Опыты Бриджмена

Формулировки критериев разрушения анизотропных сред через инварианты тензора напряжений обусловлены, по-видимому, историческим развитием критериев текучести изотропных материалов. Предположение об изотропии (независимости от направления) означает, что формулировка условий разрушения не зависит от направления осей координат. Наиболее подходящим средством обеспечения указанной инвариантности является запись критерия разрушения в виде скалярной функции от инвариантов тензора напряжений. В опытах Бриджмена [7] было установлено, что условие текучести изотропного материала не зависит от гидростатического давления учет этого обстоятельства позволил дополнительно упростить условие текучести, представив его лишь через компоненты девиатора напряжений. [c.432]

Величины k и 1 называются соответственно модулем объемного сжатия и модулем сдвига. В дальнейшем, ссылаясь на большое число экспериментальных данных о поведении материалов при гидростатическом давлении (всестороннем равномерном сжатии), примем, что модуль объемного сжатия не зависит от инвариантов деформации его зависимость от изменения объема испытуемого образца была обнаружена в известных опытах Бриджмена только при сверхвысоких давлениях. [c.105]

Обычно принято различать твердые и жидкие тела, хотя с точки зрения физики это деление в известной мере условно. Твердые и капельно-жидкие тела различаются по действию, оказываемому на них внешними силами, именно по неодинаковой сопротивляемости изменению формы. Вода почти не сопротивляется изменению формы, изменение же формы куска стали требует приложения огромных усилий. Опыты Бриджмена и других исследователей показали, что объемное сжатие твердых (не пористых) и жидких тел является упругой деформацией, причем зависимость относительного изменения объема от давления очень близка к линейной [ ]. Таким образом, изменение плотности тела является упругой деформацией, определяемой средним давлением. Незначительным изменением плотности, вызываемым пластической деформацией ( разрыхлением ), можно пренебрегать. [c.28]

Допустимо считать, что для изотропных материалов деформации сдвига мало зависят от давления при не очень высоких давлениях. По опытам Бриджмена увеличение модуля сдвига при давлении 10 атм в сравнении с его значением при нулевом давлении составляет -[-2,2 /ц для пружинной стали, -[-1,87о никеля и т. д. Влияние давления может оказаться существенным в вопросах движения пород на больших глубинах земли. [c.28]

Вторая поправка касается той особенности равенства (III. 11) или (III. 19), в соответствии с которой при бесконечно большом давлении объем тела сжимается до нуля. Однако должен существовать предельный объем, содержащий все молекулы, даже в случае полностью разрушенной структуры (последнее было реализовано Бриджменом при давлениях около 20000 ж/ /сл ). Применяя формулу (III. 19) к опытам Бриджмена, Генки нашел, что только для небольшого числа тел эта формула давала удовлетворительные результаты. Однако из результатов большинства опытов следовало, что имеется предельный относительный объем ij), который не может быть достигнут при конечном давлении. Поэтому он предложил формулу [c.61]

Здесь R — радиус цилиндра. Функция / зависит от безразмерных геометрических параметров ь. .., а она полностью определяется геометрией поверхностных микротрещин. При этом наибольшую роль играют максимальные по размерам и нормальные к поверхности стержня трещины. В опытах Бриджмена давление на боковую поверхность цилиндра передавалось посредством жидкости или газа. Очевидно, жидкость или газ проникали в поверхностные микротрещины и производили давление на их стенки, равное давлению на боковую поверхность цилиндра. Решая соответствующую задачу теории трещин, нетрудно сообразить, что по крайней мере в том случае, когда все микротрещины нормальны к поверхности стержня, разрывающее давление будет совпадать с величиной а, определяемой формулой (П.168). Строго говоря, функция /( i,. .., а ) для стержней одинаковой длины и радиуса, но из разных материалов будет различной однако для стрежней из одинакового материала С одной и той же технологией изготовления и одинаковой [c.599]

Рис. 4.41. Опыты Бриджмена (1943). Способ уплотнения, использованный в опытах.

Рис. 4.42. Опыты Бриджмена (1943). Схема, иллюстрирующая основной принцип создания внешней опоры сосуда давления, при котором опора увеличивается с увеличением внутреннего давления.

Рис. 4.45. Опыты Бриджмена (1949). Экспериментальные значения для относительного изменения длины никелевого образца, показывающие переход второго порядка . Кружки соответствуют значениям, наблюдавшимся при увеличении давления, крестики — при уменьшении давления. По оси абсцисс отложено давление в кгс/см. по оси ординат — относительное удлинение А///о-

Рнс. 4,46. Опыты Бриджмена (1949). Графики табулированных данных зависимости относительное изменение объема — давление для восьми из тридцати веществ, испытанных до давления 30 ООО кгс/см . Виден переход второго порядка в никеле при 12 500 кгс/см. По оси абсцисс отложено давление в кгс/см , по оси ординат — относительное изменение объема AV/l o- [c.97]

Рис. 4 49. Опыты Бриджмена (1939). Отклонение от линейности зависимости приращение объема — давление при переходе третьего порядка (в стекле SiO ), показанием на рис. 4.48. По оси абсцисс отложено давление в кгс/см, по оси ординат — изменение объема Д1 .

Рис, 2.16. Зависимость относительного объема AF/F от давления р при S = 20... 25 °С (по опытам Бриджмена) [c.71]

С другой стороны, при исследовании равновесия горных пород на больших глубинах в недрах земли сжимаемость играет важную роль. В результате влияния давления плотность этих пород должна значительно возрастать по сравнению с их плотностью на поверхности земли. В связи с возможностью использования этих фактов в геофизических вопросах приводим некоторые данные опытов Бриджмена над неметаллическими материалами ). [c.46]

Опыты Бриджмена [43] по растяжению и сжатию чистых металлов, углеродистых и специальных сталей при высоких гидростатических давлениях показали, что сопротивление деформированию при больших пластических деформациях возрастает с увеличением гидростатического сжатия. Увеличение гидростатического давления на 10 000 кГ/см приводит к возрастанию предела прочности на б—7% и заметному расхождению обобщенных кривых деформирования. [c.102]

На рис. 41, а приведены результаты опытов Бриджмена по испытанию некоторых металлов на сдвиг при высоком гидростатическом давлении. Несмотря на приближенный характер этих данных (в процессе опыта гидростатическое давление не поддерживалось строго постоянным, а методика проведения испытаний и подсчета напрян ений не позволяла исключить влияние касательных сил трения в уплотнениях), из рисунка следует, что при наложении гидростатического давления сопротивление сдвигу заметно повышается, причем для более прочных металлов влияние гидростатического давления более существенно. [c.103]

Например, обработка результатов опытов Бриджмена с натрием, в которых давление доводилось до 100 000 атм, приводит (Мурнаган) к численным значениям [c.161]

Особенно показательны опыты Кармана, в которых пластические деформации песчаника и мрамора при наличии бокового давления наблюдались лишь при весьма большой разности напряжений — порядка 50 кН/см . Но в этих опытах, как и в опытах Бриджмена, не наблюдались образования таких зон. [c.57]

При умеренных давлениях (до 30 40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, за исключением области вблизи критической точки, где жидкость ведет себя до некоторой степени как плотный газ (см. раздел 10.5). Для более низких температур, чем Тс, результаты классических опытов Бриджмена [5] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на Эти данные показывают, что % возрастает с давлением. [c.457]

Зависимость эта, выведенная автором в 1934 г., была через восемь лет после этого найдена Бриджменом непосредственно на основании опытов. Некоторые авторы, как например И. В. Крагельский, склонны, однако, забывать, что эта формула получила еще до Бриджмена теоретическое обоснование, указывающее на ее родство, и притом не только формальное, но и по существу, по природе лежащего в ее основе механизма, с двучленным законом трения. Таким образом, подобные ошибки мешают установлению общей и потому более плодотворной точки зрения на явления скольжения, будь то внутри или на границе двух твердых тел. Поскольку при граничной смазке преодолевается также сдвиговая прочность, но только смазочной прослойки, развиваемый автором общий подход к обоим видам скольжения указывает на аналогию сухого и граничного трения, и, наоборот, противоположная точка зрения, проводящая между ними грань, не вытекает из существа дела. [c.165]

Особенность определяющих соотношений (6.5) заключается в том, что в общем случае они предполагают нелинейную зависимость относительного изменения объема от гидростатического давления. Хотя классические эксперименты Баушингера, Бриджмена [19, 20] и опыты других исследователей подтверждают нелинейный характер этой за висимости, однако, при тех значениях давлений, которые обычно встречаются в технических расчетах, для металлов и их сплавов нелинейность весьма мала. В теории пластичности ею принято пренебрегать. [c.103]

При изучении влияния напряженного состояния ряд исследователей обнаружили, что среднее напряжение не влияет на прочность. В то же время некоторые экспериментальные данные показали, что среднее нормальное напряжение влияет на сопротивление разрущению. Так, например, опыты Бриджмена [83], Коффина [84] и др. показали, что гидростатистическое [c.135]

Овал эпнтрохоидный 618 Опыты Бриджмена 105, 668 Ортогональность обобщенная 361 Оси деформации главные 77 [c.936]

Рнс. 4.44. Опыты Бриджмена (1948). Объемное сжатие образцов, изготовленных из различных химических элементов, до уровня давления, равного 100 000кгс/см , демонстрирующее в некоторых случаях полиморфные переходы. Эти результаты экспериментов значительно отличаются от результатов, которые Бриджмен приводил в более ранних работах. По оси абсцисс отложено давление в кгс/см . [c.95]

Рис, 4,47. Опыты Бриджмена (1945), (1949). Графики завнснмости относительное изменение объема — давление для различных веществ, включая резину. Переходы второго порядка обозначены крестиками I — резина из естествеиного каучука, 2 — резина из естественного каучука, испытывавшаяся после значительного употребления, S — бутиловый каучук, 4 — хлоропреновый каучук, S — Na l, 5 — А1, 7 — железо. По оси абсцисс отложено давление в кгс/см , по оси ординат — относительное изменение объема [c.97]

Рис. 4.48 Опыты Бриджмена (1939). Переход третьего порядка, наблюдаемый в зависимости давление — изменение объема для стекла (SiOj) (отмечен цифрой 1). По оси абсцисс отложено давление в кгс/см , по оси ординат — изменение объема в см (Д1 )-

Рис. 4.51. Опыты Фаулза (1961). Динамические и ква-зистатические экспериментальные точки Гюгоиио 1 — опыт 5843 с упрочненным алюминием, 2 — опыт 6237 с упрочненным алюминием, 3— опыт 6054 с отожженным алюминием, 4 — опыт 6926 с отожженным алюминием. 5 — опыты Бриджмена с алюминием при давлении О — ЗОХ Х10= кгс/см , 6 — опыты Бриджмена с алюминием при давлении 25—100-10 кгс/см значения или Р — в килобарах.

В связи с противоречивостью экспериментальных результатов в некоторых работах делались попытки ввести промежуточные условия путем замены шестигранной призмы Кулона двенадцатигранной [4231 (вписанной в цилиндр Мизеса), а также путем коррекции условия Мизеса дополнительными коэффициентами [67 . Г. В. Ужик [451 ] обратил внимание на принципиальное противоречие теории Мизеса — Генки, заключающееся в отрицании возможности остаточных объемных деформаций. Однако, как показали опыты Бриджмена и других исследователей, заметные остаточные объемные деформации подавляющего большинства конструкционных материалов отмечаются лишь при очень высоких гидростатических давлениях. [c.90]

Опыты Бриджмена и других исследователей не подтверждают линейную связь между относительным изменением объема и шаровым тензором. Однако при тех значениях гидростатических давлений, которые встречаются в технических расчетах (до 10 000 кГ см% пренебрежение квадратичным членом в формуле Бриджмена влечет за собой ошибку, не превышающую 2,5—3%, При давлении 4000 кПсм эта ошибка практически не ощутима для железа она составляет 0,33, а для стекла — 0,024%. [c.288]

Примерно такой же характер нелинейности, как на графике рис. 73, имеет убыва ние К с ростом температуры. В области комнатной температуры и атмосферного давления эти зависимости линейны. Для каждой жидкости можно определить экстраполяцией параметр р (рис. 73). Этот параметр определяет напряжение при деформации растяжения (р р < 0), при котором жидкость разрушается. Экспериментальные (данные из [26]) значения полученные при Т = 293 (см. табл. 1) показывают, что по сравнению с давлениями, которые выдерживают жидкости до перехода в твердое состояние, р очень мало. По опытам Бриджмена [9], вода, сжатая при комнат- [c.362]

Увеличение пластич1юсти обрабатываемого металла в условиях резания объясняется тем, что нрн деформировании в зоне стружкообразования он находится под действием всестороннего сжатия. Последнее, как доказано опытами Бриджмена [45], Кармана [216], Соколовского [271 ] и др., увеличивает пластичность металлов. [c.55]

В опытах Бриджмена [45] у карболоя (карбида вольфрама, цементованного 0,02% кобальтом) при гидростатическом давлении около 300 кг мм- наблюдалось укорочение при простом сжатии, доходившее до 10%. Карболой пе упрочнялся во время пластической деформации. [c.125]

Влияние всестороннего равномерного давления на условие пластичности, как показывают 9пыты, является очень слабым, на пластичность же очень значительным. Первое может быть учтено, если в условиях (1.105), и (1.106) предел текучести считать функцией инварианта а. Однако опыты Шлейхера 1 81 ц недавние опыты Бриджмена 1 91 показывают, что не только при средних давлениях порядка предела текучести металла, но и при значительно больших давлениях влиянием среднего равномерного напряжения на условие пластичности можно пренебречь. Это влияние становится заметным у сталей при давлениях порядка ста тысяч атмосфер. Но пластичность материалов под действием высоких всесторонних давлений значительно возрастает, и даже самые хрупкие тела, не разрушающиеся при действии равномерного всестороннего давления, могут получать достаточно большие остаточные деформации. [c.57]

При высоких давлениях вязкость фреона-10 измеряли только в жидкой фазе. Долгое время единственными были опытные данные П. Бриджмена по относительной вязкости Tip/r i на изотермах 303 и 348 К при давлении до 400 МПа [1.9, с 212]. Ван Вийк с соавторами [1.105] измерили т] на четырех изотермах в интервале 304—401 К при давлениях до 125 МПа. Опыты проводили методом падающего тела в стеклянном капилляре [c.43]

Из содержания книги со всей очевидностью вытекает необходимость для дальнейшего усовершенствования теории использовать новые экспериментальные факты, получение которых может быть достигнуто на основе крупномасштабного целенаправленного эксперимента, в принципе отличающегося от суммы огромного количества несвязанных или малосвязанных между собой экспериментов, ставящихся с различными целями с разными материалами, работающими в разных условиях, что нередко является предметом деятельности даже крупномасштабных исследовательских институтов (пример исследований Бриджмена во время второй мировой войны). История на примерах деятельности Бюффона и некоторых других исследователей показывает, что даже выполнение тысяч опытов без подчинения их общему научному замыслу не может дать существенных научных результатов, имеющих общее значение. [c.11]

В первые два с половиной десятилетия своих исследований Бриджмен достиг давления 12 ООО кгс/см . Большое значение здесь имели опыты, в которых было установлено соотношение между гидростатическим давлением и изменением объема для 60 элементов и большого числа соединений ). Эти результаты вместе с анализом методики раннего периода исследований были описаны с огромной детализацией в монографии Бриджмена (Bridgman [1931, 1]). [c.93]

На рис. 4.50 показаны экспериментальные скорости удара в ММ/МКС в зависимости от конечной скорости свободной поверхности также в мм/мкс. На рис. 4.51 показаны экспериментальные точки Гюгонио, подсчитанные на основании этих данных и подвергнутые сравнению, как замечено выше, с результатами квазиста-тических измерений Бриджмена в опытах с алюминием. [c.101]

Кроме исследования сложных материалов, многие из экспериментов, описанных Бриджменом, имели самостоятельную ценность. Опыты при осевой деформации в присутствии гидростатического давления, которые Карман (von Karman [1911, 11) выполнил впервые в 1911 г., Бриджмен распространил до таких уровней давления, которые позволили с успехом проверить фундаментальные гипотезы для простых твердых тел. Его эксперименты, в которых использовался дилатометр для определения изменения объема, сопровождающего большие деформации твердых тел при простом сжатии, его уникальные эксперименты по сжатию в двух направлениях в пластической области особенно значительны. Какое бы важное технологическое значение ни имел вклад Бриджмена в военную промышленность, с точки зрения фундаментальной науки его испытания представляют подробную иллюстрацию тех трудностей, которые необходимо преодолеть, прежде чем сложные твердые тела с весьма специальной предварительной термической и механической обработкой смогут быть убедительно описаны правдоподобной теорией. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...