Теория деформаций четвертая

Опыты хорошо подтверждают четвертую теорию для пластичных материалов, одинаково работающих на растяжение и на сжатие. Появление в материале малых пластических деформаций четвертой теорией определяется более точно, чем третьей. [c.187]

Так как уравнения безмоментной теории имеют четвертый порядок, а уравнения общей теории — восьмой, то ясно, что краевой эффект должен описываться дифференциальными уравнениями четвертого порядка. В узкой зоне краевого эффекта напряжения и деформации меняются очень быстро. Поэтому в этой зоне можно использовать уравнения 35. [c.344]

Разрушение материалов происходит путем отрыва за счет растягивающих напряжений или удлинений и путем среза за счет наибольших касательных напряжений. При этом разрушение отрывом может происходить при весьма малых остаточных деформациях или вовсе без них (хрупкое разрушение). Разрушение путем среза имеет место лишь после некоторой остаточной деформации (вязкое разрушение). Отсюда ясно, что первую и вторую теории прочности, отражающие разрушение отрывом, можно применять лишь для материалов, находящихся в хрупком состоянии. Третью и четвертую теории прочности, хорошо отражающие наступление текучести и разрушение путем среза, надлежит применять для материалов, находящихся в пластическом состоянии. [c.189]

Таким образом, в наиболее напряженной точке площадки контакта материал испытывает напряженное состояние, близкое к равномерному сжатию. Благодаря этому в зоне контакта материал может выдержать без появления остаточных деформаций весьма большие давления (см. 48). Вычислим, например, напряжение ама о в центре площадки контакта, при кото- ром впервые появляются остаточные деформации. Воспользуемся для этого четвертой теорией прочности [c.652]

Полученные величины допускаемых напряжений применяют также при расчетах на прочность деталей, испытывающих деформацию среза (болтов, заклепок, шпонок и т. д.). Отметим, что для пластичных материалов наиболее подходит формула (8.20), полученная на основании четвертой теории прочности. При использовании этой формулы для допускаемых напряжений на растяжение следует принимать соответствующие значения. Например, для стали марки СтЗ допускаемое напряжение на растяжение и сжатие [о] = 160 МПа. Тогда [c.219]

Прямая волна распространяется в направлении если в обычной теории это волна сильного разрыва, то скорости и деформации не меняются в направлении I, производные по равны нулю. Но в перпендикулярном направлении т) эти величины претерпевают скачок, грубо можно сказать, что производные их обращаются в бесконечность. Естественно ожидать, что и решение (13.7.2) будет обладать сходными особенностями, функция v будет медленно меняться в направлении g и быстро меняться в направлении т). Поэтому производные по rj будут по величине значительно больше, чем производные по I, и при преобразовании четвертой смешанной производной в уравнении (13.7.2) мы удержим только один, самый большой член, соответствующий четырехкратному дифференцированию по т). В результате получим [c.451]

Четвертая, или энергетическая теория, основана на предположении, что причиной возникновения опасной пластической деформации (текучести) является энергия формоизменения. [c.84]

В четвертой главе дается решение одного из принципиальных вопросов теории метода механических испытаний — вопроса о расчете напряжений и деформаций в шейке образца при одноосном растяжении, что открывает возможности использования таких испытаний для исследования больших деформаций. В дальнейшем глава носит прикладной характер, показывая, как найденные закономерности деформационного упрочнения могут применяться для объяснения получаемых при обработке металлов давлением результатов по механическим свойствам. [c.4]

Анализ прочности и ресурса конструкций и машин осуш ест-вляется на последней, четвертой стадии исследования по величинам вычисленных выше деформаций для различных номеров времени с использованием деформационно-кинетических критериев малоциклового разрушения или условных упругих напряжений и расчетных уравнений кривых малоцикловой усталости, В последнем случае оценке прочности и ресурса должна предшествовать обработка напряжений в соответствии с принятой классификацией для мембранных 0 , изгибных o и пиковых 0д, напряжений, определенных с учетом концентрации 0к (см. г л. 2 и 11). Поскольку нормы [2] основываются на расчетах сосудов давления и трубопроводов по теории оболочек, распределение 0(обол) напряжений 0 и 0и в любом из сечений получается непосредственно из расчета (см. рис. 12.1, а). [c.257]

При рассмотрении задачи, изображенной на рис. 4.5, теория С. А. Амбарцумяна приводит к уравнению второго порядка для касательной реакции, йто позволяет получить вполне определенное-решение для касательной реакции q. Иными словами, теория С. А. Амбарцумяна оказывается в данном типе задач более гибкой по сравнению с теорией Кирхгофа или Рейсснера. Однако обратить в нуль касательные реакции на границе д =0 и x=L она не позволяет. Чтобы это сделать, нужно иметь не второй, а четвертый порядок уравнения. В более поздней работе С. А. Амбарцумяна [4J учитывается эффект поперечного обжатия, однако она также приводит к уравнению второго порядка для реакции q в задаче рис, 4.5. Действительно, первая формула (4.18) [4, с. 886] для тангенциальных перемещений ш содержит в правой части касательные усилия на поверхности пластины X и X (но не содержит производных" от этих усилий). Это и приводит к уравнению второго порядка для реакции. (Уравнение (4.56) содержит четвертый порядок, так как в формулу (4.52) для деформации кроме первой входит еще третья производная от реакции q). [c.205]

Четвертая теория прочности хорошо подтверждается экспериментально для пластических материалов, одинаково работающих на растяжение и сжатие. Появление малых пластических деформаций в материале четвертой теорией прочности определяется более точно, чем третьей. Поэтому ее часто называют условием пластичности. [c.104]

Отсюда смещения в безмоментной теории подчиняются системе дифференциальных уравнений четвертого порядка, которая может быть написана, если подставить в уравнения (2.3) усилия Tf, Тг, 5, выраженные через деформации, а тем, в свою очередь, через смещения. Не будем, однако, этого делать, поскольку всегда удобнее расчленять решение на два последовательных этапа — определение усилий из системы (2.3) и определение смещений из системы (2.4). Следовательно, для смещений в безмоментной теории получаются дифференциальные уравнения вдвое более низкого порядка, чем в общей (моментной) теории оболочек, откуда следует, что и число краевых условий, которыми можно распоряжаться, в первой теории будет вдвое меньше числа краевых условий во второй теории. В безмоментной теории на каждом краю оболочки может быть задано лишь два граничных условия. [c.87]

Задачу о расчете оболочек вращения на произвольную нагрузку удобнее всего рассматривать в комплексной форме. Оказывается, что получающиеся при этом дифференциальные уравнения допускают преобразования, аналогичные тем, какие юз-можны для уравнений безмоментной теории. В итоге расчет оболочки вращения приводится к решению дифференциальной системы четвертого порядка, содержащей всего два уравнений. Из этой системы, во-первых, сразу же может быть получен известный результат для осесимметричной деформации оболочек вращения, т. е. решение этой задачи может быть сведено к интегрированию одного уравнения второго порядка. Кроме того, аналогичный результат может быть получен и для так называемых ветровых нагрузок. [c.187]

Однако при рассмотрении деформации срединной поверхности сохранены члены до второго порядка в выражении для деформаций и до третьего порядка в выражении для энергии. Благодаря этому получено самое простое видоизменение линейной теории, позволяющее учесть взаимодействие окружных усилий с изгибом. Кроме того, сохранен дополнительный член четвертого порядка в выражении для энергии, чтобы связанные уравнения оставались ограниченными при больших значениях параметра устойчивости р, как будет рассмотрено ниже. В выражения для деформации и энергии введены также нелинейные члены, соответствующие начальным несовершенствам. [c.28]

Таким образом, решение задач теории упругости в случае симметричной деформации может быть приведено к интегрированию одного дифференциального уравнения (108) в частных производных четвертого порядка. При этом на поверхности должны быть удовлетворены уравнения (101). [c.153]

Четвертая теория — энергетическая теория прочности — предполагает, что причиной возникновения пластических деформаций является часть потенциальной энергии, связанная с изменением формы элементарных объемов материала. [c.65]

Третья и четвертая теории прочности. При изучении тел, способных испытывать значительные пластические деформации (важнейшим примером таких тел являются металлические тела), еще до вопроса о разрушении возникают вопросы, касающиеся пластической деформации, прежде всего, вопрос о критерии ее возникновения. Внешне этот вопрос сходен с вопросом о критерии разрушения. В частности, и здесь имеют значение не только сами величины главных напряжений, но и отношения между ними (см. п. 1 в этом параграфе). Сходство,. однако, исчезает, как только мы обращаемся к причинам в то время, как основным механизмом хрупкого разрушения является отрыв, пластическая деформация реальных тел, как уже упоминалось, обусловливается необратимыми относительными сдвигами элементов структуры тела. [c.123]

Расчет балок на изгиб с поперечной силой по предельному состоянию. Выше мы видели, что при чистом изгибе расчет по допускаемому напряжению не дает возможности использовать полностью способность балки сопротивляться действию внешних сил с гарантией, что не будет происходить быстрого возрастания прогибов. Эту возможность мы получили, выполнив расчет по предельному состоянию, которому соответствовала эпюра напряжений, представленная на рис. 99. При изгибе с поперечной силой такая эпюра напряжений оказывается недопустимой. Применяя, например, четвертую теорию прочности, мы установим, что в точках сечения балки, в которых имеет место пластическая деформация, должно соблюдаться условие пластичности [c.190]

Вязко-пластические тела. В случае пластической деформации без упрочнения, исходя из четвертой теории прочности, по-.лучим [c.412]

Существует четыре теории предельного состояния. Ввиду того что первые две теории предельного состояния—теория наибольших нормальных напряжений и теория наибольших деформаций устарели, рассмотрим лишь третью и четвертую теории. [c.361]

Согласно третьей теории предельного состояния, пластическая деформация наступает тогда, когда разность двух главных нормальных напряжений достигает предела текучести деформируемого металла. Математически эта теория выражается уравнением пластичности 01 — сгз = От. Эта теория предельного состояния не учитывает Влияния среднего главного нормального напряжения 02. Четвертая энергетическая теория предельного состояния разработана Губером, Мизесом и Генки. Эта теория основывается на потенциальной энергии упругой деформации, которую необходимо накопить в металле для возникновения пластической деформации. [c.361]

Если в первом уравнении этой системы величину дю /дг выразить через ду /дх, используя уравнение неразрывности (27), а затем соответственно левые и правые части первого и четвертого уравнений поделить друг на друга, то из полученного соотношения будет следовать уже использовавшееся известное в теории плоской деформации [77] выражение [c.68]

Основные математические объекты МСС суть тензоры различных порядков нулевого — скаляры (плотность, энергия), первого — векторы (радиус-вектор, поток тепла, скорость), второго — тензоры деформаций, внутренних напряжений, третьего и четвертого — тензоры пьезоэлектрических констант, коэффициентов вязкости и упругости и др. Все эти тензоры считаются непрерывно дифференцируемыми достаточное число раз по координатам и по времени, ограничены вместе с их производными в области тела. Все они введены в XIX веке в процессе создания теории упругости, гидромеханики и других разделов теоретической физики, и затем в алгебре и геометрии была создана их общая теория. [c.50]

В табл. 3 приведены прогибы в мкм в точке (г = го "д = 90°) в зависимости от варианта теории, количества варьируемых функций и количества [Кг X К ) узлов разбития. В четвертом столбце перечислены порядковые номера варьируемых компонентов деформаций в векторе [c.535]

Как видно из рис. 15, деформация пузырька является максимальной в момент =0, когда скорость течения жидкости около его поверхности нулевая. Через четверть периода при =тг/2 форма пузырька согласно линейной теории является сферической. Однако учет нелинейных поправок функции Р %, t) искажает поверхность пузырька, делая ее несколько вытянутой вдоль оси симметрии пузырька. К моменту г = т поверхность пузырька снова испытывает максимальную деформацию. На промежутке времени от 71 до 2тг форма пузырька восстанав.ливается до первоначальной. [c.62]

Необходимо подчеркнуть, что теорема единственности доказана нами для геометрически линейной постановки задачи теории упругости. Если условие (8.4.8) не выполнено, единственности может не существовать. Это может означать одно из двух о либо принятая модель сплошной среды некорректна, либо материал неустойчив. При- Рис. 8.4.1 мером такого неустойчивого материала служит материал с падающей диаграммой растяжения, подобной изображенной на рис. 8.4.1. Видно непосредственно, что одному п тому же значению напряжения на этой диаграмме соответствуют два разных значения деформации. Вопрос о действительном существовании таких неустойчивых упругих материалов остается открытым диаграммы вида изображенной на рис. 8.4.1 наблюдаются при описании пластического поведения и представляют зависшюсть условного напряжения, т. е. растягивающей силы от деформации. Пример неустойчивости такого рода был рассмотрен в 4.13. Для геометрически нелинейных систем теорема единственности несправедлива нарушение единственности соответствует потере устойчивости упругого тела. Рассмотрению подобного рода задач в элементарной постановке была посвящена вся четвертая глава. [c.247]

Экспериментальные точки, соответствующие значениям главных предельных напряжений при возникновении недопустимых пластических деформаций, полученные на стальных и медных образцах (рис. 1Х.4,а), нанесены на рис. IX.5. Из рисунка видно, что экспериментальные точки, во-первых, располагаются между предельными линиями по третьей и четвертой теории, во-вторых, они расположены ближе к предельной линии по четвертой теории и, в-третьих, отклонение значений главных преде.1ьных напряжений, найденных экспериментально, от найденных по четвертой теории в основном не превышает 5 %. [c.306]

Четвертая теория (энергетическая). Поскольку при пластическом деформировании материала и доведении его до разрушения вполне естественно в качестве фактора, ответственного за наступление в материале предельного состояния, полагать удельную потенциальную энергию деформации, польский ученый М. Т. Губер 1) предложил в 1904 г. в качестве фактора, определяющего наступление в материале предельного состояния, считать удельную потенциальную энергию формоизменения, мотивируя это тем, что при трехосном одинаковом во всех направлениях сжатии предельное состояние не возникает даже при очень высоких сжимающих напряжениях. Соответствующая гипотеза может быть сформулирована следующим образом предельное состояние материала, независимо от того, находится ли он в линейном или сложном (плоском или пространственном) на пряженном состоянии, наступает при достижении удельной потенциальной энергией формоизменения в окрестности рассматриваемой точки тела предельной (опасной) величины IFjr, on [c.532]

Весьма поучительна история возникновения и развития четвертой теории. Основная ее идея, по-видимому, впервые, еще до Губера, возникла у Дж. К. Максвелла, который в письме к У. Томсону (лорду Кельвину) писал у меня имеются веские основания думать, что когда энергия (искажения формы) достигает известного предела, элемент выходит из строя . Эта идея, к которой Максвелл больше не возвращался, оставалась неизвестной до опубликования писем Дж. К. Максвелла У. Томсону, происшедшего уже после ) возникновения первого варианта энергетической теории предельного состояния материала. Упомянутый первый вариант возиик в 1885 г, в работе Е. Бельграми2), когда он выдвинул гипотезу, согласно которой предельное состояние материала, независимо от того, находится ли он в линейном или сложном (плоском или пространственном) напряженном состоянии, наступает при достижении удельной потенциальной энергией деформации в окрестности рассматриваемой точки тела предельной (опасной) величины WОбращаем внимание на то, что здесь речь идет не об удельной потенциальной энергии формоизменения, а о полной удельной потенциальной энергии деформации. [c.534]

Для величин третьей колонки отклонения от среднего значения не превышают 10%, а величины четвертой колонки составляют меньше 5% от величин третьей колонки. Отклонения от кинетической теории хотя н малы, но существенны и проявляются достаточно четко в других типах экспериментов напряжение — деформация, особенно при простом удлинении. Ривлин и Саундерс выполнили много разных экспериментов напряжение— деформация, частично с целью проверить [c.319]

Во введении к части А дается общее представление о вариационных принципах и методах механики. Первые 10 глав посвящены формулировкам и применениям вариационных принципов и методов в теории упругодеформируемых сложных тел, скручиваемых стержней, балок, пластин, оболочек и конструкции. Первая, третья и четвертая главы носят подготовительный характер, и в них обсуждаются основные соотношения теории упругости для случаев малых и больших деформаций. Здесь же содержится изложение классических принципов виртуальной работы и дополнительной виртуальной работы, которые существенным образом используются в других главах при выводе минимальных вариационных принципов статики упругого тела. Важные обобще- [c.5]

В дайной главе рассмотрена по существу та же задача, что и в гл. 1. Это задача включения, состоящая в исследовании взаимодействия между ребрами и пластинами без учета изгиба пластин. Но здесь принята более точная модель, согласно которой учитываются продольные (параллельные оси ребер) напряжения в пластине. Вследствие этого касательные напряжения по ширине пластины между соседними ребрами уже не будут постоянными. На характер h j распределения не накладывается никаких ограничений. Считается, однако, что поперечные деформации пластины, нормальные к осн ребер, отсутствуют. Это опраннче-нне и делает модель приближенной, а результаты отличающимися от полученных из уравнений плоской задачи теории упругости. Упрощая решение задачи (порядок разрешающего уравнения пластины понижается с четвертого до второго), эта модель -все же позволяет более аккуратно по сравнению с решениями гл. i определить. закон распределения напряжений в пластине, особенно в окрестности угловых Точек. В самой близкой окрестности угловых точек и эта модель не дает правильных результатов — касательные напряжения получаются завышенйй-мн из-за неучета поперечного обжатия пластины. Эта модель используется как для плоских, так и для цилиндрических панелей. [c.67]

Таким образом, разрушение материала может происходить путем отрыва одной части от другой и путем среза. Как правило, разрушение путем отрыва происходит упко, без заметных остаточных деформаций. Разрушение путем среза сопровождается пластическими деформациями. Поэтому первую и вторую теории можно применять для оценки прочности упких материалов, а третью и четвертую - пластических. Теория Мора позволяет учитывать разное сопротивление материала растяжению и сжатию. [c.107]

Материал монографии позволяет, в известной мере, проследить полувековую историю развития в стране линейной теории оболочек, смену поколений, подходов, методов исследований. Авторы являются представителями трех поколений Ленинградской школы теории оболочек (на подходе — четвертое ). Отметим, что многие из изложенных результатов удалось распространить на тонкие оболочки, работающие при больших деформациях и углах поворота [215]. [c.4]

Полагая в (4.5), (4.6) или (4.7) компоненты деформации поперечного сдвига б1з и 623 равными нулю, приходим к трем известным соотношениям неразрывности деформации классической теории Кирхгофа—Лява, впервые установленным А. Л. Гольденвейзером [11]. Четвертое из соотношений (4.6) превращается при этом в используемое в классической теории тождество ti+ i 02= =T2-b/S2 0i. [c.15]

В 1826 г. появилось первое печатное издание книги Навье по сопротивлению материалов ), содержащее главнейшие его открытия в этой области. Если мы сравним эту книгу с аналогичными сочинениями XVIII вена, то ясно заметим тот большой сдвиг, который совершила механика материалов за первую четверть XIX века. Инженеры XVIII века пользовались экспериментом и теорией с целью установления формул для вычисления предельных (разрушающих) нагрузок, Навье же с самого начала указывает, насколько важно знать предел, до которого сооружения ведут себя идеально упруго и не получают остаточных деформаций. В пределах упругости деформацию можно считать пропорциональной силе и установить сравнительно простые формулы для вычисления ее величин. За пределом же упругости зависимость между силами и деформациями получается очень сложной и вывод простых формул для определения разрушающих нагрузок становится невозможным. Навье полагает, что если применять формулы, выведенные для расчета по упругому состоянию существующих сооружений, обнаруживших свою достаточную прочность, [c.93]

Одним из наиболее ответственных моментов расчета при таком подходе является выбор подходящего критерия прочности, т.е. конкретизация функции /(аьОг, Оз) в соотношениях (4.18), (4.19). Как мы уже знаем, если исследуемое тело есть основания отнести к категории хрупких тел, то нужно использовать первую или вторую теорию прочности или какое-либо из их обобщений ( 15), в то время как третья и четвертая теории прочности и ряд известных их обобщений в действительности являются критериями перехода из упругого в пластическое состояние. При этом, однако, нужно помнить о том, что пластичность и хрупкость суть свойства, сами во многом зависящие от напряженного состояния. Так, при всестороннем равномерном растяжении и достаточно близких к нему напряженных состояниях, как уже упоминалось, даже весьма пластичные по обычным представлениям материалы проявляют хрупкость, в то время как при достаточно значительном всестороннем сжатии даже мрамор способен испытывать большие остаточные деформации без видимых следов разрушения. Можно было бы привести и другие факты, иллюстрирующие зависимость характера разрушения от вида напряженного состояния. Вследствие этой зависимости (и по некоторым другим причинам) выбор определенной теории прочности в ряде случаев представляет собой трудную задачу, правильное решение которой во многом зависит от опыта выбирающего. [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...