о выпучивании криволинейных балок, колец, арок, тонких пластин, панелей, тонких оболочек (как с внутренним давлением, так и без него), куполов, тонких труб, балок с полками различных конфигураций и при различных условиях нагружения. Подробное обсуждение этих задач выходит за рамки настоящей книги многие из них достаточно хорошо освещены в литературе (см., например, [1, 4, 5, 71). [c.568]

Следует отметить, что в данном обсуждении будет предполагаться, что краевые условия, таковы, что позволяют в докритиче-ском состоянии краям таких оболочек, как цилиндрические и конические, свободно расширяться или сжиматься точно так же, как и срединным частям этих оболочек, поэтому образующие остаются прямолинейными, в противном случае будут возникать локальные деформации на концах оболочек, которые в процессе выпучивания будут играть роль начальных несовершенств или отклонений от идеальной геометрической формы. По существу, понятие устойчивости является чисто академическим, так как реальные оболочки всегда имеют несовершенства, но, тем не менее оно является полезным понятием даже й тех случаях, когда, как будет показано ниже, оно не приводит к хорошему соответствию с реальными значениями критических нагрузок. Для исследования влияния начальных несовершенств, таких, как отклонения от идеальной формы или эквивалентные им несовершенства, уже к началу нагружения имеющие величину порядка толщи- [c.446]

Выражение (3.34) для е годится, очевидно, как для сжимающих, так и для растягивающих напряжений. При сжатии наличие технологических или эксплуатационных трещин на границе раздела может привести к локальному выпучиванию слоя. Рассмотрим это явление при помощи плоской модели рис.25, б. Считая слой упругой балкой, защемленной на концах, по теории Эйлера находим величину деформации е , при которой происходит [c.51]

Локальное выпучивание волокон. Рост цилиндрической микротрещины происходит лишь до тех пор, пока ее длина не достигнет эйлеровой длины Ly при которой происходит выпучивание волокна вблизи свободной поверхности образца. [c.93]

Как видно, увеличение коэффициента Kj вследствие выпучивания не превосходит 10%. По-видимому, более существенное влияние локального выпучивания состоит в облегчении пластических деформаций вблизи вершины трещины, приводящем к [c.596]

Локальная потеря устойчивости — основной вид разрушения при сжатии слоистых композитов с зонами расслоения. Когда слоистый композит с расслоением подвергается действию сжимающей нагрузки, в зонах расслоения наблюдается, как показано на рис. 3.48, локальная потеря устойчивости (выпучивание) [36]. Выпучивание обусловлено высокой концентрацией межслойного напряжения на фронте расслоения (вершине трещины) далее при возрастании нагрузки область выпучивания увеличивается до критического размера, после чего наступает общая потеря устойчивости нагружаемой пластины. Обычно это происходит при нагрузке, намного меньшей прочности при сжатии неповрежденного композита, или нагрузки общей потери устойчивости пластины. Существует несколько расчетных моделей, позволяющих прогнозировать рост зоны выпучивания и влияние различных параметров на распространение расслоения [36—38]. В этих моделях используется либо критерий прочности, либо критерий механики разрушения (скорость высвобождения энергии деформирования). Однако из-за сложности задачи, обусловленной такими факторами, как геометрия зоны расслоения, толщина композита после появления [c.182]

Решение этой системы нелинейных уравнений определяет состояния равновесия оболочки конечной длины. Эти состояния равновесия зависят от параметра X продольной сжимающей нагрузки локальное максимальное значение К соответствует критической статической нагрузке выпучивания. [c.15]

На рис. 2 представлены результаты расчетов зависимости критической статической нагрузки выпучивания от числа k полуволн в осевом направлении. Видно, что эта зависимость имеет два локальных минимума. Один из минимумов достигается при малых числах волн (й=1, й=2, /==9), другой — при довольно высоких волновых числах, соответствующих приблизительно значениям == = 0,5, ai=l. Второй из указанных минимумов связан с очень сильной чувствительно- [c.16]

На рис. 9.74 показаны формы выпучивания оболочки при разных значениях относительной длины 1. При 1=2 происходит выпучивание по одной волне вдоль образующей оболочки при 1=3 образуются уже две локальные вмятины у краев оболочки, связанные между собой а при 1=6 — две, не связанные между собой вмятины у торцов оболочки. [c.247]

Форма выпучивания сферической оболочки для граничного условия Г1 представлена на рис. 10.12. Выпучивание носит локальный характер. [c.275]

Локальное выпучивание при неравномерном нагреве по меридиану [c.288]

Допустимый коэффициент обжима. Обжим осуществляется в условиях неравномерного сжатия в осевом и окружном направлениях. При определенном критическом значении сжимающих напряжений ар и Gq происходит локальная потеря устойчивости заготовки (выпучивание), завершающая, в большинстве случаев, складкообразованием. Экспериментально установлено, что при относительной толщине стенки (s/D) 100 свыше 2—3 образуются поперечные (кольцевые) складки на участке сопряжения конической и цилиндрической части заготовки (рис. 9.14, а) или у опорной ее поверхности (рис. 9.14, б). При относительной толщине заготовки менее 2—3 возникают продольные складки в зоне пластической деформации, направленные вдоль образующей (рис. 9.14, в). При обжиме заготовки в виде стакана с внешним противодавлением на цилиндрическую часть донный ее участок пластически деформируется и течет навстречу матрице (рис. 9.14, г). Таким образом, критическая степень деформации при обжиме, а следовательно, и значение критического коэффициента обжима регламентируются локальной потерей устойчивости. [c.202]

Пусть при некотором значении ро<Рт процесс нагружения был остановлен. После этого начинается второй этап медленной затухающей ползучести из точки М в точку М. Такой процесс выпучивания устойчив, поскольку он ограничен по перемещениям. Если рт <Ро<Рт (точка N на рис. 15.5), то, несмотря на ограниченную ползучесть материала, выпучивание конструкции не прекратится вплоть до достижения мерой выпучивания f некоторого критического значения, после чего происходит выщелкивание элемента конструкции, которое называют иногда локальной катастрофой. Локальная катастрофа в квазистатической постановке представляет собой во времени разрывную бифуркацию. Если материал обладает неограниченной ползучестью, то постановка задачи об устойчивости на неограниченном интервале времени не имеет места. Всякий процесс выпучивания при неограниченной ползучести является неустойчивым (рис. 15.6). При некотором конечном значении времени / скорость выпучивания [c.324]

Так как выпучивание о(5олочек и пластин носит ярко выраженный локальный характер, то каждую выпучину с достаточной для практики степенью точности рассматриваем как пологую оболочку, Поэтому основные дифференциальные уравнения выпучивания в малой окрестности точки бифуркации в скоростях имеют вид [c.340]

Под действием статического сжимающего напряжения, при циклическом пульсирующем сжатии и при нагружении с циклом растяжение — сжатие свойства композитов с необработанными волокнами были несколько хуже, чем с поверхностно обработанными при том же составе смолы. Механизм разрушения при сжатии можно понять при изучении неразрушившихся усталостных образцов, в которых иногда обнаруживается локальное выпучивание волокон на поверхности образца. Путем воздействия [c.382]

В работах [8, 9, 2] представлено довольно ограниченное количество результатов по изгибным усталостным испытаниям однонаправленных композитов с высокомодульными волокнами типа I. Оуэн и Моррис проводили испытания однонаправленных композитов при циклическом четырехточечном изгибе (т. е. изги-баюш ий момент был всегда одного знака). Образцы изготавливались методом мокрой укладки в эпоксидную или полиэфирную смолу как поверхностно обработанных, так и необработанных волокон. Полученные кривые S — 7V по форме были аналогичны кривым для осевого циклического нагружения. Статические и усталостные разрушения начинались на поверхности, испытывающей сжатие, за счет локального выпучивания волокон аналогично тому, как показано на рис. 16. [c.385]

На рис. 82 воспроизводятся оригинальные рисунки из сообщения Чернова. Было обращено внимание на то, что одни линии деформации вогнутые, а другие — выпуклые. Чернов показал, что вогнутые линии связаны с локальными впадинами на поверхности, образующимися в результате действия растягивающих волн напряжений, а вьшуклые (локальное выпучивание) — с действием сжимающих напряжений. Теоретически неустойчивость пластического течения с учетом его пространственной неоднородности исследуется главным образом в рамках кинетического подхода [133, 217, 218], т.е. с точки зрения нелинейной кинетики дислокаций. При этом плотность подвижных дислокаций р = Рт( О описывается уравнением [218] [c.122]

Критические напряжения приближенно определяются из условия равенства амплитуды докритических напряжений верхнему критическому напряжению однородного сжатия оболочки с радиусом, равным наибольшему радиусу кривизны сплющенного докритическим изгибом поперечного сечения. Это допущение обусловлено локальностью выпучивания. Влияние сплющивания в исходном состоянии оказывается существенным для длинных оболочек. При <и 0,65 величина ka = 0,494. Для коротких оболочек и оболочек средней длины это влияние невелико = = 1 0,87 при О) = О -f- 0,0915. Отмечается, что потеря устойчивости по Бразье, когда момент изгиба достигает максимума, практически не реализуется, раньше наступает местная потеря устойчивости. [c.195]

С а ч е п к о в А. В. Об одном подходе к решению нелинейных задач устойчивости тонких оболочек. В сб. Нелинейная теория пластин и оболочек. Казань, Казанск. ун-т, 1962, стр. 3—11 О поверхностях выпучивания тонких оболочек при локальной потере устойчивости. Докл. АН СССР, 1962, т. 145, № 6, стр. 1243-1246. [c.336]

Bu kle — Выступ. (1) Выпучивание большой, плоской поверхности в отливке. При изготовлении отливки образуется из-за внутреннего прилипания к стенкам модели. (2) Углубление в отливке из-за расширения песка, может быть началом развития дефекта (3) Локальный волнообразный дефект в металлическом прутке или листе, обычно перпендикулярный направлению прокатки. [c.908]

То, что столь крупные результаты достигаются очень малыми средствами,— обычное явление. Резонанс в колебательной системе без трения, вызываемый очень малым колебательным возмущением, является тому примером (между явлениями резонанса и выпучивания имеется очень близкая аналогия). Зависимость подъемной силы находящегося в потоке вязкой жидкости крыла — еще один такой пример теоретически для невязкой идеальной жидкости отсутствует циркуляция вокруг крыла, а следовательно не возникает и подъемная сила, но наличие на задней кромке, где течения над и под крылом встречаются с первоначально различными скоростями, даже минимальнейшего вязкого трения достаточно, чтобы локально уравнять эти скорости, создавая таким образом циркуляцию и подъемную силу. [c.80]

Решения задач оболочек, получаемые энергетическим мето ом, действительно весьма удобны в тех случаях, когда ожидаемое решение в большей степени зависит от интегральных и в мень- шей — от локальных условий, как, например, в задачах устойчивости и колебаний или в задачах определения общих значений прогибов при поперечных нагрузках. Рассмотрим задачу устойчивости" тонкой сферической оболочки,, нагруженной равномерным внешним давлением. Хотя окончательная картина выпучивания такой сферической оболочки имеет несимметричную и сложную форму, эксперименты показывают, что потеря устойчивости, как правило, начинается с образования небольшой, круговой вмятины оставшаяся часть данного параграфа будет, посвящена изучению условий возникновения такой вмятины и ее характеристики. [c.473]

НОМ на рис. 7.10 случае продольного сжатия цилиндрической оболочки), и дается сопоставление с кривой, полученной Д. Яо ) для случая локальной потери устойчивости при изгибе с образованней овальной формы поперечного сечения (две волны в окружном направлении и одна выпучина в продольном направлении, амплитуда которой затухает от центра выпучины по экспоненциальному закону). Д. Яо в своем исследовании использовал члены, связанные с учетом больших прогибов, которые, как было показано ранее, являются существенными такой тип потери устойчивости, как правило, наблюдается при выпучивании вследствие изгиба толстостенных труб, подобных резиновым шлангам, и толстых металлических труб, выпучиваюш,ихся за пределом упругости. [c.513]

Гудрамович В. С. Пластическое выпучивание цилиндрической оболочки конечной длины при импульсном локальном нагружении. — В кн. Теория оболочек и пластин. Труды VIII Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластш . М., Наука , 1973, с. 125—130. [c.243]

В этом параграфе рассматривается (как наиболее вероятный для ряда случаев) другой механизм разрушения при сжатии, основанный на развитии цилиндрических микротрещин на границе между волокном и матрицей. Источниками таких микротрещин являются обрывы волокон, а также места слабой адгезии технологического или эксплуатационного происхождения (начальные микротрещины). Развитие цилиндрических микротрещин приводит к локальному выпучиванию волокон на свободных боковых поверхностях образца. В зависимости от отношения длины выпученной зоны к длине всего образца это вьшучивание может привести или непосредственно к расслаиванию всего образца, или же может служить источником распространения трещиноподобной области, наклоненной к оси образца и аналогичной трещинам скольжения 62] в сжатых горных породах. На фронте такой трещины скольжения волокно подвергается (наименее благоприятным для него) большим деформациям изгиба. [c.90]

Следует подчеркнуть, что критерием, характеризующим толщину пластины, помимо параметра 1 = kLoo,1 является также безразмерный параметр A = hll, где I — длина трещины (или какой-либо другой характерный линейный размер поверхности пластины). Именно этот параметр характеризует выпучивание пластины, т. е. переход от решения, обладающего той же симметрией, что и граничные условия, к несимметричному решению. Трещины среза реализуются теоретически при А->0, а чисто отрывные трещины — при А—>-сх). Так как величина I не является локальным параметром, диаграммы типа изображенной на рис. 64 в общем случае имеют смысл только применительно к тому или другому кругу изучаемых конструкций и материалов бни не имеют универсального характера (в отличие от концепции Ki ). [c.201]

Для элементов сложной структуры, например содержащих связующее и одномерные волокна, если работа каждого компонента учитывается без предварительного осреднения, деформирование волокон моделируется по упругохрупкому закону. При превышении пределов а- < а < о+ одномерного сжатия и растяжения напряжение в волокне в данном элементе заиуляется. Если разрушено связующее, то сопротивление сжатию волокон полагается нулевым. Это соответствует локальной потере устойчивости или выпучиванию волокна при разрушенном связующем. [c.32]

Результаты расчета процесса деформирования панели без учета разрушения приведены на рис. 23—25 (для момента времени t = 5 мкс) и рис. 26—28 (для i = 13 мкс). На рис. 23, 26 показаны изолинии компонент напряжений в связующем Oz°, (й, б, в) и распределение напряжений а/ (г) в волокнистой ткани композиционного материала в сечении панели. Для каждой компоненты напряжений указаны диапазоны изменения значений в данный момент времени. Цифры на изолиниях от 1 до 9 соответствуют следующим уровням напряжений —10, 10, —100, 100, —200, 200, —300, 300, —500 МПа. Как видно на рис. 23, ударная волна объемного сжатия отразилась от границы НМ и вызвала интенсивную волну растяжения в продольном и поперечном направлениях в прилегающих к границе слоях КМ. В центре сечения имеет изолинии с номерами 4 и 6, что соответствует уровням напряжений 100 и 200 МПа, напряжение имеет изолинии 4, 6, 8, что соответствует значениям 100, 200, 300 МПа (см. рис. 23). Данные значения напряжений существенно превышают предел прочности связующего, поэтому в указанных зонах следует ожидать интенсивного разрушения связующего. Напряжения в волокнах также превышают предельные значения на растяжение, но в другой области сечения панели. Это свидетельствует о том, что разрушение в КМ может носить очень сложный характер. В момент времени = 5 мкс отчетливо прослеживается разнонаправленность горизонтальных скоростей в соседних слоях левой и правой частей сечения панели (см. рис. 24), что говорит о возможности разрушения путем расслоения из-за больших сдвиговых деформаций. Заметное выпучивание тыльного слоя низкомодульного материала над зоной локального нагружения (см. рис. 26) свидетельствует о существенных растягивающих деформациях вдоль оси г, что может приводить к разрушению путем откола элементов тыльной части панели. [c.157]

Результаты, приведенные в табл. 4.1, показывают, что кажущаяся межслойная сдвиговая прочность зависит от геометрии образца. Отметим, что 16ч лойный образец при трехточечном изгибе, согласно расчету по уравнению (1), имеет наивысшую прочность он не подвергается межслойному разрушению. Микрофотография, приведенная на рис. 4.5, показывает разрушение от локального выпучивания вблизи зоны действия нагружающего наконечника. Микрофотографии такого же рода для 50-слойного образца при трехто- [c.199]

Надежность температурного режима перегревателя, удовлетворительная при номинальном давлении, может оказаться пониженной при промежуточных давлениях, например в режиме пуска для радиационной и ширмовой частей пароперегревателя. Следует иметь в виду, что в радиационной части перегревателя температурная (и тепловая) разверка на выходе из труб не дает прямых указаний на то, какие трубы работают в опасных условиях. Местный перегрев металла из-за удара в трубы факела, разрихтовки и выпучивания в сторону топки отдельной трубы, отслоения шлака или удаления его обдувкой может даже сочетаться с общим недогревом пара в данной трубе. Максимумы локальных тепловых потоков распространяются на ограниченную поверхность, вызывают местный перегрев металла, нэ не дают существенного подогрева нара. Анализ температурного режима стенки следует начинать с задания наиболее тяжелых условий, т. е. таких, которые заведомо хуже имеющих место в эксплуатации. Если выяснится, что температуры металла при этом ниже допустимых, дальнейшие исследования становятся ненужными. [c.249]

В 14.2 отмечалось, что в радиационной части перегревателя возможен местный перегрев металла из-за удара факела в трубы, разрихтовки и выпучивания в сторону топки отдельных труб. Максимумы локальных тепловых потоков распространяются на ограниченную поверхность и не дают существенного подогрева пара, вызывая местный перегрев металла. Поэтому наряду с измерением температуры среды поверхностными термопарами в необогреваемой части труб основным методом исследований радиационного перегревателя является прямое измерение температуры обогреваемой стенки трубы или определение ее расчетом по измеренным радиационными термозондами (см, гл. 8) полям тепловых потоков от факела. [c.255]

Конструкции из композитов весьма чувствительны к технологическим дефектам, например, к расслоениям, не-проклеям и трещинам, а также ко вновь образовавшимся дефектам (например, к надрезам поверхностных слоев). Дефекты типа расслоений могут появляться также на стадиях транспортировки, хранения и эксплуатации. Они могут вызываться температурными напряжениями, локальными нагрузками, например, ударами по поверхности конструкции. Для поверхностного отслоения характерно выпучивание тонкого отслоившегося участка, которое может происходить при сжатии, поверхностном нагреве или растяжений из-за эффекта Пуассона. Поэтому механика поверхностных отслоений обязательно должна учитывать геометрическую нелин но ггь хотя бы для отслоившейся области. [c.182]

Кривые зависимости п) для различных значений высоты дискретно расположенных шпангоутов /11 представлены на рис. 11.15. При увеличении высоты шпангоутов Л1 число волн п при потере устойчивости изменяется. Вначале минимум сдвигается в сторону уменьшения п (увеличение жесткости конструкции в окружном направлении), затем происходит изменение форм выпучивания и минимум сдвигается в сторону увеличения /г. Наступает локальное (поотсечное) выпучивание оболочки. [c.298]

Расчетные коэффициенты обжима — предельные, т. е. такие, при которых заготовка, не имеющая никаких локальных дефектов и отклонений от номинальных размеров, находится на грани выпучивания. Для создания некоторого запаса устойчивости с учетом дефектов реальной заготовки (возможные вмятины, разностенность, овальность поперечного сечения и пр.) расчетные значения /Собп уменьшают на 10—15 % [c.204]

Опыт показал, что при расчете полей напряжений во всей конст рукции можно не учитывать локальное выпучивание обшивк летательного аппарата. Поэтому обшивку можно представить со стоящей из плоско-напряженных элементов, таких, как изображен ные иа рис. 1.1 (Ь) и (с) треугольные и четырехсторонние элементы, а несущую конструкцию можно смоделировать набором элементов типа изображенных на рис. 1.1 (а). Расчет методом конечных элементов участка соединения крыла с фюзеляжем самолета Боинг-747 , изображенного на рис. 1.2 (Ь), потребовал около 7000 неиз- [c.22]

В случае ненормативной нагрузки трубопровода, обусловленной такими внешними влияниями, как температ)фные перепады, выпучивание и сдвиги грунтов, продольный и поперечный изгиб трубы, особенно при условии их защемления грунтом, продольные напряжения могут расти и достигать уровня кольцевых напряжений с образованием локальных зон со сложным напряженным состоянием, в которых уровень действующих суммарных напряжений может значительно превышать нормативное значение границы текучести материала труб. [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...