Время растянутого стержня

При оценке результатов опытов по исследованию предельного сопротивления пластичных материалов необходимо иметь в виду, что предел несущей способности образцов в виде растянутых стержней и тонкостенных трубок, подвергающихся в различных сочетаниях действию осевой растягивающей силы, крутящего момента, внутреннего, а иногда и внешнего давления, исчерпывается во многих случаях не в связи с собственно разрушением, т. е. трещинообразованием, а в связи с возникновением неустойчивости равномерного деформирования. Потеря устойчивости приводит к локализации пластических деформаций в виде шейки, наблюдаемой в обычных опытах на растяжение образцов пластичных материалов, или в виде местного вздутия в стенке трубки. Местные пластические деформации развиваются некоторое время без разрушений при снижающихся нагрузках, как это видно, например, из диаграммы растяжения образца в разрывной машине с ограниченной скоростью смещения захватов, а уже затем в зоне наиболее интенсивных деформаций возникает трещина. [c.12]

Изучение больших деформаций растянутого стержня в условиях ползучести позволяет определить время, при котором длина стержня стремится к бесконечности, а площ,адь поперечного сечения к нулю. Это время называется временем вязкого разрушения стержня. Очевидно, что при стремлении длины стержня к бесконечности логарифмическая и обычная деформации также стремятся к бесконечности, и если использовать теорию течения в формулировке (1.19), то согласно (2.5) имеем [c.48]

Если длина растянутого стержня поддерживается все время неизменной, т. е. сохраняется постоянство деформации, то с течением времени напряжение в стержне убывает. Это явление называют релаксацией напряжений. Оно объясняется тем, что при неизменной величине полной деформации возрастает деформация ползучести (пластическая деформация), а следовательно, уменьшается упругая деформация и пропорциональные ее величине (по закону Гука) напряжения. Релаксация приводит к ослаблению натяга в деталях, соединенных прессовыми посадками, к нарушению плотности болтовых соединений, например в паропроводах. [c.79]

Определим время хрупкого разрушения растянутого стержня. В этом случае, пренебрегая изменением площади поперечного сече-. ния, имеем [c.360]

Время вязкого разрушения растянутого стержня 358, 359 [c.387]

При распространении упругой волны распространяются волна скоростей, несущая с собой кинетическую энергию, и волна деформаций, несущая с собой потенциальную энергию. Происходит перенос энергии так же, как при распространении отдельного импульса. Течение энергии в определенном направлении происходит так же, как и в случае одного импульса. Деформированные элементы стержня движутся и при этом передают свою потенциальную и кинетическую энергию следующим элементам стержня. Энергия течет по стержню с той же скоростью, с какой распространяется волна. Но, как мы видели при движении сжатого упругого тела, энергия течет в направлении движения тела наоборот, при движении растянутого тела энергия течет в направлении, противоположном движению тела. Поэтому, хотя направление движения слоев стержня дважды изменяется за период, но вместе с тем меняется и знак деформации, так что энергия все время течет в направлении +х, т. е. в направлении распространения бегущей волны. [c.680]

В фермах с нисходящими и восходящими раскосами для передачи нагрузок не требовались вертикальные стойки. Однако растянутые вертикальные стержни были нужны, поскольку делили расстояние между узлами нижнего пояса пополам и уменьшали в нем напряжения изгиба. Сжатые стойки, расположенные между узлами верхних поясов двух параллельно установленных ферм, образовывали поперечные рамы и раскрепляли дополнительно верхний пояс от выпучивания из плоскости (рис. 296). Клепаные элементы ферм выполнялись из стальных полос и уголков. Это позволяло подбирать поперечные сечения этих элементов в точном соответствии с действующими в них напряжениями. Сжатые раскосы, расположенные ближе к опорам фермы, имели большее поперечное сечение. В середине пролета фермы поперечное сечение раскосов уменьшалось, в то время как сечения верхнего и нижнего поясов увеличивались путем добавления стальных листов. Благодаря этому принципу подбора сечений — дифференцированно для каждого элемента в соответствии с их функциями и действующими напряжениями — становилась видимой [c.140]

В инженерных конструкциях растянутые и сжатые стержни переменного сечения применяются относительно редко ). В то же время исследование напряженно-деформированного состояния таких стержней в ряде случаев представляет собой задачу, которая по своей сложности выходит за пределы нашего курса. Рассмотрим лишь один частный случай, когда стержень имеет прямоугольное сечение, высота которого h медленно изменяется по длине этого стержня по прямолинейному закону (рис. 15). Для определения напряжений в таком стержне будем рассматривать его как совокупность волокон, представляющих собой прямые, проходящие через точки оси О, перпендикулярной плоскости чертежа, аналогично тому, как призматический стержень можно рассматривать как совокупность волокон, параллельных между собой. Сечение, нормальное к этим волокнам, представляет собой в нашем случае уже не [c.31]

Введение, Изучая растяжение и сжатие, мы смогли связать разрушение стержней с величиной напряжения, действующего в поперечных сечениях стержня, т. е. единственного отличного от нуля главного напряжения. Величину этого напряжения в начальный момент развития пластической деформации и к началу разрушения можно найти чисто экспериментальным путем. Таким образом, оценка прочности растянутых и сжатых стержней не представляет затруднений ). Это объясняется именно тем, что в этом случае мы имеем дело с одним ненулевым главным напряжением при однородном (одинаковом во всех точках) напряженном состоянии. В случае плоского и объемного напряженного состояний мы встречаемся с двумя или тремя не равными нулю главными напряжениями. Опыт показывает, что начало (и развитие) пластической деформации и разрушения зависит не только от самих величин главных напряжений, но и от соотношения между ними. Так, при оз < О, 01 = ог = О, т. е. при одноосном сжатии, образцы многих материалов разрушаются при конечном значении оз, в то время как при 01 = ог = 03 < О, т. е. при всестороннем равномерном сжатии, для большинства этих же материалов (исключением являются лишь пористые материалы, такие, как пемза, керамзит, пенобетон) образец не разрушается ни при какой из достижимых в опытах величине [c.117]

Пусть сжимающие силы, приложенные к стержню, не изменяют своей величины и направления при искривлении стержня. Вследствие этого при малых отклонениях стержня от прямолинейной формы равновесия напряжения в любом сечении складываются из напряжений осевого сжатия, практически не изменяющихся, и напряжений от изгиба. Таким образом, в сжатых при изгибе зонах поперечных сечений стержня по мере увеличения искривления напряжения все время возрастают, в растянутых— убывают. Следовательно, если диаграмма сжатия материала стержня имеет вид, представленный на рис. 224 и сжимающее напряжение [c.362]

Неравномерность деформации, искажения кристаллической решетки, изменения внешней формы зерен создают внутренние напряжения в холоднообработанном (наклепанном) металле, играющие очень большую роль. Появление остаточных напряжений наглядно объясняется при по ющи модели равностороннего треугольника (фиг. 80) с шарнирами на углах, укрепленного одной стороной жестко и с высотой, перпендикулярной этой стороне, которая изготовлена из стержней одинакового сечения и материала. При нагрузке вершины определенной силой Р материал стержня Л люжет перейти предел текучести и получить остаточную (пластическую) деформацию, в то время как материал стержней а и Ь будет еще находиться в пределах упругой деформации. После снятия нагрузки вследствие остаточной деформации стержня /г он окажется сжатым, а боковые стержни а и Ь растянутыми. [c.129]

Мы видим, что волна растяжения, возникающая у левого конца стержня в момент остановки (/ = 0), движется вдоль стержня со скоростью айн момент 1 = 112 она достигает свободного конца стержня. В этот момент скорости всех частиц стержня равны нулю и в то же время стержень равномерно растянут, причем относительное удлинение ъ = v a. [c.296]

Определим время хрупковязкого разрушения растянутого стержня. При этом учтем изменение площади поперечного сечения в процессе ползучести. [c.57]

Кривая релаксации. Если длина растянутого стержня все время поддерживается постоянной (е = onst), то напряжение в стержне с течением времени убывает, происходит релаксация напряжения. Это явление объясняется развитием в стержне деформации ползучести, вследствие чего доля упругой деформации падает. Релаксация характеризуется резким спадом напряжения в начале процесса (рис. 2). [c.89]

Время до разрушения растянутого стержня в условиях ползучести было установлено Хоффом [135] на основе предположения, что в момент разрушения площадь поперечного сечения образца становится равной нулю (вязкое разрушение). При этом предполагалось, что скорость пластической деформации постоянна, так как основное время жизни образца составляет время второй стадии ползучести. [c.246]

В статье В. С. Наместникова [72] задачи вязкого и хрупкого разрушения растянутого стержня решаются на основе гипотезы упрочнения в формулировках (И), (15) и (14), (16). Кроме постоянной нагрузки, в этой работе рассматривается также переменная нагрузка. Установлено, что если напряжение изменяется по асимметричному циклу, то время вязкого разрушения не боль- [c.247]

Рис. 2. Распределение темп-ры (а) и напряжений (б и в) по толщине растянутого, неравномерно нагретого стержня в различные моменты ползучести б — без учета темп-рных напряжений в — с учетом темп-рных напряжений цифрами справа ужазано время в часах (Б. Ф. Шорр).

Может представить некоторый интерес то, что эта идея пришла ко мне во время лекции В. Кэмпбелла в Университете Джона Гопкинса осенью 1948 г., в которой он сообщил о некоторых обескураживающих обстоятельствах в описанных выше экспериментах и особенно в других экспериментах, в которых длинные алюминиевые образцы располагались вдоль желоба, образованного пятьюдесятью соединенными между собой растянутыми дверными пружинами. Будучи тогда молодым профессором, занятым лишь теоретическими проблемами в других областях, я ие смог заинтересовать ни одного экспериментатора своей идеей, касающейся эксперимента с нарастающими волнами в длинном предварительно напряженном стержне это окончилось тем, что я сам принялся за проблему, начав, таким образом, серию экспериментов, которые продолжают еще ставиться, хотя прошло уже около четверти века. [c.233]

Большой интерес был вызван выходом в свет первого издания книги А. Стодолы ) по паровым турбинам. В ней аналитическим расчетам было уделено больше внимания, чем это обычно делалось в технической литературе. Особое внимание было уделено точным расчетам напряжений и указаны случаи, где обычные элементарные расчеты недостаточны и приходится обращаться к более точным решениям теории упругости. Было указано, например, на высокие напряжения, появляющиеся у краев круглых отверстий в быстровра-щающихся дисках. Вопрос концентрации напряжения поперечного сечения стержня или балки был в то время мало разработан. Имелось только решение ) для равномерно растянутой полосы, ослабленной круглым отверстием, и это решение было дано в окончательной форме без всякого указания на метод, каким оно было получено. Было ясно, что вопрос концентрации напряжений имеет не только [c.680]

Скорость распространения трещины отрыва. М. Гринфилд и Д. Хад-сон ) измеряли скорость, с которой трещина отрыва распространяется в растянутом образце из поликристаллической стали. На одной из сторон плоского образца был сделан мельчайший пропил в виде выточки, от которого внутрь стержня распространялась трещина отрыва. Скорость продвижения ее фронта измерялась путем регистрации моментов времени, соответствующих разрыву тончайших, проводивших электрический ток проволочек, ракхещенных на пути распространения трещины. Оказалось, что трещина отрыва перемещается в стали со скоростью 1 ООО.м/се =1 км сек, что составляет примерно скорости распространения упругой волны сдвига в том же материале. В противоположность высоким скоростям развития трещин отрыва, образование трещин сдвига, как показывают непосредственные визуальные наблюдения, требует сравнительно большего времени эти трещины можно наблюдать на широких растянутых стальных пластинках, причем время их образования, исчисляемое [c.216]

Рассмотренные крепежные резьбы работают одной боковой стороной профиля, на которой создается напряженное состояние, в то время как с другой стороны имеется зазор. Такое сопряжение треб-.ет опорных поверхностей на обоих концах растянутого болта, что выполняется обычно головкой болта и гайкой. Однако во многих конструкциях головка болта неудобна тогда болт с головко заменяется резьбовой шпилькой, т. е. цилиндрическим стержнем, нарезанным с обоих концов. Шпильку одним концом ввертывают в корпус детали со значительным усилием, а на другой ее конец навертывают гайку (фиг. 49, з). При этом важно, чтобы в процессе навертывания или отвертывания га 1ки шп.1лька не проворачивалась, что осуществляется на практике натягами на обеих боковых поверхностях резьбы на всей длине сопряжения, либо натягами только на сбегах резьбы у болта. [c.191]

В качестве примера укажем, что синусоидальную силу частотой 1000 Гц, действующую на стальной стержень длиной 10 см, следует считать медленным воздействием (скорость звука в стали превышает 5000 м/сек). Если эта сила действует вдоль стержня на один его конец, то различие в ускорениях между двумя концами, меньше 1 % обычно такой малой разницей можно пренебречь. Если второй конец стержня жестко оперт, то таким же малым окажется и различие в сжатиях у опертого конца и конца, на который действует сила стержень будет сжиматься и растягиваться квазистатически , почти равномерно по всей длине. Но ту же силу следует считать быстрым воздействием, если она приложена к длинному рельсу она создаст в нем типичный волновой процесс (стоячую волну) части рельса будут сжаты в то же время, когда другие — растянуты. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...