Характеристики напряженно-деформированного состояния силовые

Задача динамики деформируемого тела состоит в том, чтобы по известной геометрии формы тела и области возмущений, действующим внешним силовым факторам и физико-механическим свойствам материала определить характеристики напряженно-деформированного состояния тела и движения его частиц в любой момент времени. Искомыми являются тензор напряжений (а), вектор скорости частиц V и плотность материала р компоненты их в зависимости от физикомеханических свойств материала тела подчинены уравнениям движения [c.31]

Использование в качестве характеристики напряженно-деформированного состояния материала или детали с трещиной, подвергающейся циклическому нагружению силовых, деформационных и энергетических характеристик, имеющих место в локальных объемах материала у вершины трещины, позволяет более обоснованно и целенаправленно изучать процесс усталостного разрушения, прогнозировать долговечность и предельное состояние с учетом влияния свойств материала и условий их нагружения и дает новые возможности для сравнительной оценки способности магериалов сопротивляться разрушению при наличии трещин. [c.3]

Градиенты внешних силовых полей не слишком велики , так что изменением характеристик напряженно-деформированного состояния в пределах представительного объема можно пренебречь. [c.29]

Из формулы (2.3.21) следует, что при г О напряжения ос, т. е. напряжения в вершине треш,ины имеют особенность вида 1 /л/г. Коэффициент при этой особенности — коэффициент интенсивности напряжений К — характеризует величину напряжений в целом во всей области, в которой справедливы формулы (2.3.21). Характер же распределения напряжений в этой области в зависимости от г и один и тот же для тел любой формы и любой схемы нагружения. Поэтому для характеристики напряженно-деформированного состояния в области справедливости асимптотических формул (2.3.21) вполне достаточно знания коэффициента К этот коэффициент (как следствие решения линейной теории упругости)прямо пропорционален параметру приложенных к телу нагрузок и зависит от размеров тела, в частности, от размеров треш,ины. Рост нагрузки приводит к пропорциональному росту К что в свою очередь означает рост напряжений (рис. 2.4). Основываясь на этом, Ирвин в 1957 г. предложил силовой критерий разрушения в виде [c.90]

Динамические напряжения в элементах пути в соответствии с Правилами производства расчета пути на прочность, разработанными ЦНИИ МПС, в которых использованы зависимости между силовыми факторами и характеристиками напряженно-деформированного состояния пути, справедливые для балки бесконечной длины на сплошном упругом основании, определяются по следующим формулам [c.140]

Предположим, что боковая поверхность цилиндра свободна от напряжений, а на 5 ) и 5i заданы произвольные силовые воздействия. Из механических соображений ясно, что если характерный размер поперечного сечения цилиндра мал по сравнению с его высотой, то на достаточном удалении от торцов характер распределения внешних воздействий не будет сказываться на напряженно-деформированном состоянии — главную роль будут играть такие интегральные характеристики, как [c.63]

В рассмотренные выше зависимости входят в основном характеристики механических свойств материалов, определенные при статическом нагружении. При этом предполагается, что развитие трещины происходит в каждом цикле, поэтому не учитывается накопление повреждений и изменение характеристик механических свойств материала у вершины при циклическом нагружении. Силовые, энергетические и деформационные характеристики режимов циклического нагружения, определяемые расчетом, используемые в указанных зависимостях, не учитывают влияния остаточных напряжений, изменение толщины образцов и коэффициента асимметрии цикла на реальное напряженно-деформированное состояние материала у вершины трещины, когда размеры пластических зон достаточно велики, но не происходит пластического течения всего оставшегося сечения образца. Все это ограничивает применение рассмотренных зависимостей, как правило, только исследованными-материалами, условиями испытаний, режимами нагружения и толщинами образцов и не позволяет прогнозировать условий перехода к нестабильному развитию трещин и закономерностей нестабильного развития трещин. [c.31]

Следует отметить, что прочностные и пластические характеристики не являются однозначной функцией структуры материала. В общем случае механическое поведение того или иного материала существенно зависит от напряженного и деформированного состояний конструкции или детали, от характера действующих силовых и тепловых полей и других факторов. [c.291]

В монографии представлены результаты исследования механического поведения конструкционных материалов под действием импульсных нагрузок ударного и взрывного характера. Рассмотрена связь процессов нагружения и деформирования материала при одноосном напряженном состоянии. Описаны оригинальные методики и средства квазистатических испытаний на растяжение со скоростями до 950 м/с. Приведены результаты испытаний ряда металлических материалов и реологическая модель их механического поведения учитывающая влияние на сопротивление скорости деформации. Исследовано упруго-пластическое деформирование и разрушение материала в плоских волнах нагрузки. Описаны новые методики и изложены результаты экспериментальных исследований зависимости характеристик ударной сжимаемости н сопротивления пластическому сдвигу за фронтом плоской волны от ее интенсивности, связи силовых и временных характеристик откольной прочности. [c.2]

Предельная пластическая деформация или степень пластической деформации, предшествующая разрушению, связана с жесткостью напряженного состояния.Р,/Г [145]. С увеличением жесткости напряженного состояния уменьшается степень деформации сдвига, предшествующая разрушению. Согласно теории В. П. Колмогорова [145], а также в соответствии с результатами исследований варьирование скорости деформирования материала или температуры испытаний относительно тестовых условий опыта приводит к эквидистантному смещению зависимости объема пластически деформированного материала от степени стеснения пластической деформации, определенной расчетным путем для тестовых условий опыта. Это означает, что для различных условий нагружения, отличающихся от тестовых условий опыта, роль температурно-скоростной характеристики внешнего воздействия может быть оценена через безразмерный коэффициент, являющийся коэффициентом масштаба. Путем простого перемножения всех точек зависимости объема пластически деформированного металла от степени стеснения пластической деформации на безразмерный коэффициент, характеризующий температурно-силовые [c.145]

При использовании силового условия продвижения вершины трещины, характеристики состояния предельного равновесия трещины определяются из совместного решения системы уравнений (21), (23) и (26). Размер концевой области трещины в состоянии предельного равновесия и напряжения вдоль концевой области определяются из решения уравнения (21) с учетом условий (23) и (26). Величина критической внешней нагрузки определяется затем из условия (26). Отметим, что при выборе закона деформирования связей вида (7) уравнение (21) может быть решено только численно по итерационной схеме (например, в работах [17-18 таким способом решаются уравнения для однородного материала, полученные непосредственно из условия, аналогичного (5)). [c.228]

Наиболее важными характеристиками напряженно-деформированного состояния неравномерно нагретой оболочки с продольными ребрами, определяющими ее несущую способность, являются сдвигающие силы в обечайке вблизи ребер и напряжения в ребрах. Для рассмотренных силовых факторов при Гд(д ) = Tq = onst [c.165]

Отрицательное влияние трещин на прочность материалов и деталей. машин при статическом и циклическом нагружениях известно давно. В последние годы исследованию этого влияния уделяется особенно большое внимание и получены новые существенные результаты. Прог-ресс в исследованиях объясняется в первую очередь разработкой методов оценки напряженно-деформированного состояния в вершине трещины и перехода в связи с этим от качественных методов оценки влияния трещин на прочность к количественным. В качестве характеристик предельного состояния при наличии трещин используются критические значения силовых, деформационных и энергетических характеристик напряженно-деформированного состояния в вершине трещины. [c.6]

Здесь з (л) — искомая 2s х L матрица (L I) х — независимая переменная (О < 1) /(х), А х) — непрерывные 2s х L и 2s х 2s матрицы соответственно а, Ь — числовые s х L матрицы М, N — числовые s х 2s матрицы. Класс задач (7.2.1), (7.2.2) включает в себя (см. параграф 3.6) линейные краевые задачи осесимметричного деформирования слоистых оболочек вращения. Для таких задач следует принять L = 1 и понимать под элементами 2s х 1 матрицы (т.е. 2s-MepHoro вектора-столбца) у(х) кинематические и силовые характеристики напряженно-деформированного состояния оболочки. Кроме того, как было показано в параграфе 3.6, в этом случае без умаления общности можно считать, что S X 2s матрица М имеет следующее строение [c.198]

Рассмотрим задачу об устойчивости равновесия упругой слоистой анизотропной оболочки вращения, нагруженной осесимметричной системой внешних сил, интенсивности которых пропорциональны одному параметру. Докритическое равновесное состояние оболочки определяем на основе линеаризованных уравнений статики, а его устойчивость исследуем в рамках статической концепции Эйлера о разветвлении фop равновесия, позволяющей трактовать (см. параграф 3.3) задачу устойчивости как линейную краевую задачу на собственные значения для системы дифференциальных уравнений с частными производными. Решение этой задачи строим в форме тригонометрических рядов Фурье по угловой координате (см. параграф 3.6) с коэффициентами, зависящими от меридиональной координаты. Отделяя угловую координату и вводя 2х-мерный вектор j>(x) вариаций безразмерных кинематических и силовых характеристик напряженно-деформированного состояния оболочки (см. параграф 3.6), приходим к линейной краеюй задаче на собственные значения для системы обыкновенных дифференциальных уравнений, которую запишем в векторной форме [c.205]

В ряде случаев авиационные конструкции эксплуатируются в условиях сложного взаимодействия спектров аэродинамической температурной и силовой нагруженности. Воздействие силовых факторов и температуры на этапах полетного цикла порождает интенсивное протекание процессов перераспределения напряжений и деформаций, изменение структурных параметров и механических характеристик материала, накопление циклических и длительных повреждений. Изменение несущей способности элементов авиационных конструкций оказывается особенно выраженным для малоциклового нагружения при наличии пластических деформаций и нагрева, когда изменение механических свойств по числу циклов и по времени обусловливает заметную неста-ционарность кинетики местных напряженно-деформированных состояний. Расчет долговечности в таких условиях, как отмечается в гл. 1, 2, 4, 8 и 11, осуществляют на основе решений соответствующих краевых задач, реализуемых экспериментально, с помощью численных решений или приближенных аналитических методов. [c.114]

Для учета перечисленных факторов необходима значительная по объему информация о теплофизических характеристиках конструкционного материала и о его механических свойствах, описывающих процессы деформирования и разрушения в условиях изменяющихся во времени тепловых и силовых воздействий. Эта информация в сочетании с данными об эволюции температурного и напряженно-деформированного состояний позволяет использовать существующие критерии термопрочносги для оценки работоспособности и долговечности теплонапряженных конструкций. [c.175]

Для решения задач прочности тел с трещинами предложены силовые, энергетические и де( юрмационные критерии разрушения, позволяющие при определенных условиях по одному известному параметру напряженно-деформированного состояния и экспериментально определенной характеристике прочности материала формулировать условия предельного состояния тел с трещинами. [c.19]

Шестерни из пластмасс обладают способностью к самосмазыванию, имеют высокие химическую стойкость и ударную вязкость, являются низкощумными и т. д. Но по сравнению со стальными шестернями они выдерживают меньшие силовые нагрузки. Вследствие этого пластмассовые шестерни используются главным образом в редукторах различных контрольно-измерительных приборов. Однако если армировать пластмассовые шестерни высокопрочными волокнами, то можно повысить их стойкость к силовым воздействиям. Одной из основных прочностных характеристик шестерен является прочность зубьев при статическом изгибе. Для того чтобы выяснить эффективность армирования волокнами зуба шестерни, к которому приложена изгибающая нагрузка, прежде всего необходимо рассчитать распределение напряжений в изотропном зубе шестерни под действием изгибающей нагрузки. На рис. 5.23 показана модель зуба шестерни (модуль т = 5, число зубьев Z = 30, угол приложения нагрузки а = 20°), использованная для расчета распределения напряжений [12]. Как показано на рисунке, в точках F и F пересекаются центральная линия трохоиды, описанной относительно центра закругления зуба, и основная огибающая зуба. Введем систему координат OXY с центром в точке пересечения линии FF и осевой линии зуба шестерни. Нагрузка Р действует перпендикулярно к поверхности зуба у его края. При анализе напряжений в зубе шестерни предполагают плоское деформированное состояние и используют метод конечных элементов. На рис. 5.24 показано распределение главных напряжений внутри зуба шестерни, изготовленной из неармированной эпоксидной смолы. К краю этого зуба приложена нагрузка 9,8 Н/мм. Видно, что значительные напряжения возникают только вблизи поверхности зуба шестерни. Следовательно, если армировать волокнами поверхностный слой зуба, то можно ожидать повышения его прочности при изгибе. [c.197]

Система уравнений (15), (16) и (17), (18) не замкнута, поскольку имеются 42 неизвестные величины и 24 уравнения. Для замыкания даннрй системы необходимо звести еще 18 определяющих уравнений, связывающих характеристики напряженного а, т и деформированного состояния ежи. Эта связь может быть линейной, тогда получим замкнутую систему уравнений, описывающих упругое поведение тела. Для изотропной среды необходимо вводить шесть упругих характеристик среды вместо двух в классической теории упругости. Для однозначного решения системы должны быть приданы граничные условия. Если они силовые, то на поверхности тела задаются поверхностные нагрузки [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...