93, 94 — Характеристики плоские — Материалы

Предполагается, что элементарный слой является тонким, находится в условиях плоского напряженного состояния и характеризуется упругими и прочностными свойствами, соответ-ствующими"ортотропному телу. Такое предположение приемлемо для большинства тонких пластин и оболочек. Тогда для полного описания свойств слоя, как показано в разделе II, требуется определить четыре упругих постоянных и пять или шесть (в зависимости от применяемого критерия) характеристик прочности материала [c.80]

Для описания предельного состояния при плоском напряженном состоянии изотропного материала необходимо использовать одну из классических теорий прочности и знать одну характеристику прочности материала — предел прочности при растяжении (сжатии). [c.27]

Моделирование геометрического подобия и физических характеристик. Плоское температурное поле образца из одного материала (например, угол сплошной стены) может быть исследовано на модели из плоского проводящего листа (из станиоля или картона, пропитанного электролитом ) либо электролитической ванны, конфигурация которой одинакова с исследуемой областью. Обычная. модель, изготовляемая из станиолевой пластины толщиной 0,02 1А.Ч, для прочности наклеивается на плотный картон, после чего проверяется на однородность. [c.86]

Процедура предназначена для выбора рационального шага по линейной координате в поперечном направлении слоя материала при построении кинематических характеристик плоского потока с целью дальнейшего нахождения координат линий тока интерполяционным методом. [c.219]

Двухосное растяжение. Для практических расчетов прочности при плоских (двухосных) напряженных состояниях в I октанте из полинома четвертой степени получена формула, требующая экспериментального определения четырех исходных характеристик прочности материала [c.160]

Сопротивление материала хрупкому разрушению (распространению трещины) во многом зависит от того, в каком конструктивном элементе он используется. Так, в элементах малых сечений, где имеет место насыщенность полосами скольжений и, таким образом, повышенная разгрузка в окрестности контура трещины, величина трещиностойкости значительно больше, чем в крупногабаритных элементах из того же материала. Малое сопротивление материала распространению трещины особенно часто наблюдается тогда, когда он находится в условиях состояния плоской деформации. Характеристику трещиностойкости материала в этом случае обозначают а для других случаев (тонких пластин или стержней) — просто с указанием сечения материала. [c.226]

Уже отмечалось, что волновой процесс (реальный или записанный без искажений) несет в себе информации больше, чем записанное плоское изображение, и различие заключается прежде всего в информации о распределении света по направлениям. Можно, однако, показать, что предел объема записанной информации определяется размером поверхности, на которой она записана, и либо разрешаюш,ей способностью материала, если она является ограничивающим фактором, либо длиной волны падающего света. Ограниченность размера и разрешающей способности материала, на котором записана голограмма, приводят к некоторой неопределенности в направлениях распространения волны и к увеличению элементов разрешения изображения объекта. В предельном случае общее число различимых деталей плоской проекции объекта и направлений распространения света приближается к предельному числу элементов, различаемых на светочувствительном материале. То же относится и к линзовой оптической системе. Хотя ограниченность информационной емкости светочувствительного материала и не позволяет передать больше информации, потери информации при разных способах записи (голографическом или линзовом) могут быть различны. Преимущество здесь остается за тем видом записи, который лучше согласован с характеристиками светочувствительного материала. [c.123]

Исследование измерительной способности образца связано с рассмотрением следующих величин /Сга,и K // ia. Для того чтобы Kia можно было рассматривать как характеристику трещиностойкости материала в больших сечениях (при плоской деформации), должно быть выполнено требование гипа [c.210]

В связи с необходимостью получения характеристик усталости материала в различных напряженных состояниях — при кручении для определения предела выносливости т ь при сложном напряженном состоянии (одновременном кручении и изгибе, действии внутреннего давления и др.) проводятся соответствующие испытания и обосновываются условия (критерии) усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии (плоском и объемном) [11]. [c.75]

Дифракционная эффективность плоских амплитудных голограмм зависит от крутизны передаточной характеристики регистрирующей среды и глубины модуляции. При условии идеальной передаточной характеристики регистрирующего материала максимальная дифракционная эффективность плоских амплитудных голограмм равна приблизительно 6 %. [c.305]

Величина Н, определенная равенством (3.40), не является в прямом смысле этого слова характеристикой расплавленного материала. Она зависит от характеристик газового слоя. Так как мы рассматриваем случай турбулентного пограничного слоя, текущего около расплавленной поверхности плоской пластины или кругового цилиндра, то [c.76]

В (5) в качестве критерия хрупкого разрушения принято достижение коэффициентом интенсивности напряжений К критического значения К , зависящего, вообще говоря, от условий нагружения и размеров конструкции. Формула (5) записана для трещин нормального отрыва. В ней KJ - максимальное значение коэффициента интенсивности напряжений на контуре трещины. Критическое значение коэффициента интенсивности напряжений в условиях плоской деформации KJQ представляет собой характеристику сопротивления материала возникновению хрупких разрушений и удовлетворяет условию KJ( < Кр, являясь тем самым нижней оценкой предела трещиностойкости К . [c.78]

Назначают силовой элемент сосуда, для которого выполняют расчет остаточного ресурса, и указывают его характеристики геометрические размеры, необходимые для вычисления площади поверхности материал элемента номинальную и расчетную толщину стенки прибавку на коррозию. Наименование силового элемента задают из следующего перечня гладкая цилиндрическая или коническая обечайка эллиптическое и полусферическое днище или крышка плоское круглое днище или крышка и т. п. При отсутствии данных о толщине стенки ее определяют расчетным путем в соответствии с [53]. [c.204]

Указанное важное свойство решений плоской задачи теории упругости составляет содержание теоремы М. Леви. Пользуясь этим, можно заменять изучение напряжений, например, в металлических деталях изучением напряжений в моделях, изготовленных из прозрачных изотропных материалов, оптически чувствительных к возникающим в них деформациям. На этом основаны экспериментальные оптические методы исследования упругих тел. Очевидно, что соответствующие перемещения существенным образом зависят от характеристик упругих свойств материала. [c.494]

Полученные в работе 1Ю упругие характеристики материала для плоской задачи в случае однофазного искривления волокон в намоточном кольце совпадают с расчетными зависимостями (см. табл. 3.3), если в них подставить значения параметров 1 = = 1, 2, 3 из табл. 3.4. Пренебрегая коэффициентом Пуассона для мо- [c.63]

Поперечные к плоскости армирования напряжения одинаковы для всех слоев н определяются в случае плоской деформации (ез) = О через эффективные упругие константы ортотропного материала и средние напряжения в плоскости, или через соответствующие характеристики в главных осях упругой симметрии слоя и послойные напряжения [c.73]

Нагружение под углом. Композиционные материалы, образованные системой двух нитей, могут быть отнесены (см. с. 97) к ортотропным материалам. Расчет упругих характеристик этих материалов в направлениях, не совпадающих с главными направлениями ортотропии, можно выполнять по формулам пересчета констант материала при повороте осей координат. Для плоской задачи исходными характеристиками при повороте координат вокруг оси 3 являются модули упругости в главных направлениях ортотропии Ех, а, коэффициент Пуассона Угг и модуль сдвига 0x2. Эти характеристики могут быть определены экспериментально или на основе свойств компонентов. [c.105]

Существующие теории армирования, как правило, базируются на ряде допущений (см. с. 64). Отказ от некоторых из них, в частности переход от плоского напряженного состояния к объемному, приводит к усложнению расчетных выражений, но позволяет оценить соответствующие поправки. Отсутствие допущения об однородности напряженного состояния в пределах объема каждой из компонент материала повышает степень сложности расчета вследствие необходимости решения задачи теории упругости для многосвязной области. В этом случае возможен учет влияния расположения волокон в материале на расчетные значения его упругих характеристик. Однако для трехмерных структур такой анализ выполняется только с использованием численных методов решения краевых задач. [c.127]

Чтобы иметь числовую характеристику предельного напряженного состояния, выбирают в качестве эталона (эквивалента) предельное напряженное состояние при одноосном растяжении. Тогда для расчета на прочность в случае сложного напряженного состояния следует заменить его равноопасным (эквивалентным) ему одноосным растяжением и сравнить соответствующее напряжение с предельным (или допускаемым) для данного материала. Этот подход к оценке прочности при объемном (или плоском) напряженном состоянии иллюстрируется условной схемой, показанной на рис. 125. Напряжение при одноосном растяжении, равноопасном заданному сложному напряженному состоянию, называют эквивалентным напряжением [c.153]

Ранее основное внимание уделяли изучению и описанию различных видов разрушения и их характерных признаков. Теперь количественно оценивают фрактографические особенности усталостных изломов и устанавливают их связь с прочностными характеристиками материала [21]. На поверхности усталостного разрушения выделена зона, связанная с распространением трещины в условиях плоской деформации и равная критической длине усталостной трещины Установлено, что критическая длина не зависит от амплитуды напряжения. [c.45]

Изготовление чертежей и создание модели для визуального рассмотрения. По мере создания окончательного варианта конструкции следует еще раз рассмотреть такие параметры, как толщина стенки, ребра, радиусы кривизны, точки воздействия критических напряжений. Толщина стенки изделия является одним из наиболее важных факторов, так как она определяет стоимость и эксплуатационные качества детали. Необходимо использовать ребра жесткости для повышения прочности отдельных участков, чтобы снизить расход материала, но одновременно обеспечить удовлетворительные эксплуатационные характеристики. Следует избегать в конструкции наличия больших плоских участков, а также предусмотреть возможность контроля размеров и формы детали. На данном этапе конструирования разумно изготовить модель для визуального рассмотрения. Необходимо, чтобы модель имела точные размеры конструируемого изделия или была бы близким прототипом. [c.401]

Циклическая вязкость разрушения К с—коэффициент интенсивности напряжений — в условиях плоской деформации в начале нестабильного роста трещины принята за показатель стойкости материала против хрупкого разрушения. Эта величина служит сравнительной характеристикой и может быть использована для расчетов с целью установления критических нагрузок и длин (глубин) трещин. С физической точки зрения К с отражает перераспределение напряжений в материале образца вследствие образования усталостной трещины, характеризуя величину усилий, передающихся через область у ее вершины. Циклическая вязкость разрушения, определяющая предельное состояние металла, является функцией межатомной связи и размера пластической деформации у вершины усталостной трещины критической длины. [c.111]

Учебник имеет ряд особенностей, отличающих его от большинства учебников, ранее изданных другими авторами. Учитывая затруднения, которые испытывают студенты при изучении курса и преследуя цель равномерно распределить домашние расчетнопроектировочные работы, авторы сочли целесообразным изменить обычно принятую последовательность изложения материала. В частности, такой раздел, как Геометрические характеристики плоских сечений , носящий вспомогательный характер, помещен в начале курса, что позволяет уже в первые дни выдавать студентам домашнее расчетно-проектировочное задание. Затем в самостоятельную главу выделены вопросы построения эпюр внутренних усилий — раздел, усвоение которого вызывает у студентов определенные трудности. Особенность книги состоит также в том, что решение основных задач сопротивления материалов в ней излагается по единому плану сначала рассматривается статическая сторона задачи, затем — геометрическая, физическая и, наконец, их синтез. [c.3]

Пособие содержит материал, относящийся к разделам растяжение, сжатие, сдвиг, геометрические характеристики плоских фигур, кручение, плоский поперечный изгиб, сложное сопротивление прямых брусьев, продольный изгиб, энергетический метод расчета улругих систем, кривые брусья, толстостенные трубы и динамическое дайствие сил. [c.3]

В расчетах на прочность либо в расчетах напряженного состог>-ния принято, что при однородном одноосном напряженном состоянии вдоль цилиндрического или плоского образца, каким бы он не был длинным, действуют одинаковые напряжения во всех сечениях. Однако в действительности относительное удлинение в разных частях образца изменяется от самого незначительного до наибольшего около места разрыва (шейка образца). В частности, в связи с этим было признано, что более показательной характеристикой пластичности материала является поперечное сужение, которое сравнительно легко определяется для цилиндрических образцов и значительно сложнее —для листовых материалов. [c.47]

Для тонкостенных многослойных конструкций типичны плоское напряженное состояние и изгиб. Поэтому практически важен переход от обш,их соотношений для линейно упругого анизотропного тела к конкретным формам их записи для этих напряженных состояний. Особенно важны вопросы, связанные с преобразованием характеристик однонаправленного материала — основного элемента современных силовых тонкостенных оболочек, в характеристики многослойных материалов, составленных из разноориентированных слоев однонаправленных материалов. [c.6]

Количественной характеристикой трещиностойкости материала является критический коэффициент интенсивности/напряжений в условиях плоской деформации в вершине трещины На практике используют для 01д)еделения связи между разрушающими напряже-ниями и размерами дефектов в элементе конструкции. Определяют Ки-испытанием специальных образцов с предварительно выращенной усталостной трещиной (ГОСТ 25506—85). На рис. 2.11 изображена схема компактного образца с надрезом и выращенной усталостной трепщной для огфеделения АГь. Образец подвергается внецентренному растяжению (рис. 2.12, а) с автоматической регистрахщей диаграммы нагрузка (Р) — раскрытие берегов нгцфеза образца (Г) [c.40]

Рассмотреннь1е критерии разрушения интегрально учитывают прочностные и пластические свойства материала. В отличие от общепринятых характеристик прочности и пластичности, учитывающих усредненные свойства о6 1азца при нагружении, критерии линейной механики оценивают лока льные свойства материала у вершины трещины в условиях плоского напряженного состояния или плоской деформации. С этих позиций они являются фундаментальными характеристиками сопротивления материала разрушению. [c.63]

Недостатком всех указанных характеристик (в том числе и температуры хрупко-вязкого перехода, определяемой по данным ударных испытаний) при их использовании в качестве критериев развития обратимой отпускной хрупкости является то, что они дают информацию о характеристиках сопротивления распространению трещины в конкретных образцах и не являются в полной мере характеристиками материала. На основании этих характеристик нельзя оценить, например, такой важный параметр, как критический размер трещины (и его изменение при развитии обратимой отпускной хрупкости) в реальных конструкциях. Для получения такой информации необходима оценка вязкости разрушения критического коэффициента интенсивности напряжений при плоской деформации, который является константой материала, не зависящей от конфигурации и размеров изделия. Поэтому изменение /С при заданной температуре или смещение критической температуры хрупкости, определяемой по заданному значению /С , является, по-видимому, наилучшей характеристикой склонности материала к отпускной хрупкости. Однако к настоящему времени получено лишь незначительное количество данных об использовании таких испытаний для изучения отпускной хрупкости. Так, установлено снижение вязкости разрушения при развитии отпускной хрупкости хромоникелевых сталей типа ЗОХНЗ [24], хромистой стали типа 20X12 [25], сталей ЗОХГСНА и 40Х [264), [c.24]

ПЛОСКОМ вапряженном состоянии. Определим упругодиссипативные характеристики многослойного материала (см. рис. 8.3) при плоском напряженном состоянии. Будем считать, что слои деформируются одинаково [см. (8.23)], а средние для пакета слоев напряжения определены формулами (8.22). При идеальной взаимосвязи слоев потери энергии в многослойном композите при циклическом нагружении равны сумме потерь энергии в монослоях. Потери за цикл нагружения в к-м слое определяются с помощью матрицы УДХ по деформациям через амплитудные значения компонент вектора деформации, или с помощью матрицы УДХ монослоя по напряжениям [ф у] через амплитудные значения напряжений. [c.257]

Сравнительно универсальным, т. е. позволяющим оценить ироч-ность и жесткость, является метод кручения тонкостенных трубчатых образцов. Применение этого метода, однако, несколько ограничено болыним расходом исследуемого материала и потребностью в специальном оборудовании для изготовления и испытания образцов. Кроме того, при кручении тонкостенных труб определяются только сдвиговые характеристики в плоскости укладки арматуры лри оценке прочности из-за опасности потери устойчивости необходима особая тщательность. Вследствие того, что трубчатые образцы изготавливаются только намоткой, этот метод не позволяет оценить сдвиговые характеристики плоских изделий, изготовленных методом прессования и контактного формования. Для исследования этих изделий используются пластины, стержни и бруски. [c.120]

В настоящее время для качественной оценки способности материала тормозить развитие магистральной трещины существует достаточно больпюй набор экспериментальных методов и соответствующих характеристик материала (точнее, образца из пего). Здесь будут рассмотрены несколько таких характеристик, представляющих не только качественный (для сравнения и выбора материалов и технологий), но и расчетный интерес. Последнее означает, что но такой характеристике возможно, на основании соответствующих критериев разрушения, вести расчеты па прочность с определением требуемых коэффициентов запаса. Эти характеристики (называемые характеристиками трещиностой-костп) Кс, Ки — критические коэффициенты интенсивности на-пря/кений при плоском напряженном состоянии и объемном рас-тя кении (в случае плоской деформации) бс — критическое раскрытие трещины в вершине (разрушающее смещение) Лс — упругопластическая вязкость разрушения h — предел трещино-стойкости. [c.123]

Это последнее обстоятельство указывает на то, что задачи теории идеальной пластичности не оказываются статически определенными, как это может показаться на первый взгляд и как считалось в ранние периоды развития теории пластичности. Наличие жестких зон означает кинематическое стеснение пластического течения на границе жесткой зоны нормальная составляющая скорости должна обращаться в нуль. Поэтому, после того как построено статическое решение по методу, изложенному выше, необходимо проверить, возможно ли для данного поля характеристик построить кинематически возможное поле скоростей. В случаях, изображенных на рис. 15.4.3 или 15.4.4 (в последнем случае стенки фильеры играют роль границ жестких областей), может оказаться, что линия разрыва скрости упирается в границу жесткой зоны,— такое решение недопустимо. Но даже если кинематически возможное поле скоростей удается построить, может оказаться, что скорость диссипации энергии D в некоторой области окажется отрицательной, что также невозможно. Наконец, устанавливая границы жестких и пластических зон, мы всегда располагаем определенной свободой выбора. Может оказаться, что та часть материала, которую мы предполагали жесткой, на самом деле перейдет в состояние текучести. Теперь мы можем сформулировать требования, которые должны предъявляться к истинному или так называемому полному решению плоской задачи теории пластичности, а именно [c.509]

Введение механической характеристики Кс — ВЯЗКОСТИ разрушения, оценивающей сопротивление материала развитию в нш трещины при плоском напряженном состоянии, и К с — при плоской деформации [c.481]

Наличие волокон с высокой жесткостью позволяет варьировать в самом широком диапазоне зависимость уд ль-ной прочности композиционных материалов от их удельной жесткости. Это обусловливает существенные преимущества композиционных материалов перед металлами, где удельная жесткость примерно постоянная при некотором изменении удельной прочности [15]. Управление удельной жесткостью и прочностью, а также другими физико-механическими характеристиками в плоскости армирования осуществляется нзд1енением укладки волокон или одноосных тканей различного плетения как в плоскости, так и по толщине пластины или изделия [2, 14]. При этом характеристики композиционных материалов перпендикулярно плоскости армирования практически не изменяются [25]. Варьирование укладки волокон приводит не только к изменению степени анизотропии свойств, при незначительном изменении сопротивления межслойному сдвигу и поперечному отрыву [20, 69]. Наличие переменной укладки по толщине приводит к существенному увеличению неоднородности структуры композиционного материала, что необходимо учитывать при расчете конструкций из таких материалов [2, 104]. Выбор закона укладки в плоскости и по толщине пакета подчиняется назначению конструкции. Таким образом, использование высокомодуль-пых волокон при традиционных схемах армирования, когда толщина изделия создается набором плоских армирующих элементов — ирепрегов или слоев ткани, не устраняет указанных выше отрицательных особенностей композиционных материалов. [c.8]

Условия моделирования слоев в трех-мерноармированном композиционном материале. В материале с регулярной структурой нетрудно выделить повторяющиеся элементы в виде плоских слоев. Если в каждом слое пренебречь неоднородностью структуры и найти эффективные характеристики как ква-зиоднородного материала, то деформационная модель всего материала представится в виде неоднородного блока, составленного из различных слоев. [c.52]

Для получения упрощенных зависимостей, описывающих усредненные упругие характеристики двухмерноарми-рованного слоя, использованы подходы, изложенные в работах [4, 18, 49]. Сначала укажем на основные допущения, принятые при приближенном описании деформативных характеристик однонаправленного композиционного материала [49] 1 — компоненты армированного пластика (волокно и матрица) изотропны и линейно упруги и работают совместно на всех этапах деформирования 2 — единичный объем материала находится в условиях плоского напряженного состояния 3 — пренебрегается напряжениями, перпендикулярными к волокнам при действии нормальной нагрузки вдоль волокон 4 — деформации вдоль нагрузки при поперечном (к направлению волокон) растяжении-сжатии пропорциональны в каждой компоненте ее объемному содержанию в материале 5 — напряжения неизменны в объеме отдельных компонентов. [c.57]

Соединение слоев при плоском напряженном состоянии. Второй подход расчета упругих характеристик трех-мерноармированных композиционных материалов основан на совместном деформировании слоев в условиях плоской задачи [4]. При этом, как и в первом случае, реальная структура материала сводится к двум слоям, параллельным плоскости 1/, где /, / = 1, 2, 3. Естественно, что данный подход позволяет получать более простые расчетные зависимости для упругих констант, чем первый [см. формулы (5.3)—(5.5)]. [c.123]

Пусть бесконечно длинный стрингер малой толщины h прикреплен к полуплоскости, находящейся в условиях плоской деформации. Будем читать, что материалы стрингера и полуплоскости обладают свойством ползучести, которое характеризуется неоднородностью процесса старения. Обозначим меру ползучести стрингера l (i, т), переменный по его длине возраст — Ti (х), модуль упругости — El (i). Соответствующие характеристики для полуплоскости будут Са t, т). Та х) и t). В дальнейшем примем, что El (t) = Е] = onst, Е2 t) = Е2 = onst, Та = onst. Кроме того, считается, что для материала полуплоскости коэффициенты поперечного сжатия для упругой деформации Vi (i) и деформации ползучести Va t, т) одинаковы и постоянны [c.136]

Для изотропных материалов экспериментально было обнаружено, что энергия, затраченная на продвижение трещины, относительно постоянна. Поэтому большая часть усилий была сконцентрирована на изучении различных методов вычисления затраченной энергии, причем игнорировалось обоснование сделанного выше упрощения. Анализ энергетического неравенства (И) показывает, что левая часть (11) постоянна тогда и только тогда, когда Цравая. часть неравенства является функцией одного параметра. Это на самом деле соответствует случаю изотропного разрушения, когда под действием любого сложного плоского нагружения наблюдается неустойчивый рост трещины в направлении, ортогональном направлению максимального нормального напряжения около кончика трещины (например, см. работу [15]). Иначе говоря, в изотропном материале со случайно распределенными трещинами равной длины (рис. 9) только трещина, перпендикулярная действию нагрузки, является критической и только один вид испытания — растяжение в направлении, перпендикулярном трещине,— необходим для определения характеристики разрушения такого материала. [c.228]

Сравнительная оценка величины пластической деформации проводилась по результатам рентгеновского анализа и измерения микротвердости, приведенным в предыдущем параграфе. Ширина линии (220) a-Fe и микротвердость при нагрузке на пирамиду Р = 50 ГС сопоставлялись с аналогичными характеристиками при простом растяжении. В соответствии с [87, 88] тарировочные графики строились в координатах (АВ/Во) линии (220) a-Fe и (Д//д/Яц ) — (А1/1) /к Для их построения использовались плоские образцы, отожженные в вакууме при 830—850 °С. В рабочей части образцов по их центру на расстоянии 45 мм с помош,ыо прибора Роквелл наносились два отпечатка. Точное (до третьего знака) расстояние между ними измерялось компаратором. Затем образцы растягивались до определенной, заранее заданной степени деформации на пятитонной универсальной машине УМ-5. За относительную деформацию принималось изменение расстояния между отпечатками после растяжения, отнесенное к первоначальному расстоянию. Рентгенографирование и измерение микротвердости проводилось до и после растяжения. Каждое значение ширины линии (220)а-Ге является средним из шести, микротвердости — из десяти значений. Тарировочные графики представлены на рис. 35. Наличие на них точки перегиба свидетельствует о начале разрушения материала. На основании тарировоч-ных графиков и средних максимальных значений и [c.61]

В общем случае анизотропии для расчета необходимо знание 21 механической характеристики материала. Для ортотропной среды при объемном напряженном состоянии количество характеристик сокращается до 9. В случае плоского напряженного состояния критерий Мизеса—Хилла примет вид [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...