Напряжение в сдвига — Определение

Уже на примерах растяжения и сдвига мы имели возможность убедиться в том, что напряжения в площадке, проходящей через заданную точку напряженного тела, зависят от ее ориентации. С поворотом площадки меняются в определенной зависимости и напряжения. Совокупность напряжений, возникающих во множестве площадок, проходящих через рассматриваемую точку, называется напряженным состоянием в точке. Напряженное состояние поддается [c.230]

Касательные напряжения в этом выражении являются функцией момента внешних сил М и относительного угла закручивания а, кривую зависимости которых получают опытным путем (рис. 68). Угол а связан с деформацией сдвига простым соотношением (Х.5), по которому можно построить кривую деформации чистого сдвига для нахождения предела текучести и определения крутящих моментов при кручении стержня, обладающих при деформации упрочнением (рис. 69). Результаты опытов по- [c.120]

Уже на примерах растяжения и сдвига мы имели возможность убедиться в том, что напряжения в площадке, проходящей через заданную точку напряженного тела, зависят от ее ориентации. С поворотом площадки меняются в определенной зависимости и напряжения. Совокупность напряжений, возникающих во множестве площадок, проходящих через рассматриваемую точку, называется напряженным состоянием в точке. Напряженное состояние поддается анализу не только в частных случаях растяжения и сдвига, но и в общем случае нагружения тела. В настоящей главе этот вопрос и будет рассмотрен. Заметим, что исследование законов изменения напряжений в точке не является чисто отвлеченным. Оно необходимо для последующего решения более сложных задач и в первую очередь для расчетов на прочность в общих случаях нагружения. [c.300]

Обширные экспериментальные исследования, проводившиеся в области реологии полимеров в течение последних 10 лет, позволяют утверждать, что большинство полимеров в условиях переработки обладает свойствами аномально-вязких неньютоновских жидкостей [65]. Полимерам в этом состоянии присуща способность к высокоэластическим деформациям. Существование аномалии вязкости полимеров требует определения функциональной зависимости между эффективной вязкостью и скоростью сдвига (или напряжением). В настоящее время разработано и создано большое количество реометров, на которых можно экспериментально определять реологические свойства термопластов. [c.114]

Метод стандартизован, но не всегда надежен вследствие следующих причин. Если законы деформирования материала при растяжении и сжатии различны (например, у органопластика), то техническая теория изгиба для обработки результатов неприменима. При определении постоянных упругости и предела прочности обязателен учет касательных напряжений. Как показывают исследования изотропного стержня [78], входящий в формулы для определения прогиба с учетом поперечных сдвигов коэффициент формы поперечного сечения не является постоянной величиной, а зависит от коэффициента Пуассона и относительной ширины образца й/Л. При нагружении образца на изгиб (по любой схеме) напряженное состояние стержня сложное, и особенно у стержней с малым относительным пролетом //Л значительно отличается от описываемого технической теорией изгиба [61, 77]. [c.38]

В целях корректного определения характеристик материала при сдвиге из опытов на изгиб необходимо исследование максимальных значений касательных напряжений в различных сечениях по длине балки в зависимости от изменения 1к и анизотропии свойств. [c.40]

Определение главных напряжений. Наиболее просто определить главные напряжения у нейтрального слоя балки. В нейтральном слое нормальные напряжения в поперечном сечении балки равны нулю, и стенка балки здесь находится в состоянии чистого сдвига, которое рассмотрено нами при исследовании кручения в работе 11. [c.83]

Показатель степени в уравнении (4.38) представляет собой последовательность чисел, каждое из которых соответствует определенному напряженному состоянию материала. Это означает, что перед вершиной усталостной трещины напряженное состояние меняется не непрерывно от цикла к циклу нагружения, а в соответствии с определенным законом упорядоченного перехода от одного уровня стеснения пластической деформации к другому. Соотношение (4.37) следует из экспериментов Белла по анализу упругого поведения материала при растяжении в области малых деформаций [81]. Напряжения и деформации сдвига в области малых деформаций претерпевают ряд дискретных переходов через критические точки, которые указывают на квантование величины модуля упругости. Последовательность его величин при малых деформациях представляет собой упорядоченный ряд дискретных значений. Поэтому перед распространяющейся усталостной трещиной вне зоны пластической деформации и внутри зоны в пределах объема, где исчерпана пластическая деформация, реализуется ряд дискретных переходов от одной величины степени стеснения пласти- [c.205]

Метод конечных элементов применял и Адамс [1] он использовал метод модуля сдвига для определения напряженного состояния композита при поперечном растяжении. Рассматривались напряжения, отвечающие интервалу от предела упругости до разрушения одной из составляющих композита, при квадратном и прямоугольном расположениях волокон предполагалось, что разрушение матрицы происходит тогда, когда напряжения в композите достигают предела прочности материала матрицы. По оценке Адамса, в композите А1—34% В с прямоугольным расположением волокон первой должна разрушаться матрица на участках минимального расстояния между волокнами. Разрушение по расчету должно происходить при поперечном нагружении композита напряжением 17,2 кГ/мм (что много меньше предела прочности материала матрицы, составляющего более 23,1 кГ/мм ). Однако в эксперименте композит разрушался путем расщепления волокон. Предсказать такой характер разрушения не представлялось возможным, так как, хотя напряжения на поверхности раздела и в волокнах были рассчитаны, прочность этих элементов при поперечном растяжении неизвестна. Автор совершенствует эту модель с целью описать процессы распространения трещины и полного разрушения композита. Вообще говоря, если известны механические свойства поверхности раздела матрицы и волокон, эта модель позволяет предсказать как разрушение по поверхности раздела, так и другие типы разрушения. [c.193]

Зависящее от времени осевое напряжение в волокне, требующееся для определения зависящей от времени неэффективной длины б t), можно получить из упругого решения (уравнение (4)) при помощи принципа соответствия. Вязкоупругое решение в пространстве изображений, соответствующем преобразованию Лапласа, получается, если вместо упругого модуля сдвига матрицы подставить умноженное на р преобразование Лапласа от релаксационного модуля сдвига матрицы и если применить преобразование Лапласа к начальному условию в уравнении (4), представляю- [c.289]

Торможение усталостной трещины границей зерна также является одной из основных структурных причин образования нераспространяющихся микротрещин. В циклически-деформи-руемых гладких деталях поверхностные микротрещины образуются в зернах с определенно ориентированной по отношению к поверхности решеткой. Развитие трещины на этом первом этапе происходит преимущественно путем сдвига по одной из кристаллографических плоскостей. Основным условием возникновения трещины в этом случае является совпадение направления максимальных касательных напряжений с наиболее слабой по сопротивлению сдвигу кристаллографической плотностью. На втором этапе трещина растет под действием максимальных растягивающих напряжений в направлении, перпендикулярном к ним. [c.38]

Метод регистрации сопротивления сдвигу по разности напряжений в плоскостях, параллельной фронту плоской волны к перпендикулярной к нему (см. параграф 5 пятой главы), является непосредственным методом регистрации и вследствие этого имеет определенное преимущество перед использованными ранее косвенными методами. [c.202]

Таким образом, нахождение величины максимальных растягивающих напряжений в плоскости откола по экспериментально определенной величине максимума и минимума скорости свободной поверхности исследуемого образца (давления на границе раздела с мягким материалом) по описанной в параграфе 1 седьмой главы методике позволяет автоматически учесть зависимость сопротивления сдвигу за фронтами упруго-пластиче- [c.231]

Рис. 7.1. Круги Мора при чистом сдвиге а) определение максимальных касательных напряжений и площадок их действия по главным напряжениям б) определение главных напряжений и их направлений по касательным напряжениям чистого сдвига в) картина взаимного расположения главных площадок и площадок, испытывающих лишь касательные напряжения при чистом сдвиге.

Вторая гипотеза используется лишь при определении перемещений и связанной с ними осевой деформации волокон стержня, параллельных его оси. Эта гипотеза, таким образом, используется при определении лишь нормальных напряжений в плоскости поперечного сечения стержня на основании уравнений закона Гука. Касательные же напряжения в рамках второй гипотезы, разумеется, не могут быть определены при помощи закона Гука, поскольку согласно этой гипотезе сдвиги равны нулю. Для определения касательных напряжений используется уравнение равновесия. Картина здесь совершенно аналогична наблюдаемой в теории поперечного изгиба стержней гипотеза плоских сечений применяется лишь для определения и (путем использования закона Гука), для отыскания же х х и (или) Хгу рассматривается равновесие элемента балки, так как закон Гука применен быть не может, поскольку в рамках гипотезы плоских сечений сдвигов нет. [c.386]

При обычном пластическом деформировании кристаллической решетки имеют место два взаимосвязанных процесса упрочнение кристалла и пластический сдвиг. Явление упрочнения в основном обусловливается упругим взаимодействием дислокаций, оставшихся внутри кристалла, в то время как пластический сдвиг связан с линейными дефектами, вышедшими на поверхность по той или другой системе скольжения. Прочностные и пластические свойства металлов характеризуются кривыми упрочнения а = = / (е), где а — скалывающие напряжения в определенной системе скольжения е — деформация кристалла. Обычно кривая упрочнения имеет три четко выраженные стадии, каждая из которых связана с различным характером движения и взаимодействия дислокаций. [c.27]

В момент прохождения фронта волны через отверстие распределение динамических напряжений значительно отличается от статического. Динамические растягивающие напряжения всегда меньше статических. После удара общее распределение напряжений весьма усложняется, если не считать растягивающих напряжений на стороне отверстия, противоположной точке нагружения. Эти напряжения нарастают очень медленно. Сопоставление на фиг. 12.31 показывает, что динамические напряжения меньше статических. Направление динамических напряжений в точке, расположенной симметрично относительно центра отверстия, тоже не соответствует направлению напряжений, получаемому в то же время в пластине без отверстия. В этот момент как раз начинает сказываться сильное влияние волны сдвига, и картина напряжений около отверстия начинает очень быстро смещаться. Небольшие отклонения в измерении момента времени могли привести к некоторым ошибкам в определении направления напряжений. То, что величина импульса сдвига зависит от углового положения, можно объяснить некоторым нарушением симметрии в распределении динамических напряжений в последних кадрах. Не исключено также существование некоторых отклонений в величине зарядов взрывчатого вещества. [c.398]

Обработка заготовок резанием сопровождается развитием значительных сил и деформацией металла с выделением в зоне резания большого количества тепла. Под действием нормальных и касательных напряжений изменяется расстояние между атомами в пределах упругости металла, а после превышения определенного значения касательных напряжений происходит сдвиг одной части кристалла по отношению к другой. При сохранении целостности кристалла наблюдается остаточная пластическая деформация, не исчезающая после снятия внешней нагруз- [c.375]

Одна из главных особенностей, отличаюш их многослойные элементы от соответствуюш,их однослойных, связана с их повышенной податливостью на сдвиг. Часто возникают существенные трудности при определении контактного давления, межслоевых нормальных и касательных напряжений в многослойных конструкциях. В связи с этим развитие эффективных аналитических методов исследования напряженно-деформационного состояния (НДС), определение контактной жесткости многослойных цилиндрических труб является одним из важных вопросов в данной проблеме. [c.291]

Расчет наибольшего истинного удлинения из условного сдвига см. [9], [40]. Расчет напряжений по замеренным пластическим деформациям производится иа основании диаграммы деформация -напряжение из опытов на кручение (при плоской деформации для металлов, подчиняющихся закону обобщенной кривой течения). При определении концентрации напряжений в материалах, не подчиняющихся закону обобщенной кривой, снимается диаграмма деформация—напряжение на плоском образце, имеющем бли )-кое к рассматриваемому деформированное состояние. [c.518]

При анализе данных усталостных испытаний балок с ребрами жесткости необходимо учитывать несколько обстоятельств. Одним из наиболее важных обстоятельств является раоположение места разрушения и тот факт, что усталостные разрушения обычно происходят у ребер жесткости, не находящихся в зоне максимального изгибающего момента. Действительно, щ тех случаях, когда ребра жесткости не приварены к растянутому поясу балки, разрушение происходит у ребра жесткости, расположенного там, где напряжение изгиба бывает значительно ниже максимального значения. Наиболее правильно анализировать данные усталостных испытаний на основании значения наибольшего растягивающего главного напряжения в точке разрушения, определенного с учетом напряжений сдвига. [c.254]

Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (скольжению) ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при определенных условиях возникают касательные напряжения. Вязкость есть свойство, T7 /7/V777777777777777,77/77777Z противоположное текучести более скорог.сй при [c.11]

С современной точки зрения этот вывод представляется отчасти верным, но, несомненно, наблюдается также дополнительный эффект, связанный с нейтрализацией NaH Oj серной кислотой. При этом предотвращается накопление в котлах NaOH в результате реакций гидролиза, аналогичных (2). В принципе сульфаты должны обладать определенным ингибирующим действием ввиду предполагаемой способности сдвигать критические потенциалы коррозионного растрескивания под напряжением в область значений, которая удалена от потенциалов коррозии. Однако действие сульфатов в этом плане, видимо, менее эффективно, чем нитратов. [c.292]

Первое и, как кажется, самое естественное предположение состоит в том, что критерием достижения пластического состояния служит величина наибольшего касательного напряжения. В одной из первых лекций было отмечено, что пластическая деформация представляет собой сдвиг атомных плоскостей в кристаллографической плоскости скольжения в определенном направлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения была названа системой скольжения. Пластическая деформация монокристалла происходит тогда, когда касательное напряжение в одной из возможных систем скольжения достигает критического значения. Предположение о том, что для по-ликристаллического материала переход в пластическое состояние определяется наибольшим касательным напряжением правдоподобно, но вовсе не обязательно. Критерий наибольшего касательного напряжения был предложен французским инженером Треска на основе произведенных им опытов. Этот критерий лег в основу первых по времени и не потерявших значение до сих пор работ Сен-Венана (1871— 1872 гг.). Наибольшее касательное напряжение, как было показано ранее, равно полуразности между наибольшим и наименьшим главными [c.54]

Лабораторные работы. Желательно выполнить работу на определение модуля сдвига при испытании на кручение (см. ра(5оту 2.9 в пособии [27]). Определенный интерес представляет работа по испытанию стального и чугунного образцов на кручение с доведением их до разрушения. Но эта работа имеет смысл только в случае, если учащимся будут сообщены данные о напряженном состоянии в точках скручиваемого бруса, о главных напряжениях при кручении, так как в противном случае результат работы будет воспринят чисто формально и проку от нее будет мало. [c.108]

Соотношение (16.1.5) означает существование единой кривой То — "fo для всех видов напряженных и деформированных состояний, точнее для всех путей нагружения или деформирования. Таким образом, существование этой кривой должно быть принято за первичный опытный факт, выполнение или невыполнение его при эксперименте служит критерием правильности или не-нравильности теории в целом. Величина иластического моду 1я сдвига Gs, определенная как функция октаэдрического сдвига fo, может рассматриваться и как функция октаэдрического касате льного напряжения То. Заметим, что принятая гипотеза, выраженная уравнениями (16.1.4) и (16.1.5), не предполагает разделения деформации на упругую и пластическую. Действительно, закон Гука для девпаторных составляющих тензоров напряжений и деформаций записывается так [c.534]

Для полноты картины определим закон распределения остаточных напряжений в поперечном сечении пружины (рис. 11.29, а). Для этого построим сначала эпюру напряжений при нагрузке. Согласно выражению (11.18), угол сдвига на расстоянии р от центра круга равен 7 = 0,00955р. Задаваясь несколькими значениями р, по точкам определяем напряжение г и строим эпюру, показанную на рис. 11.29, 6. Из нее вычитаем напряжения, определенные по формуле упругой разгрузки, т = MplJp = 13, Op. [c.456]

Для сталей высокой прочности, алюминиевых и титановых сплавов в широком интервале температуры критические значения коэффициентов интенсивности напряжений мало зависят от температуры. Поэтому оценку сопротивления хрупкому разрушению элементов конструкций из таких материалов следует проводить по минимальным значениям / i . Как показано в 3, при определении по уравнениям (3.13) критических значений температуры элементов конструкций имеет существенное значение учет роли размеров напряженных сечений, остаточной напряженности, деформационного старения и охрупчивания в условиях эксплуатации. Эти факторы принимаются во внимание путем введения соответствующих экспериментально устанавливаемых температурных сдвигов А нр, и АГкрг (см. рис. 3.8). [c.64]

Возьмем балку, составленную из двух ничем не скрепленных брусьев, и нагрузим ее изгибающей силой, как показано на рис. 133. Каждый отдельный брус в этом случае будет вести себя, как самостоятельная балка, верхние волокна брусьев будут сжиматься, а нижние — растягиваться. Опыт показывает, что концы такой составной балки принимают прн изгибе ступенчатое расположение, т. е. что отдельные брусья сдвигяются друг относительно друга в продольном направлении. В целой балке ступенчатости концов не получается. Очевидно, в этом случае упругие силы, возникающие в продольных слоях балки, препятствуют этому продольному сдвигу. На рис. 133 показаны стрелками эти касательные усилия. Существованием продольного сдвига, в частности, объясняется появление продольных трещин в балках, материал которых, как, например, дерево, плохо сопротивляется скалыванию вдоль волокон. Убедившись в существовании касательных напряжений при изгибе, перейдем к определению их величины и закона распределения по высоте балки. При этом рассмотрим простейший случай, когда балка имеет прямоугольное сечение. В случае прямоугольного сечения можно предположить, что касательные напряжения в поперечном сечении параллельны поперечной силе Q и что величина их не изменяется по ширине балки, т. е. вдоль нейтральной оси z—z. Такое предположение, как показывают точные исследования, дает весьма небольшую ошибку. [c.231]

Пусть каждое скачкообразное увеличение длины усталостной трещины реализуется при достижении определенных значений напряжения на сдвиг Т и отрыв а а любое возможное напряженное состояние материала металла характеризуется безразмерным параметром О < р, < 1, контролирующим степень стеснения пластической деформации в вершине каждого микротуннеля. Тогда в зоне 8 с критической плотностью энергии деформации, которая характеризует условие исчерпания пластической деформации, параметр Р, может быть охарактеризован как [c.205]

Изложим теперь некоторые доводы в пользу эквивалентности определений эффективных модулей, основанных на условиях (1), (2) и (7), (8). Рассмотрим в качестве примера модули растяжения тела двоякопериодической структуры, типичный элемент которого изображен на рис. 2 (аналогичное исследование модулей сдвига не вызывает затруднений). Представим себе протяженное призматическое тело с параллельными осям Х ребрами, армированное идеально правильной двоякопериодиче-ской системой волокон, параллельных оси Хз. Согласно peiue-нию, определяемому условиями (7) и (8), напряжение аи на боковой грани Xi = onst является периодическим с периодом 2а (рис. 2). Если заданы условия (2), то на той же грани поверхностная нагрузка (обозначим ее через ст ) посгоянна. Теперь положим значение стц, определяемое первой из формул (10), равным а, а затем проведем ту же процедуру для остальных боковых граней. Таким образом, поверхностные нагрузки в двух рассмотренных задачах статически эквивалентны на каждом интервале длины 2а. Из принципа Сен-Венана следует, что соответствующие поля различаются только в узких областях ширины порядка 2а вблизи границ. При усреднении по объему это различие для больших тел становится незначительным. [c.20]

Для резины, армированной жесткими нитями, модуль упругости при растяжении вдоль волокон определяется в основном модулем упругости волокон, в то время как модуль сдвига материала имеет тот же порядок, что и модуль сдвига неармиро-ванной резины. Таким образом, сопротивление материала деформации сдвига мало по сравнению с его сопротивлением растяжению в направлении нитей. Поэтому в задачах, в которых допускается определенный тип деформации сдвига, можио пренебречь растяжением нитей, рассматривая их как материальные кривые, длина которых не меняется при любой деформации. При таком предположении сложные соотношения между напряжениями и деформациями заменяются ограничениями геометрического характера, что значительно упрощает теорию. [c.288]

Для обоснования того, что эта интерпретация является законной в некотором вполне определенном смысле, а также для получения оценок толщин слоев концентрации напряжений Эверстайн и Пипкин [12] проанализировали некоторые точные решения теории упругих трансверсально изотропных материалов. Предполагалось, что модуль Юнга Е вдоль волокон много больше модуля сдвига G. Коэффициент Пуассона v, определяющий уменьшение поперечных размеров в направлении, перпендикулярном волокнам, при приложении растягивающей нагрузки, также перпендикулярной волокнам, выбирался близким к единице. Оказалось, что теория упругости действительно предсказывает существование тонких слоев с высокой концентрацией напряжений там, где они должны быть согласно идеализированной теории. Было найдено, что толщина слоев концентрации напряжений вдоль волокон имеет порядок (G/ ) / L, где L — характерная длина слоя. Было установлено также, что толщина слоев концентрации напряжений вдоль нормальных линий, существование которых обусловлено малой сжимаемостью материала, имеет порядок (1—v) i L. В обоих случаях было показано, что максимум растягивающих напряжений с удовлетворительной точностью определяется делением результирующей силы, найденной по идеализированной теории, на, приближенное значение толщины. [c.298]

Кроме этого, к настоящему времени предложено большое количество самых разнообразных конфигураций образцов для испытаний на сдвиг и двухосное напряженное состояние в виде, например, рам, а также двутавровых и крестовидных профилей. Многие из этих конфигураций геометрически сложны, распределение напряжений в них неоднородно, причем вычисление на-пряжени й может оказаться весьма трудоемким они имеют определенные преимущества при исследовании жесткостных характеристик, но менее пригодны для изучения прочностных свойств. Некоторые из возникающих здесь трудностей были рассмотрены в работе Унтни с соавторами [52]. При исследовании слоистых композитов возникают дополнительные сложности, связанные с особенностями на свободных краях образца эти вопросы обсуждаются в работах Пагано и Пайпса [36], а также Уитни и Браунинга [51]. [c.462]

Максимальное касательное напряжение в матрице существенно в тех случаях, когда материал матрицы при сдвиге проявляет вязкоупругое или пластическое поведение. Эта величина, которую можно получить непосредственно из картины изохром, имеет пик вблизи конца волокна и существенно зависит от формы конца волокна. Известны полученные рядом исследователей значения максимальных коэффициентов концентрации касательных напряжений, однако сравнивать их очень трудно, поскольку разные авторы использовали различные модели, условия нагружения и определения коэффициента концентрации. Аллисон и Холлевэй [6] приводят значения [c.518]

Определение предельных напряжений для слоистых композитов исходит, как правило, из информации о прочностных свойствах однонаправленного слоя. Есть все основания утверждать, что при современном состоянии технологии необходимым условием анализа процесса разрушения слоистого композита является предварительная оценка прочностных свойств однонаправленного композита. В то же время существуют очень убедительные данные, что это, условие не является достаточным. Напряженное состояние однонаправленного слоя определяется действием трех главных напряжений (нормальных в направлении волокон и под углом Эб к ним, касательных в плоскости слоя), а также возникающими в композите напряжениями межслойного сдвига и нормальными напряжениями перпендикулярно плоскости слоев. Рассмотрим коротко соотношения между - прочностными свойствами слоя и свойствами составляющих его компонент. [c.39]

Общий метод построения предельной поверхности для слоистого композита состоит в следующем предполагая совместность деформирования слоев композита при заданном илоском напряженном состоянии, рассчитывают напряжения в плоскости и деформации каждого отдельного слоя. Определенное таким образом наиряженно-деформированное состояние слоя сравнивается с критерием прочности каждого слоя предполагается, что первое разрущение слоя ) вызывает разрушение слоистого композита в целом. В действительности дело обстоит сложнее, поэтому необходимо углублять понимание особенностей поведения слоистого композита при таких уровнях напряжений, когда в соответствии с выбранным критерием в некоторых слоях уже достигнуто предельное состояние. В зависимости от вида напряженного состояния напряжения, соответствующие началу разрушения слоев, могут не совпадать с экспериментально определяемыми предельными напряжениями композита в целом. Как правило, совпадение наблюдается, если первое разрушение слоя происходит по волокну (по достижении предельных напряжений в направлении армирования). В остальных случаях, когда критерий предсказывает для слоя разрушение по связующему (от нормальных напряжений, перпендикулярных направлению армирования, от касательных — межслойных или в плоскости), экспериментально определенные предельные напряжения композита не соответствуют теоретически подсчитанным. Как теория, так и экспериментальные наблюдения указывают, что подобное поведение слоистых композитов объясняется взаимодействиями между различно ориентированными слоями. Меж-слойные эффекты могут наблюдаться как у свободных кромок, так и внутри материала, когда слои разрушаются от растяжения перпендикулярно направлению армирования или от сдвига в плоскости армирования. [c.50]

Следует осторожно сопоставлять величины сдвиговых деформаций у кончика трещины у с предельными значениями деформации сдвига Vuit, определенными из испытаний композита без концентраторов напряжений. Дело в том, что в матрице и в пограничном слое волокно — матрица у вершины трещины возникает сложное напряженное состояние. Кроме того, не известно, происходит ли разрушение от касательных напряжений по матрице или по границе волокно — матрица. Однако при отсутствии данных о поведении полимерной матрицы в условиях сложного напряженного состояния представляется разумным в сдвиговом анализе оценивать распространение повреждения (или трещины) в направлении нагружения на основании прямого сопоставления у и Vuit- [c.66]

Перед тем как проводить нелинейный анализ, необходимо выполнить ряд вычислений на основании линейного подхода для определения как начальных характеристик жесткости композита, так и его предела текучести. Эта процедура осуществлена при помощи метода конечных элементов для повторяющегося сегмента структуры однонаправленного композита. Таким образом определены модули упругости в направлении армирования и в поперечном направлении, модуль сдвига и соответствующие коэффициенты Пуассона однонаправленного слоя. Эти константы позволяют рассчитать упругие свойства композита. Далее из начальных линейных зависимостей о(е) композита можно определить линейные приближения для деформаций композита, соответствующих любым конкретным нагрузкам в плоскости. Затем вычисляются деформации каждого слоя в предположении о том, что нормали к поверхности недеформированного композита остаююя прямыми и перпендикулярными после нагружения. Осредненные напряжения в каждом слое определяются через уже известные соотношения о(е) для слоя. [c.276]

Считают, что по мере нагружения одна часть кристалла целиком сдвигается относительно другой в направлении линии скольжения. Расстояние между полосами скольжения лежит в пределах 10" — 10" см. Направление скольжения практически всегда совпадает с направлением вектора решетки в плотно упакованной плоскости. Оно начинается в каком-то одном месте тогда, когда касательные напряжения в плоскости скольжения достигают определенной величины, и постепенно распространяется на остальную часть плоскости. При этом нормальная к плоскости скольжения составляющая напряжения оказывает незначительное влияние на начало скольжения. Величина критического касательного напряжения зависит от чистоты металла, температуры и скорости деформирования. По мере нагружения кристаллиты разбиваются на фрагменты размером около 10 см, а те в свою очередь образуют блоки на два порядка меньше. В процессе разбиения возникают напряжения второго рода, связанные с искажением в решетке. Они соответствуют прочности материала в микрообъеме и пропорциональны пределу текучести. Около микродефектов вследствие локальных упругих напряжений кристал.таческой решеткч возникают значительные по величине ультрамикронапряжения (искажения третьего рода). Внутренние остаточные напряжения сосредоточивают часть остаточной энергии пластического деформиро- [c.126]

Сопротивление сдвигу за фронтом волны определяли путем нахождения сдвига между кривыми, определяющими изменение напряжений Ог — в плоскости фронта и Ое — в плоскости, перпендикулярной к ней, в зависимости от массовой скорости и (или величины объемной деформации е -). Этот метод позволяет более надежно усреднить результаты и снизить разброс значений. Величины (Гг и Ое находили в отдельных сериях экспериментов. В каждом эксперименте регистрировались сигналы от двух датчиков. Явно выпадающие точки в расчет не принимались. Величина напряжений в плоскости фронта волны контролировалась дополнительно путем сравнения ее величин, определенных по сигналу с диэлектрического датчика, с величинами, рассчитанными по упруго-пластической модели материала сГг = = poaoU при uЫт, где ао, D — скорости упругой и пластической областей на фронте волны (Тгт — предел упругости по Гюгонио и , w —массовые скорости за фронтами упругого предвестника и упруго-пластической волны. [c.202]

По известной максимальной скорости движения свободной поверхности и ее минимальной величине, откорректированной с учетом сдвига во времени откольного импульса относительно волны разгрузки, критический уровень растягивающих напряжений может быть определен по диаграмме (ог, и) рис. 107, в. Для этой цели строится адиабата разгрузки материала 5—6 в отрицательной области давлений с учетом упруго-пластиче-ского поведения материала, проходящая через точку Umax, и адиабата упругой нагрузки 6—7 до пересечения с кривой разгрузки 5—6, проходящая через точку Vmin- Точка пересечения адиабат нагрузки и разгрузки и определяет максимальное значение растягивающих напряжений в плоскости откола (прини- [c.220]

Метод муаровых полос позволяет найти деформации и напряжения на поверхности контакта элементов композитной модели без использования поляризационно-оптического метода 70, 72]. Однако, если линейные деформации е и Ву можно найти этим методом довольно точно, то на деформацию сдвига уху сильно влияют угловые погрешности в установке эталонной сетки. Это отражается и на точности определения главных напряжений. Деформацию сдвига более точно можно вычислить по данным поляризационно-оцтиче-ских измерений [c.34]

В теории упругости термин чистый изгиб призматического бруса подразумевает такую деформацию, при которой, кроме условий (12.1), имеет место строго определенное распределение на торцах поверхностной нагрузки, статическим эквивалентом которой являются моменты Ш, а именно распределение этой нагрузки по линейному — в зависимости от у (или х) — закону, если чистый изгиб происходит в плоскости Оуг Охг). При этом во всем брусе отсутствуют не только поперечные и продольные силы и крутящий момент, но и самоуравновешенные в пределах поперечного сечения напряжения, в том числе касательные напряжения, д следовательно, если учесть закон Гука, то отсутствуют и сдвиги. [c.97]

Вдавливание, также является распространенным видом испытательного воздействия. Оно широко используется для определения твердости материалов путем создания контактных напряжений при воздействии на поверхности образца твердого малодеформирующе-гося наконечника. Как правило, при вдавливании растягивающие напряжения и удлинения малы по сравнению с касательными напряжениями и сдвигами, создающимися в деформируемом материале. [c.12]

Конструкционные металлы являются конгломератом спаянных, но случайно ориентированных анизотропных кристаллических зерен. На стадии упругого деформирования максимальные касательные напряжения в отдельных зернах могут отличаться от средних макроскопических напряжений по ориентировочным подсчетам до полутора раз (в обе стороны). Пластическое деформирование начинается сначала только в отдельных, наиболее неблагоприятно ориентированных зернах, в которых касательные напряжения значительно выше средних значений, и лишь при дальнейшем увеличении напряжений зона пластических деформаций распространяется на значительные объемы. Совокупность пластических сдвигов в отдельных зернах создает полосы скольжения, проходящие через конгломерат многих зерен и приблизительно совпадающие по направлению с плоскостями действия наибольших касательных напряжений, определяемых обычными методами механики сплошной среды. Схематически этот процесс показан на рис. 1.2. Под действием сдвигающих усилий отдельные слои материала скользят относительно друг друга, причем объем деформируемого материала остается постоянным. В результате получается угол пластического сдвига 7шах- Полосы скольжения являются местами концентрации микротрещин, из множества которых на определенном этапе деформирования формируется одна или несколько магистральных (микроскопических) трещин вязкого разрушения, которые могут быть [6, 541 трещинами сдвига или трещинами нормального отрыва. В первом случае говорят о разрушении путем сдвига или среза, во втором случае — о разрушении путем отрыва. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...