Нагружение динамическое (ударное)

Применительно к условиям разнообразных ударных нагрузок, создающих особенно большие деформации амортизаторов, кривые сила-деформация (см. рис. VH.20) служат основным фактическим материалом для оценки динамических ударных жесткостей и механических потерь в элементах амортизаторов. При соответствующих испытаниях должно быть уделено надлежащее внимание определению остаточных деформаций и оценке изменяемости характеристик амортизатора при повторных нагружениях. [c.340]

Динамический модуль резины — характеристика упруго-гистерезисных свойств резины, определяемая отношением энергии нагружения к произведению деформируемого объема и функции динамической деформации. Динамический модуль резины определяют с учетом вида нагружения при ударном растяжении по ГОСТу 10827—64, знакопеременном изгибе по ГОСТу 10828—64, при качении по ГОСТу 10953—64. [c.240]

Экспериментальные исследования, выполненные на короткой консольной пластинке, имитирующей зуб колеса при нагружении ее ударным импульсом, показали, что по методу конечного элемента получаются удовлетворительные результаты как для формы колебаний, так и для величины деформации. Использование для расчетного определения динамических деформаций метода собственных форм колебаний пластинки дает значительное расхождение с экспериментальными данными. [c.91]

Вязкость разрушения при плоской деформации для многих материалов также зависит от скорости нагружения. При ударном нагружении вязкость разрушения обычно называют динамической ударной вязкостью К, Для некоторых материалов, таких, например, как конструкционная сталь малой прочности, характерно непрерывное уменьшение вязкости разрушения с увеличением скорости нагружения [15] (см. рис. 15.24(a)). Хотя методы испытаний для определения значений Ки пока еще не стандартизованы, эта величина широко используется расчетчиками. Как упоминалось в гл. 8, статическая вязкость разрушения зависит от температуры. Динамическая ударная вязкость разрушения, как показано на рис. 15.24(6), также является функцией температуры возрастает с повышением температуры. [c.534]

Таким образом, для получения удовлетворительных результатов требуются не только заданные геометрические пропорции в испытываемых образцах и реальных элементах конструкций, но и одинаковая скорость нагружения, так как при низкоскоростном изгибе высокая концентрация напряжений у краев образца может успевать диссипировать в результате ползучести матрицы, а при высокоскоростном — не успевать, что приведет к понижению в последнем случае эффективной межслоевой прочности. Это было продемонстрировано в работе [ИЗ], в которой измеряли зависимость динамической (ударной) сдвиговой прочности от скорости нагружения (рис. 2.60). [c.123]

Учесть тип нагружения. В результат, полученный в п. 3, внести поправку, если нагружение динамическое или ударное. [c.244]

По характеру нагружения различают испытания статические, динамические (ударной нагрузкой) и испытания на выносливость (при напряжениях периодически изменяющихся во времени). [c.65]

Как уже отмечалось, в зависимости от степени раскисления сталь может быть кипящей, спокойной и полуспокойной. Кипящую сталь обозначают индексом кп , спокойную сп и полуспокойную пс . Спокойная сталь обладает более высокими показателями сопротивления динамическому нагружению и ударной вязкости. Буквы М (мартеновская) и Б (бессемеровская) в марках стали означают способ выплавки. Так, мартеновскую спокойную сталь обозначают МСт. 2сп, бессемеровскую кипящую — БСт. Зкп. [c.140]

Детали газораспределительного механизма кроме температурных напряжений испытывают воздействие динамических напряжений. Ударная нагрузка на клапан и седло изменяется в зависимости от величины теплового зазора между торцом клапана и коромыслом, между стержнем клапана и втулкой и состояния сопрягаемых поверхностей. При изменении зазора между торцом клапана и коромыслом двигателя Д-21 от 0,25 до 1,0 мм скорость посадки клапана на седло возросла от 0,482 до 0,970 м/с, усилие растяжения стержня клапана увеличилось в среднем с 250 до 350 Н, на штанге толкателя — от 250 до 380 Н. С повышением зазора возрастает ускорение движущейся массы деталей механизма, что вызывает увеличение скорости посадки и нагружения клапана. Ударная нагрузка на фаску при посадке клапана достигает (1-г-12)-10 Па в зависимости от ширины фаски и величины теплового зазора. [c.189]

Известный смысл имеет также использование разделения режимов нагружения на статический и ударный (динамический), понимая под статическим такой, при котором скорости нагружения измеряются долями миллиметров в минуту, а под динамическим (ударным) такой, при котором скорости соударения (нагружения) измеряются в метрах в секунду. [c.24]

При назначении допускаемого напряжения следует учитывать, что при ударном нагружении меняются механические характеристики материала и особенно предел текучести, который понижается при динамическом нагружении. При ударном нагружении тело приобретает склонность к хрупкому разрушению, зависящему от состава и структуры материала тела, скорости нагружения, температуры и концентрации напряжений. [c.302]

Для нагруженных литых кронштейнов рекомендуется применять сталь 20Л-Ш (ГОСТ 977—75) (группа отливок III — отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при динамических ударных нагрузках) с обязательным последующим отжигом или нормализацией отливок на твердость НВ 115—145. Для стальных отливок предпочтительной является выплавка стали в мартеновских или электрических печах, обеспечивающих минимальное содержание серы и фосфора. Рекомендуется выбирать отливки с более низким содержанием углерода. [c.136]

Работоспособность конструкционных материалов при различных видах нагружения определяется величинами, которые называют механическими характеристиками. Механические характеристики устанавливают границу безопасной эксплуатации элементов конструкций при статическом и динамическом (циклическом и ударном) нагружениях. К числу основных механических характеристик относятся предельные напряжения, твердость, ударная вязкость. [c.131]

Расчет воздействия на твердое тело взрыва накладного заряда ВВ. Изменением плотности и массы накладного заряда ВВ можно варьировать давления, достигаемые при нагружении образца, а также реализующиеся за счет взрыва скорости метаемых пластин. Детонационная волна после выхода на контактную границу с инертным материалом инициирует в нем 5 дарную волну, интенсивность которой зависит от динамических жесткостей преграды и ВВ. В обратную сторону в продукты детонации идет отраженная от контактной поверхности ударная волна сжатия или волна разрежения в зависимости от соотношения динамических жесткостей материала преграды и продуктов детонации. Во всех рассматриваемых ниже задачах динамическая жесткость инертного материала больше динамической жесткости продуктов взрыва ВВ, и поэтому в зоне контакта происходит возрастание давления с торможением, а затем и разлетом ПД от контактной границы. [c.271]

Следует иметь в виду, что при динамическом нагружении новые фазы образуются, если время ударного сжатия образца существенно больше времени превращения. Если это условие не выполняется, то образуются метастабильные фазы или смеси равновесных и метастабильных фаз. [c.40]

Повышение эффективности и надежности машин при уменьшении материалоемкости, создание новой техники, рассчитанной на эксплуатацию в экстремальных условиях при больших нагрузках (статических и динамических, детерминированных и случайных), высоких температурах, импульсных и ударных воздействиях требует глубоких знаний в области прочности. Без глубокого понимания физики поведения элементов конструкций, нагруженных силами или находящихся в силовых полях, рассчитать конструкцию с требуемыми прочностью, жесткостью и надежностью невозможно. [c.8]

При переходных режимах вынужденным колебаниям сопутствуют свободные, соответствующие начальным условиям. При мгновенном приложении нагрузки или при мгновенном изменении какой-либо из координат (например, при мгновенном перемещении одной из опор) в системе происходит удар. При этом, как и в системах с конечным число.м свободных координат, движение начинается в точке приложения мгновенного возмущения и лишь постепенно распространяется на остальные части системы. При этом образуется бегущая волна, как это поясняет рис. 8.25, на котором изображен заделанный одним конном стержень, к свободному концу которого внезапно приложена нагрузка. Здесь показана примерная упругая линия этого стержня в последовательные моменты времени. Скорость распространения волны деформации и ее форма (крутизна) зависят от параметров системы (от соотношения распределенных масс и упругости, иными словами, от соотношения собственных частот нормальных форм и времени приложения внешней нагрузки). Вследствие постепенности распространения деформации при ударных нагрузках в зоне их приложения возникают динамические напряжения, которые могут во много раз превысить статические, т. е. те, которые соответствуют весьма медленному нагружению системы. Поэтому появление ударных нагрузок в машинах крайне нежелательно. [c.234]

Отметим, однако, что не меньший интерес представляет развитие теории стохастической устойчивости вязкоупругих систем и, в частности, использование вероятностных методов при определении функционала критического времени. Это связано, в частности, с тем, что большая часть реальных факторов, влияюш,их на поведение системы, имеет случайный характер. Кроме того, актуальными представляются различные проблемы динамической устойчивости, проблемы влияния скорости нагружения на процесс потери устойчивости, задачи потери устойчивости при ударных нагружениях, выделение основных параметров вязкоупругих систем, влияюш,их на процесс потери устойчивости, задачи тепловой устойчивости и др. Представляет также интерес исследование вопросов устойчивости вязкоупругих систем в геометрически- и физи-чески-нелинейной постановке. [c.231]

На наш взгляд, успех в этом направлении может быть достигнут лишь при использовании динамических методов деформирования, в частности при использовании взрывного нагружения. Как известно [1], деформирование взрывом вызывает специфическую дислокационную структуру, характеризуемую повышенной плотностью дефектов кристаллической решетки и обилием всевозможных закреплений. Это может привести к качественно новым свойствам защитных покрытий. Более того, применение ударных волн позволит создать диффузионные слои определенных свойств и размеров даже с помощью элементов, имеющих весьма малую взаимную растворимость. [c.121]

Таким образом, раскрытие закономерностей любого вида изнашивания при ударе неизбежно связано с необходимостью учета сложных взаимосвязанных процессов, происходящих при ударе упругопластической деформации, высокоскоростного нагрева и охлаждения, фазовых и структурных превращений, упрочнения и разупрочнения, развития усталостных явлений и др. Ударные нагрузки нарастают и снижаются в очень короткий промежуток времени (тысячные доли секунды) и порождают волны напряжений, которые исходят из зоны контакта. При многократных соударениях деталей в процессе эксплуатации современных машин, различных аппаратов и приборов возможно возникновение в одной детали одновременно упругих и пластических волн растяжения и сжатия. По-видимому, сложность явлений, сопровождающих соударение поверхностей, и связанное с этим принятие различных упрощающих предположений, отклонение реальных механических свойств от их абстрактных механических моделей служат причиной несогласованности результатов теоретических и экспериментальных исследований удара. Структура и механические свойства одного и того же металла существенно различаются при динамическом и статическом нагружении [22]. [c.22]

С ростом плотности характеристики механических свойств порошковых материалов повышаются, особенно ударная вязкость, а также относительное удлинение б, %, и сужение t j, % при динамическом нагружении. [c.36]

Сложность анализа волновой картины в композитных материалах, в отличие от гомогенных, заключается в том, что на границе сцепления слоев при прохождении ударных волн появляются отражения, обусловленные различной динамической жесткостью pD материалов, из которых состоит исследуемый образец [121] (р — плотность, D — скорость распространения ударной волны). В связи с этим возникает вопрос о выборе схемы нагружения, удобной для анализа и расчета. С этой целью были проведены испытания на прочность сцепления при импульсных нагрузках слоев биметаллических материалов. [c.225]

На рис. 6.2 приведены результаты испытаний слоистых полиэфирных пластин, армированных стекловолокном, полученные при проведении испытаний на машине с вертикально падающим грузом. По оси абсцисс отложено содержание стекловолокна в композиционном материале, а по оси ординат — отношение ударной прочности при растяжении к статической прочности при растяжении. При проведении исследований скорость удара изменялась в диапазоне от 2,8 до 5,42 м/с. При этом отношение пределов прочности составляло 1,4—1,6. Таким образом, можно видеть, что предел прочности при ударном нагружении оказывается выше предела прочности при статическом нагружении. На рис. 6.3 проводится сравнение картин разрушения экспериментальных образцов при действии статических и динамических нагрузок для случаев армирования стеклотканью и стекломатом [c.147]

Для определения долговечности цилиндрических витых пружин, работающих в условиях ограниченно кратного или многократного динамического действия, в Ижевском механическом институте под руководством проф. В. П. Остроумова спроектирована и изготовлена машина, которая позволяет воспроизводить нагружения, при которых напряжения в испытуемой пружине соответствуют по характеру и величине эксплуатационным. Статическая рабочая сила сжатия испытываемых пружин при мощности электродвигателя 4,5 кВт не превышает 90 кгс. К основным узлам машины относятся ударный и копирный механизмы, приемник,вариатор. [c.274]

Существует также ковкий чугун, название которого, однако, вовсе не означает, что его можно ковать. По сравнению с серым чугуном ковкий более прочен, а главное — более вязок, приближаясь в этом отношении к конструкционной стали. Предел выносливости ковкого чугуна в 4—6 раз больше, чем серого, поэтому из него изготовляют детали машин, подвергающиеся ударным и динамическим нагрузкам, при которых детали из хрупкого серого чугуна разрушаются (ударные рычаги сложной формы, нагруженные большими инерционными силами детали быстроходных машин, картеры коробок передач автомобилей и т. д.). [c.154]

При калибровке ударных акселерометров в условиях динамического нагружения наиболее широко применяют два метода первый основан на определении изменения скорости тел при соударении, второй — на определении силы удара. [c.363]

Проверка на пробивание при динамическом нагружении Проверка амортизационных свойств при ударе по условным критериям по допустимости ударных нагрузок для головы человека [c.408]

Особые разделы теории уста сти составляют усталость при ударном циклическом нагружении (динамическая усталость), при контактном циклическом нагружении (контактная усталость), при повыщен-ных температурах и при периодических колебаниях темпе))атур (терм и-ческая усталость). Закономерности циклической прочности в этих условиях находятся в стадии изучения. [c.288]

Выбор величины предельного напряжения (Тпред зависит от режима предполагаемой эксплуатации. Если в течение всего планового срока использования буфер вступает в работу всего 5... 10 раз, то величину Стпред принимают равной пределу текучести ау. Такой выбор предельного напряжения мы проводили ранее для статического нагружения. Динамический же нормативный коэффициент запаса [s I в (16.36) назначается больше обычного коэффициента [s] в статике. Дело в том, что в реальном буфере в отличие от идеального имеются всякого рода отверстия, вырезы и т. п. Такие особенности конструкционного элемента существенно снижают его прочность при ударном нагружении по сравнению со статическим. [c.302]

Олмонд и др. [4] анализировали ряд статей по вопросам разрушения слоистых металлических материалов, а также провели количественное исследование факторов, управляющих распространением трещин в слоистых материалах. В работе были получены кривые изгиба при динамическом ударном нагружении слоистых материалов из мягкой стали, соединенной медью, припоем, эпоксидной смолой и резиной. Установлено, что первоначальные разрушающие нагрузки и нагрузки после разрушения согласуются с величинами, предсказанными на основании простых геометрических соображений и известных свойств материалов (рис. 21). [c.69]

Независимо от способа выплавки сталь может быть кипящей, спокойной и нолуспокойной. Спокойная сталь обладает более высокими показателями сопротивления динамическому нагружению и ударной вязкости. [c.88]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

Если при нагружении возникают колебания конструкции со зна> чнтельными ускорениями, то нагрузка называется динамической. Динамические нагрузки подразделяются на ударные и безударные. [c.174]

Продольный удар. Если время б возрастания нагрузки до своего наибольшего значения значительно больше периода Т продольных колебаний основного тона или времени прохождения фронта ударной волны напряжений от одного конца стержня до другого, то нагрузку можно считать приложенной статически. Если 0 Г, то нагружение считается динамическим и необходим учет сил инерции. Если 0 Г, то нагружение считается быстрым или ударным. Рассмотрим задачу о продольном ударе по стержню груза массой т, падающего с высоты h (рис. 3.39). С момента соприкосновения груза с торцом стержня в месте их соприкасания возникают ударные силы, возрастаюш,ие в первой фазе удара за время т" до своего наибольшего значения и уменьшающиеся за время х" второй фазы удара. При этом вдоль стержня распространяется фронт ударной эрлны со скоростью с. Однако эпюра напряжений вдоль стержня не постоянна и скорость распространения каждой амплитуды этой элюры тоже своя, зависящая от уровня напряжений, если он пре- [c.83]

Иногда целесообразна оценка динамической трещиностойко-СТИ1 т. е. трещиностойкости материалов при нагружении с большими скоростями. Кроме того что многие детали машин и элементы конструкций работают в условиях ударных нагрузок и тем самым привлекают к себе внимание специалистов в области механики разрушения и конструкторов, создаюш их образцы новой техники, интерес к динамической треш иностойкости определяется также и развитием теории остановки трещин [235, 243]. Как известно, в хрупких материалах трещина может перемещаться с большой скоростью, поэтому для описания кинетики ее распространения и остановки необходимо учитывать динамические эффекты. [c.147]

Проблема воздействия импульсных сил, распределенных вдоль линии, на анизотропное полупространство была рассмотрена для трансверсально изотропного упругого материала в работе Краута [88]. В частности, если поверхность полупространства нормальна к оси симметрии, линейный источник вызывает появление двух волновых поверхностей (рис. 22). Обобщение этого решения на случай соударения с упругим телом к настоящему времени не получено. Волны, образующиеся при сосредоточенном ударном нагружении изотропного полупространства, изучались Пекерисом [135 ], который показал, что большие поверхностные напряжения распространяются со скоростью поверхностных волн Релея. Однако решение динамической задачи об ударе упругой сферы по упругому полупространству до настоящего времени не известно. [c.316]

Важная часть исследования динамического разрушения композитов — их реакция на высокоскоростное ударное нагружение, перпендикулярное плоскости армирования. Результирующее разрушение зависит от многих факторов, таких, как геометрия, скорость удара, свойства составляющих материалов и т. д. Растрескивание, разрушение волокон и образование отверстий — это некоторые из возможных способов разрушения. Здесь будет описана реакция армированных волокнами композитов на два типа таких нагружений. Одна методика использует тонкую летящую пластинку, осуществляющую очень короткий импульс (0,12—0,22 мкс) при очень высокой скорости удара (до 2400 м/с), а другая методика использует пневмопушку, способную стрелять шарами различного диаметра при скоростях до 350 м/с. [c.324]

Исследуемые образцы нагружали со скоростью плоским ударом алюминиевого бойка, выполненного в виде стакана диаметром 90 мм, который разгонялся на ппевмо-пороховой установке ПК-90. При этом возможны два варианта схемы нагружения. В первом варианте удар бойком производится по жесткому (т. е. с большей динамической жесткостью) слою испытываемого образца. Диаграммы взаимодействия волн в этом случае приведены на рис. 115, где х — координата t — время сГг — напряжение, нормальное к фронту волны и — массовая скорость. Точкам на диаграмме (сГг, и) соответствуют области в плоскости t, х). Как видно, при такой схеме нагружения появлению растягивающих напряжений сТг<0 в плоскости сцепления слоев (точка 6) предшествует более раннее растяжение жесткой составляющей А (точка 4) при взаимодействии волны разгрузки, идущей от тыльной поверхности бойка после выхода на нее ударной волны, с встречной волной разгрузки, которая появилась при распаде разрыва на границе с мягким материалом [c.225]

Выше указывалось, что суммирование ошибок зацеиления и деформаций зубьев под нагрузкой вызывает ухудшение условии работы передачи, в свою очередь снижающее ее долговечность. Роль этого явления возрастает с повышением передаваемой мош,ности и, до определенного предела, скорости вращения. Особое значение динамическое нагружение имеет для редуктора электропоезда (где су1цествуют и другие причины ударных и динамических нагрузок) в связи с задачей перехода на повышенные скорости движения (более 180 км/час). [c.212]

Недостаток метода в том, что да7чик силы проходит статическую калибровку, и достоверность его показаний в условиях воздействия ударного нагружения предположительна. Однако этот недостаток может быть устранен для особо ответственных испытаний проведением динамической калибровки датчика силы путем вычисления ка-нетической энергии ударяющего тела по площади переднего фронта зарегистрированной зависимости изменения силы во времени. [c.364]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...