Петля гистерезиса динамическая

Демпфирующим свойствам материалов посвящена большая литература. Отметим литературные источники, в которых приводится библиография по этому вопросу Пановко Я- Г, Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. — М. Физматгиз, 1960 Писаренко Г. С. Рассеяние энергии при механических колебаниях. — Киев Наукова думка, 1962 Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов (справочник). Киев Наукова думка, 1971. Помимо основных понятий о демпфирующих свойствах материалов обсуждены основные методы определения характеристик рассеяния энергии при продольных, крутильных и изгибных колебаниях (энергетический, термический, статической петли гистерезиса, динамической петли гистерезиса, кривой резонанса, фазовый, резонансной частоты, затухающих колебаний, нарастающих резонансных колебаний) и приведена информация о демпфирующих свойствах многих материалов. [c.68]

Петля гистерезиса динамическая 45 Плотность энергии деформации 22 Поверхность 51, 95, 103, 128 Повреждение усталостное рассеянное [c.252]

Метод получения динамической петли гистерезиса основан на анализе петель гистерезиса, полученных непосредственно в процессе усталостного испытания образца. Снятие характеристик неупруго-сти производится в условиях, когда происходит усталостное повреждение образца. [c.143]

Для исследования кинетики накопления усталостного повреждения на стадии зарождения усталостной трещины применялся метод динамической петли гистерезиса, предполагающий измерение площади петли гистерезиса и ее ширины, характеризующих необратимо [c.3]

Не останавливаясь на изложении результатов экспериментов, выполненных многочисленными авторами и обобщенных в работах [81, 93, 104], отметим, что петли гистерезиса, полученные при одиночных циклах (так называемые статические петли), не эквивалентны петлям, найденным при многократных знакопеременных нагружениях. Вместе с тем установлено, что при многократном циклическом нагружении наступает стационарное состояние, для которого характерна определенная площадь петли гистерезиса. Таким образом, использование в практике динамических [c.169]

При получении экспериментальным путем гистерезисных петель реальных звеньев машинных агрегатов оказывается весьма затруднительным выделить все источники гистерезисных явлений и степень влияния каждого из них на характер петли. Вместе с тем можно смотреть на петлю гистерезиса как на интегральную характеристику рассеяния энергии при колебаниях. При таком подходе полученные выше зависимости можно использовать для построения методики динамического расчета машинных агрегатов с учетом гистерезиса. [c.170]

Если в системе с одной степенью свободы имеется слабое демпфирование, то значения k, т w ц (или С) можно определить при резонансных частотах с помощью методов, описанных в разд. 4.3. Например, по значению ширины резонансной амплитуды можно определить коэффициент потерь т] (выражения (4.37) или (4.39)), коэффициент усиления при резонансе (4.42) или (4.44), диаграмму Найквиста, петлю гистерезиса, ширину полосы A(Oq (см. выражение (4.61)). Так как коэффициент y.q мал, то при использовании формулы (4.68), в которую входит динамическая жесткость, могут встретиться трудности, если демпфирование в конструкции очень мало. Итак, в результате измерений получим характеристики демпфирования в виде набора некоторых числовых величин [c.191]

При разработке метода исследования необратимого рассеяния энергии в металлах при повторно переменном нагружении на низкой частоте за основу был принят метод динамической петли гистерезиса [2]. В этом случае используется эффект, за- [c.71]

Рис. 1. Гармонические сигналы напряжения и деформации при неупругом деформировании металлов (а), динамическая петля гистерезиса (б)

Динамическая петля гистерезиса — кривая, образованная вершинами частных петель перемагничивания магнитного гистерезиса при последовательном уменьшении или увеличении амплитуды переменного поля. [c.158]

Центральное место в изучении свойств магнитных материалов занимает метод, основанный на изучении динамической петли гистерезиса в переменном магнитном поле. [c.159]

Особенности исследования демпфирующих свойств материала по методу динамической петли гистерезиса. Определение характеристик демпфирующих свойств материала по методу динамической петли гистерезиса с использованием зависимостей (11.8.29) и (11.8.30) может быть осуществлено на какой-либо установке (машине) для испытаний на усталость при циклическом растяжении-сжатии и при наличии в силовой цепи нагружения образца упругого динамометра. [c.324]

Для упругих систем с неподвижными соединениями, обладающими сравнительно высоким уровнем поглощения энергии в случае несущественного влияния инерционных сил на условия работы фрикционных контактов и форму деформирования системы, с успехом используют метод статической петли гистерезиса, Хорошее согласование характеристик демпфирования при статическом или динамическом режимах нагружения позволяет предполагать независимость конструкционного демпфирования от частоты циклического деформирования. [c.329]

Для сопоставления характера развития деформаций при двухчастотном мягком нагружении с наложением высокочастотной составляющей более высокой частоты были проведены испытания с соотношением частот сог/сй = 18 000 и формой цикла, аналогичной испытаниям с соотношением частот Юг/ы = 80. При этом использовалась установка для высокотемпературных двухчастотных программных испытаний с большим соотношением частот [39, 41]. Трубчатые образцы испытывались при Т = 650° С. Время выдержки, в течение которого действовали динамические напряжения Оа = 60 МПа с частотой ша = 30 Гц, в полуциклах растяжения и сжатия составляло т = 5 мин. Характер изменения параметров диаграмм циклического деформирования в указанных условиях представлен на рис. 5.14. Как видно, он в основном подобен изменению соответствующих характеристик при нагружении с меньшим соотношением частот (рис. 5.9). Как и в последнем случае, полная ширина петли гистерезиса б после уменьшения в первые циклы нагружения за счет упрочнения материала в дальнейшем стабилизируется, а затем начинает увеличиваться (рис. 5.14, а), но интенсивность расширения петли в этом случае существенно ниже, чем при нагружении с = 80. Активная [c.187]

В качестве основного метода, позволяющего интегрально описать структурные изменения, приводящие к возникновению магистральной трещины, использован метод динамической петли гистерезиса, который позволяет измерять неупругие циклические деформации и рассеянную энергию за цикл. Приведены результаты исследования закономерностей зарождения и развития трещин в сталях, показана их связь с характеристиками неу пру гости (в первую очередь, неупругой деформации за цикл), проанализирована связь характеристик трещино-стойкости с пределами выносливости с учетом вида нагружения (кручения, растяжения — сжатия) и концентрации напряжений [c.33]

Зарождение магистральных усталостных трещин. Зарождение и развитие магистральных усталостных трещин исследовалось с использованием комбинированного метода, включающего в себя метод динамической петли гистерезиса, предусматривающий построение петли в координатах а —е (т — у), который позволяет фиксировать в процессе циклического нагружения энергию, необратимо рассеянную в материале за цикл (площадь петли гистерезиса), и неупругую деформацию за цикл (ширина петли гистерезиса), а также оптический метод,со стробоскопическим освещением, который позволяет наблюдать поверхностную картину трещин. [c.42]

В периодическом магнитном поле магнитное состояние ферромагнетика характеризуется динамической петлей гистерезиса, которая значительно отличается от петли в статическом поле. Рост потерь на перемагничивание обусловлено возникновением потерь на вихревые токи. При исследовании магнитных свойств в переменных полях необходимо учитывать скин-эффект, т. е. эффект неполного проникновения магнитного поля в глубину образца. Глубина проникновения h поля в ферромагнетик определяется выражением h = где р. — проницаемость Y — удельная электрическая проводимость образца / — частота магнитного поля. [c.107]

Наиболее наглядным для исследования неупругости металлов является метод динамической петли гистерезиса. Он состоит в том, что на экране осциллографа или на другом приборе воспроизводится зависимость между напряжениями и деформациями непосредственно в процессе циклического нагружения. Первоначально для [c.89]

Основные расчетные соотношения. Из рассмотренных методов лучше других всей совокупности перечисленных требований отвечает метод, предполагающий прямое измерение неупругой деформации за цикл на основе ее равенства ширине динамической петли гистерезиса. Зная неупругую деформацию за цикл А н, характеристики Z) и можно рассчитать с применением формул (П.5) и (II.6). Некоторые ограничения при использовании этого метода накладывает разрешающая способность метода. Приняв, что минимальная относительная неупругая деформация, которая может [c.99]

Для обоснования достоверности термодинамического критерия разрушения В. В. Федоровым с сотрудниками был экспериментально исследован энергетический баланс процесса деформирования и разрушения широкого класса металлов и сплавов в отожженном и закаленном состояниях при циклическом нагружении образцов и в условиях абразивного износа (шлифования). Необратимо затраченную энергию циклических деформаций замеряли по методу динамической петли гистерезиса (погрешностью 3%), а тепловую энергию, рассеянную деформируемыми объемами в окружающую среду,— с помощью специального калориметра. Относительная погрешность при определении суммарного значения рассеянной тепловой энергии не превышала 1,5%. Было установлено, что плотность внутренней энергии и с ростом числа циклов нагружения возрастает, но к моменту разрушения образца всегда достигает одного и того же уровня независимо от амплитуды и частоты нагружения, близкого к и,= м. [c.385]

Таким образом, зная коэффициенты и можно гак построить решение динамических уравнений, чтобы и при работе волокон на растяжение, и при деформировании матрицы на сдвиг воспроизводились петли гистерезиса, т.е, учитывались необратимые потери энергии деформирования при прохождении в материале волн напряжений. [c.104]

Однако необходимо иметь в виду, что процесс деформирования при действии ударных нагрузок существенно отличен от деформирования при статических нагрузках. При малых скоростях деформирования температура тела практически остается неизменной, так как она успевает выравниваться по всему телу и с окружающей средой. Наоборот, при ударных нагрузках, прикладывающихся с большой скоростью, такое выравнивание происходить не может, поэтому процесс деформирования происходит практически при постоянном количестве тепла в деформируемом объеме. Таким образом, процессы деформирования при статической и динамической нагрузках происходят в существенно различных условиях. Если первый является изотермическим, то второй следует считать адиабатическим. Эта разница должна сказываться уже при упругих деформациях, так как в случае адиабатического процесса упруго деформирующийся образец охлаждается (объем увеличивается при постоянном количестве тепла). После того как возрастание нагрузки прекращается, образец нагревается и вследствие этого получает добавочную деформацию при разгрузке тот же процесс протекает в обратном порядке, так что диаграмма деформации образует петлю (петля гистерезиса). Еще более заметно сказывается адиабатический характер процесса на пластической деформации, которая сопровождается освобождением значительного количества тепла. В результате этого происходит значительное повышение предела текучести при замедленном упрочнении и относительно малом изменении временного сопротивления. Качественное различие адиабатического и изотермического процессов деформирования можно видеть на схематических диаграммах этих процессов, представленных на рис. 247. Таким образом, характери- [c.441]

Поляризация в сильных полях. Диэлектрический гистерезис. Нелинейная зависимость поляризации от поля, свойственная сегнетоэлектрикам, приводит в переменных электрических полях к диэлектрическому гистерезису (см. рис. 37), т. е. к несовпадению по фазе электрической поляризации Р и электрического поля Е. Петля гистерезиса является одной из наиболее важных характеристик и дает представление о динамической поляризуемости сегнетоэлектриков. Именно поэтому метод диэлектрического гистерезиса широко распространен для исследования поляризации сегнетоэлектриков в сильных полях. [c.95]

По механизму возникновения различают потери на гистерезис и динамические. Потери на гистерезис связаны с явлением магни ного гистерезиса и с необратимым перемещением границ доменов Они пропорциональны площади петли гистерезиса и частоте пере менного поля. Мощность потерь, расходуемая на гистерезис, определяется следующей формулой [c.91]

Рис. 17.4. Предельная петля гистерезиса (а), кривые индукции В (Я), статической х (Н) н динамической (х,) (Я) магнитной ироницаеыосгн (6) и образование частного цикла нри наложении слабого неременного (Я ) на постоянное (Я ) поле (в) [c.230]

Фирма MTS (США) выпускает универсальные гидравлические и гидрорезонансные испытательные машины различной мощности — от 0,1 до 5 Мн (от 10 до 500 тс), предназначенные для проведения испытаний на статическое растяжение, сжатие и изгиб, на малоцикловую усталость, кратковременные или длительные испытания на ползучесть, усталостные испытания при постоянной амплитуде с различной формой цикла (синусоидальная, треугольная, трапецевидная и др.), усталостные испытания с программным изменением ам плиту-ды, среднего уровня напряжений и частоты, а также с изменением указанных параметров по случайному закону. Кроме того, машины оборудованы системой обратной связи и могут воспроизводить эксплуатационный цикл нагружения, записанный на магнитофонную ленту или перфоленту. При усталостных испытаниях всех видов осуществляют регистрацию скорости роста трещин, накопления усталостных повреждений и пластических деформаций и оценивают чувствительность металла к концентрации напряжений по динамической петле гистерезиса. Частота циклов может изменяться от 0,0000 1 до 990 Гц. Особенность компоновки машин этой фирмы — разделение на отдельные независимые блоки исполнительного, силозадающего и програм-мно-регистрирующего агрегатов. [c.206]

Основные и вспомогательные параметры (см. рис. 220 и 221), характеризующие рабочие свойства ферритов с ППГ (прямоугольной петлей гистерезиса), принято делить на статические и динамические. К статическим параметрам относятся коэффициент прямо-угольности а и коэффициент квадрат-ности К, к динамическим — коэффициент переключения и время пере-магничивания Тц. Коэффициент прямо-угольности вычисляют по формуле а=Вг В . Коэффициент квадратности определяют по графику предельной петли гистерезиса, снятой при изменении намагничивающего поля в пределах Шс и вычисляют по формуле [c.203]

Уточнение динамических расчетов машинных агрегатов приводит к необходимости задания действительного нелинейного закона рассеяния энергии в процессе циклического деформирования Звеньев. Упруго-диссипативные свойства последних можно описать при помощи задания гистерез<и1сных петель, получаемых экспериментальным путем. Петля гистерезиса определяется функциональной зависимостью между суммарным реактивным моментом и относительной деформацией соединения. [c.426]

При динамическом (неравновесном) намагничивании образца в переменных полях зависимость В f H) характеризуется динамической петлей гистерезиса. Дополнительные динамические потери связаны с магнитной вязкостью (за счет диффузионных и термофлуктуационных процессов в образце) и вихревыми токами в проводящих включениях. [c.162]

Метод петли гастерезиса. Существует два основных метода петли гистерезиса статической и динамической. Метод статической петли гастерезиса предусматривает непосредственное получение петли в координатах внешняя сила Р - перемещение s или напряжение а - относительная деформация е. В первом случае площадь петли KW гистерезиса характеризует в некотором масштабе необратимо рассеянную энергию в системе за цикл нагружения с амплитудой перемещения 5q, а во втором -рассеянную энергию в единице объема деформируемою материала образца при амплитуде относительной деформации fig. Относительное рассеяние v /, характеризующие свойства [c.318]

Метод динамической петли гистерезиса предусматривает одновременную регистрацию сигналов, пропорщюнальных напряжению (нагрузке Р) и деформации е (перемещение и), в процессе циклического нагружения механической системы (образца) и получение на этой основе экспериментальной петли гистерезиса в координатах ст - е или Р - и, площадь которой в определенном масштабе численно равна рассеянной в единице объема материала (в системе) за тщкл нагружения энергаи [79]. [c.318]

Если принять, что минимальная ширина динамической петли гистерезиса на экране осциллографа, которую можно достаточно точно замерять, составляет 0,5 мм, то при размахе электронного луча по горизонтали 25 мм, напряжении 450 МПа и = 2 МПа получим минимальное значение неупругой деформации — 5 10 мм/мм, что соответствует разрешающей способности метода при принятой реализации. В случае автоматизированного измерения сигнала можно реализовать более высокую разрешающую способность U44J. [c.45]

Методика и оборудование для исследования неупругих деформаций по методу динамической петли гистерезиса, разработанному в ИПП АН УССР, и особенности проведения исследований, позволяющих обеспечить высокую точность результатов, подробно изложены в монографиях [144, 1521. [c.45]

Для аналитического описания петель гистерезиса в области амплитуднозависящего гистерезиса используется большое количество различных зависимостей. Работы в этом направлении были ориентированы, в основном, на разработку методов учета рассеяния энергии при расчете колебаний, когда рассеяние энергии в материале (или конструкции) вызывает снижение динамической напряженности конструкции в условиях, близких к резонансу [20, 78, 82, 103]. В последние годы форма петли гистерезиса исследовалась также в связи с энергетическими критериями усталостного разрушения [229, 259]. [c.82]

Оа — амплитуда напряжения Оост — остаточные напряжения на поверхности при = 0 Оост — остаточные напряжения в произвольном волокне по высоте образца — неупругая деформация поверхностного волокна за цикл Д8я — ширина динамической петли гистерезиса поверхностного волокна в координатах Ми — а пц — расстояние от нейтрального волокна до зоны неупругого деформирования — расстояние от нейтрального волокна до уровня, где остаточные напряжения равны нулю. [c.252]

Испытания проводились при постоянных уровнях нагрузок (изгибаюш,ий момент и осевая нагрузка). Установки и методики ис следований описаны в работах [23, 120]. В основу методики поло жен метод динамической петли гистерезиса, который предусматривает построение петель гистерезиса в координатах нагрузка — деформация непосредственно в процессе циклического нагружения образца. В случае изгиба малобазный датчик (база измерения равна 5 мм), измеряюш ий деформации, крепился на поверхности образца в исследуемом сечении и, фиксируя наработанное число циклов нагружений образца N, периодически измеряли величины электрических сигналов, пропорциональных ширине динамических [c.255]

Рубан П. М. Экспериментальное исследование внутреннего рассеяния энергии при кручении методом динамической петли гистерезиса в зависимости от числа циклов нагружения.—В кн. Вопросы рассеяния энергии при колебаниях упругих систем. Киев Гостехиздат УССР, 1962, с. 152—158. [c.333]

Ферриты нашли широкое применение в технике как магнитные материалы вскоре после второй мировой войны [3]. В течение сравнительно короткого промежутка времени было разработано и внедрено в промышленность большое количество разнообразных типов этих материалов магнитомягкие ферриты для радиотехнических устройств, специальные СВЧ ферриты, ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса для вычислительных машин, ферритовые постоянные магниты и т. д. Опубликовано большое количество исследований, посвященных этим материалам (некоторые результаты физических исследований обобщены в книге Смита и Вэйна [4]). Первые работы по динамическим магнитострикционным свойствам ферритов появились в 1951—1953 гг. [5—10]. В них исследовались ферритовые резонаторы применительно к использованию их в качестве элементов фильтров или в качестве стабилизирующих устройств для электронных генераторов. Здесь уместно напомнить, что первые исследования, посвященные колебаниям металлических магнитострикторов, также были направлены на применение этих колебаний в радиотехнических устройствах [12—14]. [c.114]

Для валов выбирают материал большой динамической прочности, который обладает высоким пределом выносливости по отношению к кручению и изгибу. Фёппль указывает на зависимость предела выносливости от способности материала к так называемому затуханию колебаний. Способность материала к затуханию определяется отношением количества необратимой внутренней энергии (пропорциональной площади петли гистерезиса) ко всему количеству упругой энергии в единице объема данного материала. Поэтому пригодным материалом для устройства валов и вообще колеблющихся систем будет тот, который имеет большой коэфициент затухания в известных границах изменения рабочих напряжений. Ниже в табл. 33. на стр. 242, даны пределы выносливости некоторых материалов. Запасы прочности для валов быстроходных двигателей и турбин выбираются по отношению к пределу выносливости в границах от 1,35 до 2. [c.185]

Как видно из приведенного примера, при у.меньше-нни потерь петля гистерезиса (а также динамическая петля на переменном токе) не только сужается, но и выпрямляется и в пределе стремится к безгистерезисной, а не к основной кривой намагничивания, как это обычно считают. [c.29]

В отличие от статической или квазистатической (при медленном изменении напряженностп поля) петли гистерезиса площадь петли динамического перемагничивания пропорциональна пе только потерям на гистерезис, нэ и потерям от вихревых токов, а в некоторых случаях и потерям энергии вследствие наличия магнитной вязкости материала (потери на последействие). [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...