Армирование оптимальное

Рассмотрена задача определения оптимальных параметров систем из армированных элементов. Показано, что при симметричном армировании оптимальные параметры могут быть найдены из решения соответствующей задачи для упругой системы с преобразованными ограничениями. [c.220]

Анализ данных табл. 5.2 показывает, что составляющие вектора X обладают различной чувствительностью к вариациям директивных параметров проекта. В частности, Н (возрастающая функция от величины Мд) малочувствительна к изменению . Структура армирования оптимальной оболочки (компоненты вектора 5, диапазон изменения 0 1 и, следовательно, углы укладки арматуры ср 1 и ф г) проявляет сильную зависимость от А и слабо зависит от Мд, т. е. от к. Наличие заполнителя существенно влияет как на /г, так и на з, что, по-видимому, объясняется различиями НДС пустотелой и подкрепленной заполнителем оболочки. Отметим также факт сужения диапазона изменения 0 1, т. е. множества эквивалентных оптимальных структур армирования 5, для оболочки с заполнителем в отличие от пустотелой оболочки. [c.224]

Оптимальное сочетание модулей Юнга и сдвига в трех ортогональных направлениях и трех плоскостях следует ожидать в материалах, армированных по варианту 6 с девятью направлениями волокон. [c.88]

В этом параграфе рассмотрена оптимальная форма армированной колонны, возводимой из неоднородно-стареющего вязкоупругого материала с постоянной скоростью. [c.154]

Б этом параграфе рассмотрена задача оптимизации формы армированной колонны, наращиваемой со случайной скоростью. Материал колонны обладает свойствами ползучести и неоднородного старения. В общем случае установлены формулы, дающие решение задачи в параметрическом виде. Для ряда характерных ситуаций численно получена оптимальная форма колонны. Установлено, что оптимальная форма существенно зависит от скорости возведения. Проанализирована связь оптимальных форм при детерминированной и случайной скорости возведения [251]. [c.164]

Таким образом, нахождение оптимальной формы армированной колонны, возводимой со случайной скоростью, сведено к опреде-нию функции 2 (а ), являющейся решением следующей вариационной задачи [c.168]

Следовательно, оптимальная форма армированной колонны найдется из полученных ранее соотношений (2.37), (2.28). При [c.179]

Решение уравнений, определяющих оптимальную форму поперечного сечения армированной балки. Предположим, что форма сечения симметрична относительно осей р и 2 и в первом квадранте ее граница дается однозначной положительной функцией / (р), т. е. 2 = / (р) при 2 О, р 0. Обозначим через Ра наименьший корень уравнения [c.185]

Неравенство (3.34) вытекает из этой формулы, ибо возраст входит только в показатель экспоненты. Для функции старения вида (3.32) численно получена оптимальная форма консольной армированной балки, нагруженной сосредоточенной силой на свобод- 7,м ном конце (рис. 4.3.4) величины Р = 3-10 Н. На рис. 4.3.5 приведена зависимость высоты оптимального сечения от возраста р при различных значениях момента в этом сечении. Численные значения остальных параметров на рис. 4.3.4, 4.3.5 те же, что и для рис. 4.3.3. о 5 м 15 20 [c.193]

Статически неопределимые стержневые системы. Рассмотрим задачу определения оптимальных геометрических параметров статически неопределимых стержневых систем, состоящих из армированных элементов при следующих допущениях [c.227]

Далее, как и в п. 2, приходим к следующему результату оптимальные геометрические параметры симметрично армированной системы из стареющего вязкоупругого материала совпадают с оптимальными параметрами системы из упругого материала, на напряжения и перемещения которой наложены ограничения (6.34). [c.229]

Армированные композиты с металлической матрицей часто разрабатываются следующим образом сначала изготовляется новый композит, а затем испытывается образец полученного материала. Однако такой способ бывает чреват разочарованием, поскольку получаемые свойства редко соответствуют предсказанным теоретически. Затем появляются трудности, связанные с необходимостью оптимизации большого числа параметров технологии изготовления композитов. Именно в связи с этим представляется важным описанный в данной главе способ оценки совместимости отдельных волокон и усов, так как в этом случае роль всех важных факторов для любой заданной системы композита можно оценить непосредственно. На примерах композитов с никелевой матрицей, упрочненных усами сапфира, нитрида кремния и углеродными волокнами, показано, что оптимизация температур и выдержек может быть достигнута при условии контроля за содержанием примесей. Эти принципы будут положены в основу оценки и выбора технологического процесса, который обеспечит получение композитов с оптимальной совместимостью упрочнителя и матрицы для каждой системы. Эта технология, возможно, будет сложнее (и дороже) тех, которые обычно применяются, но если бы удалось существенно понизить склонность упрочнителя к разрушению и дроблению, то это могло бы стать важным достижением. Сюда же относятся некоторые интересные возмол ности улучшения связи в композите путем стимулирования роста боко- [c.427]

Оптимальное проектирование систем электрохимической защиты достаточно сложная задача, от правильного решения которой зависит как длительная безаварийная работа дорогостоящих подземных сооружений нефтебаз, компрессорных станций, нефтепромыслов и нефтегазопроводов, так и степень коррозии других близлежащих металлических и армированных сооружений. [c.25]

Предел прочности композиций, армированных волокнами углерода и карбида кремния в зависимости от давления при пропитке, изменяется по кривой с максимумом. Давление необходимо для обеспечения полной пропитки детали и создания минимального взаимодействия, достаточного для достижения оптимальной прочности связи волокна с матрицей. Однако слишком высокое давление пропитки приводит к значительному разупрочнению волокна и снижению свойств. [c.9]

Принятая в технике традиционная схема сырье—материал— полуфабрикат—изделие далеко не оптимальна в случае использования композиционных материалов. Операции изготовления полуфабриката и даже особенно материала по возможности следует исключать. Оптимальной следует признать ту технологию, которая позволяет максимально приблизить форму получаемого материала или полуфабриката к форме готовой детали или, лучше, к цельным узлам конструкций, сводя к минимуму операции соединения и обработку. При изготовлении деталей сложной формы, а также узлов конструкций, применяемый автоматизированный процесс должен обеспечить оптимальную схему армирования, рассчитанную в соответствии с действующими на деталь напряжениями. [c.11]

С точки зрения использования прочности армированных стеклопластиков жесткое формование резьб (метод накатки) не является оптимальным. [c.218]

Рис. П. 41. К расчету оптимального профиля армированной стеклопластиковой резьбы при упругом формовании

Для малонагруженных фундаментов наиболее оптимальным является использование однослойного армирования горизонтальными прослойками с их размещением на глубине 0,2-0,25[c.15]

Наиболее оптимальным для армирования является применение синтетических тканых материалов из полиэфирного волокна с жесткостью на растяжение 1000-2000 кН/м. [c.15]

Давление формования выбирается в зависимости от конфигурации изделия и температуры металлической формы - оптимальное давление 15 - 60 МПа при формовании материалов, армированных непрерывными волокнами, необходимы еще более высокие давления. [c.106]

Если N 3, то ССУ недоопределена (число неизвестных превышает число уравнений) и, следовательно, имеет бесконечно много решений. Отсюда можно сделать практически важный вывод о том, что в классе задач оптимизации многослойных оболочек, допускающем преобразование вида (4.57), оказывается возможным существование бесконечного множества эквивалентных по критерию эффективности Е структур армирования оптимальных проектов. [c.190]

Сравнение полученных оптимальных проектов показывает, что оптимальная ребристая оболочка значительно менее материалоемка, чем эквивалентная гладкая, — ДК= 1,63-Ю см , что составляет 42% от объема гладкой оболочки. Структура армирования оптимальной обшивки [ (0°)о,2 /( 45°)о,5/90°] и структура армирования гладкой оболочки [ ( 45°)о,28/90°] различаются весьма значительно. Это легко объясняется тем, что в ребристой оболочке роль подкрепляющих оболочку в окружном направлении элементов частично берут на себя шпангоуты. Последнее проявляется в резком отличии содержания в слоистом пакете монослоев, армированных под углом фз = 90° 03 = 0,23 для ребристой оболочки и [c.232]

Дальнейшие примеры прямоугольных решеток читатель найдет в работе [47]. Решетки с криволинейными краями обсуждались в работах [45, 48, 49]. Работы [50], хотя и посвящены оптимальному проектированию пластинок постоянной толш,ины, армированных волокнами, но имеют также отношение к оптимальному проектированию решеток. Интересный метод проектирования решеток, предложенный Гейманом [51], не обязательно приводит к решеткам минимального веса. [c.67]

Высокие жесткость и прочность армирующих волокон, составляющие основу прочности и жесткости композиционных материалов, реализуются лишь в случае их определенного расположения по отношению к действующему полю напряжений (действующей нагрузке). Вследствие большого разнообразия нагрузок применяются различные схемы укладки арматуры. Варьируя направлением укладки слоев, можно получить слоистые материалы с различной ориентацией армирующих волокон, обладающие в плоскости укладки изотропными и анизотропными свойствами. Именно в возможности придания материалу оптимальной для каждого частного случая анизотропии заключается главное преимущество волокнистых композиционных материалов [44]. В зависимости от ориентации армирующих волокон в плоскости укладки слоистые структуры можно подразделить на следующие основные группы однонаправленные, ортогонально-армированные с переменным углом укладки волокон по толщине, перекрестно-армированные и хаотически-армированные. [c.5]

Рассмотрена задача о минимизации перемещения верхнего Сечения колонны, возводимой с детерминированной или случайной скоростью. Изучены задачи ироектирования армированных балок при ограничениях по прочности или по жесткости. Задачи оптимального,""проектирования балок по жесткости исследованы в минимаксной и стохастической постановках. Далее решена задача об усилении полого вязкоупругого цилиндра многослойной обмоткой. Изучены оптимальные формы стареющих вязкоупругих тел при их простом нагружении. Для каждой из перечисленных задач оптимизации конструкций выведены соотношения, определяющие решение в общем случае, приведен их анализ и рассмотрен (численно или аналитически) вид оптимальных форм для конкретных ситуаций. Отметим, что модель неоднородно-стареющего упругоползучего тела служит, в частности, для адекватного отражения картины распределения возрастов материала. По этой причине функция, характеризующая процесс неоднородного старения в теле, может рассматриваться как управление. Выбор указанного управления может осуществляться, например, из условия оптимальности характеристик прочности и жесткости. Указанное обстоятельство является источником постановки ряда принципиально новых задач оптимизации конструкций. [c.10]

В этом параграфе для различных постановок рассмотрены задачи оптимального проектирования балок при ограничениях на жесткость. Предполагается, что внешние нагрузки, действующие на балку, заданы неточно. Известны либо области, которым принадлежат внешние воздействия, либо их статистические характеристики. Таким образом., исследуемый класс задач относится к задачам оптимизации при неполной инфорлгации. Материал балки является вязкоупругим и неоднородно-стареющпм. Наряду с неточно заданными внешними воздействиями с помощью модели неоднородного старения можно учесть также и иные источники неопределенности информации. Сюда можно отнести, например, неточно заданные реологические характеристики материала, случайную скорость воздействия сооружения и др. Для анализа рассматриваемых ниже задач оптимизации конструкций при неполной информации используется как вероятностный, так и минимаксный подходы. Их существо подробно излагается для простейшего случая неармированной консольной балки. В отношении остальных случаев (балка с консолью, шарнирно-опертая балка, армированная балка) ограничимся в основном постановкой задачи и формулировкой полученных результатов [29]. [c.194]

Другими словами, оптимальное решение лежит на границе всех ограничений. На рис. 12 показаны графики для типовых структур с углами армирования + 0 и О—90°. На рисунке точки соответствуют металлическим элементам. Масса узлов соединений не учитывается. Из рисунка следует, что оптимальным материалом является высокомодульный углепластик с соотношением слоев 90% под углом 0° и 10% под углом 90°. Такой материал имеет осевой модуль упругости, равный 25 300 кгс/мм, и позволяет снизить массу элемента более чем в 2 раза по сравнению с алюминием. При уменьшении длины стержня роль осевого модуля снижается, соответственно возрастает влияние предела прочности при сжатии, и более эффективным оказывается боропластик, имеюхций очень высокий предел прочности при сжатии. Это обстоятельство является важной отличительной чертой процесса проектирования элементов ферменных конструкций из композиционных материалов. В результате анализа геометрических параметров и нагрузок выбирают тип и структуру композиционного материала, оптимального для заданных условий эксплуатации. В табл. 3 для сравнения приведена масса двух стержней различной длины и из различных материалов. Изменение длины стержня полностью меняет порядок расположения материалов по степени эффективности. [c.129]

Отсюда следует, что изменение ориентации волокон приводит к изменению характера распределения напряжений. Для изгибных напряжений оптимальные углы армироеания составляют 15°-, при этом напряжения оказываются на 34% меньше, чем при армировании под углом 45°. Однако при учете межслоевых касательных напряжений при тех же условиях нагружения установлено, что максимальная величина напряжений слабо зависит от угла армирования, несмотря на то, что последний существенно влияет на характер их распределения в пространстве, [c.326]

Усовершенствование упрочненных термопластов. Эксплуатационные качества упрочненных термопластов определяются свойствами полимера только в случае композитов на основе найлона, для армирования которых могут быть использованы стеклянные волокна того же размера, что и для эпоксидных смол. Существующие силановые аппреты применяются для упрочнения связи термопластов с непрерывным стекловолокном и, как правило, непригодны для материалов, армируемых дискретными волокнами в процессе л-итья под давлением. Для оптимального армирования те1р(мопластов стекловолокном необходимо исыкаиие новых аппретов и совершенствование технологии аппретирования. [c.10]

Электронно-микроскопическим методом при большом увеличении изучались реплики, снятые с поверхности стекловолокон, обработанных силановым аппретом. Было установлено, что оптимальными свойствами обладают однонаправленные композиты, которые армированы стекловолокнами, обработанными 0,1—0,25%-ным раствором силановых аппретов, в то время как для образования мономолекулярного слоя требуется всего лишь 0,02—0,04% силана. На электронной микрофотографии стекловолокна, обработанного о, 1%)-ным водным раствором силана, можно видеть большое количество гидролизованного силана в матрице между волокнами (рис. 2). Промывание стекловолокон горячей водой приводит к разрушению большей части силановых мостиков, не ухудшая свойств композитов, армированных таким стекловолокном. Отсюда следует, что для прочной связи волокна с полимером достаточно наличия на стеклянной поверхнасти мономолекулярного слоя аппрета. На практике обычно используются силаны более высокой концентрации с учетом неоднородного осаждения их на пряди (пучке) волокон. Видимые островки аппрета, осевшего на поверхности стекловолокна, незначительны, что подтверждается результатами электронно-микроскопичеокого исследования реплик. Даже при самом большом увеличении на стекловолокне нельзя обнаружить монослоя аппрета. В работе [47] было показано, что осаждение равномерно деформируемого пластичного слоя силиконового полимера на поверхности раздела зависит от природы силанов. [c.18]

Биполимерный пластик, состоящий из поливинилхлорида и полиэфирного стеклопластика, был использован для изготовления смесительной камеры. При конструировании этой системы учитывалась стойкость поливинилхлорида к кислотам с высокой окисляющей способностью. Основными преимуществами таких биполимерных композиционных систем являются относительно высокая прочность в результате армирования термопластичного — термореактивного связующего стекловолокнистым наполнителем химическая стойкость как результат сочетания термопластов и термореактивных полимеров экономия оборудования стойкость против абразивного износа стойкость к УФ-излучению оптимальные эксплуатационные характеристики, сочетающиеся с химической стойкостью и стойкостью против абразивного износа по сравнению с композициями на основе органических волокон и связующего огнестойкость при добавлении к связующему трехокиси сурьмы. [c.330]

Композиции, полученные при малых давлениях пропитки, характеризуются развитой поверхностью разрушения с вырывом отдельных волокон и обладают низкой прочностью. Те же композиции, полученные при средних, оптимальных давлениях, характе ризуются развитой щеповидной поверхностью разрушения (подоб ной поверхности излома древесины) и максимальной прочностью Например, для композиционного материала с алюминиевой матри цей (силумин), армированной волокнами карбида кремния, экспе риментально установлено оптимальное давление 5 кгс/см [81 [c.9]

Так как сечение тонкостенных пространственных конструкций имеет небольшое армирование, то для ориентировочных расчетов в первом приближении можно принять х—0,55 ho. Полное исчерпание несущей способности внецентренно сжатых (растянутых) элементов может иметь место только в том случае, если они взаимодействуют с более прочными окаймляющими их конструкциями. Например, несущая способность полки оболочки может быть исчерпана только в том случае, если она опирается на достаточно прочный контур, который при воздействии на него предельных для сечений полки нормальных сил распора N p и изгибающих моментов Л1пр не разрушится. Если контур не обладает такой прочностью, то возникновению в плите сил iVnp и моментов УИпр будет предшествовать его разрушение. По-видимому, если отвлечься от несовпадения несущих способностей одной и той же конструкции при различных схемах излома, то в оптимально запроектированной с точки зрения прочности конструкции разрушение различных элементов должно наступать при одной и той же нагрузке, т. е. элементы должны быть равнопрочными. В соответствии со сказанным выше, если прочность криволинейного бруса ниже прочности балок, на которые он опирается, то при возникновении в брусе предельных нормальных сил Л/ р и моментов УИпр балки не разрушатся (рис. 3.2). Наоборот, если балки в рассматриваемом примере не обладают достаточной прочностью, то при возникновении в них предельных моментов и их разрушении несущая способность бруса не будет исчерпана и действующие в нем усилия будут меньше предельных. При равнопрочности элементов момент разрушения балок должен совпадать с моментом исчерпания несущей способности бруса. Оценка несущей способности конструкций с учетом взаимного влияния прочности отдельных элементов является, несомненно, приближенной. Более точных результатов можно ожидать при учете не только взаимного влияния прочностей отдельных элементов, но и при учете влияния их деформативности. Если балку подкреплять подвесками с одним и тем же сечением (одной и той же прочностью), но с разной длиной, то очевидно, что несущая способность конструкции при увеличении длины подвески до некоторой оптимальной величины может увеличиваться (рис. 3.2, д). Таким образом, при оценке несущей способности конструкции [c.176]

Уравнения (12, 13, 15 и 16) определяют оптимальный профиль армированной стеклопластиковой резьбы, формуемой упругим пуансоном. Проделанные расчеты и экспериментальные данные показывают, что наиболее оптимальным для упругого формования является круглый профиль резьбы, причем радиус профиля подбирается таким, чтобы дуга окружности была близкой к кривым уравнений (10, н). Наиболее выгодно формовать круглую резьбу с радиусом к = 0,35о и глубиной профиля к = 0,35о. В этом случае предварительной продольной дезориентацией нитей арматуры можно обеспечить формование полного профиля резьбы без нарушения армируюших волокон. Большой радиус профиля уменьшает силы трения стеклоарматуры и способствует скольжению ее по формующим поверхностям. [c.223]

Многочисленные экспериментальные исследования, как тепловые, так и прочностные, показали, что оптимальная массовая концентрация стекла в армированных композиционных материалах на органическом связующем составляет (pgjo л 0,6- 0,8. С точки зрения механизма разрушения такое соотношение компонент указывает на определяющую роль стекла, однако процессы химического взаимодействия компонент могут в определенных случаях внести свои коррективы. [c.244]

НИ изготовлены из одаонаправленных угле- и стеклопластиков, а кольца армированы соответствующими волокнами по окружности. На рисунке приведены также данные для колец из гибридного материала, внешняя и внутренняя части которых получены тангенциальной намоткой соответственно угле- и стеклопластиков. Удельная энергия таких колец зависит от радиуса окружности, являющейся границей между внешней и внутренней частями на рисунке приведены лищь максимальные значения удельной энергии (для оптимального радиуса граничной окружности). Из рисунка видно, что удельная энергия вращения у колец из гибридных армированных палстиков больше, чем у колец, изготовленных из стеклопластиков или углепластиков. [c.197]

Высокопрочное S-стекло состава 65% ЗЮз, 25% А1зОэ, 10% MgO при комнатной температуре имеет прочность 4,5-10 МПа, а модуль упругости — 87-10 Па. Прочность стеклянных волокон уменьшается при увеличении их диаметра (рис 10.12). Более тонкие волокна содержат меньше дефектов (пор, микротрещин). Для армирования пластиков очень тонкие непрерывные стек-ляные волокна не используют в связи с разрушениями (обрывами) очень многих из них. Оптимальные значения диаметров волокон для армирования пластиков 5—15 мкм. [c.270]

Смотреть страницы где упоминается термин Армирование оптимальное : [c.195] [c.177] [c.160] [c.201] [c.520] [c.224] [c.178] [c.292] [c.177] [c.260] [c.220] [c.319]

Композиционные материалы (1990) -- [ c.352 ]

ПОИСК

Армирование

Исследование напряженного состояния и оптимальных схем армирования цилиндрической оболочки

Оптимальная пространственная структура армирования сжатой по торцам квадратной пластины

Оптимальная форма армированной колонны

Оптимальное армированная сосудов давления

Пластинки Параметры оптимальные при заполнителе из пенопласта или армированного пенопласта

Решение уравнений, определяющих оптимальную форму поперечного сечения армированной балки

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...