Механические Элементы упругие и их характеристики

Одним из важнейших свойств динамических моделей механических систем является их грубость [3]. Под этим понимается свойство модели не изменять суш ественно характера отображаемых ею динамических процессов при малых изменениях параметров модели. Используемая при динамических исследованиях реальной механической системы ее динамическая модель является одной из возможных, отличающихся от принятой иными значениями параметров. Причина многозначности параметров модели обусловлена процессом изготовления элементов механической системы, который всегда осуществляется с некоторыми малыми отклонениями от задаваемых значений, погрешностью расчетного и экспериментального определения упруго-инерционных и диссипативных параметров элементов, малыми изменениями некоторых характеристик системы (более всего диссипативных и возмущающих сил) в процессе ее движения. [c.15]

Рассмотрим оптимизацию механической конструкции более подробно. Основными метрологическими характеристиками акселерометра являются диапазон измеряемых ускорений, коэффициент преобразования, резонансная частота, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и коэффициент поперечной чувствительности. При этом АЧХ акселерометра определяется его резонансной частотой и коэффициентом демпфирования, а остальные характеристики — выбором параметров механической конструкции упругого элемента. Учитывая, что для акселерометров любых конструкций имеет место обратная квадратичная зависимость коэффициента преобразования от резонансной частоты, целью оптимизации является выбор таких конструктивных параметров чувствительного элемента с учетом технологических ограничений на их изготовление, которые обеспечивают максимальное значение т. е. максимальные деформации в месте наклейки тензоре-зисторов, при заданной резонансной частоте. [c.171]

К числу основных характеристик материалов, определяющих возможность их применения в конструкциях, относятся сопротивление деформациям и разрушению. Учитывая постоянную тенденцию к понижению запасов прочности и повышению эксплуатационной надежности, наряду с обеспечением сопротивления элементов конструкций упругим деформациям важное значение приобретают анализ и обоснование сопротивления неупругим (упругопластическим и реологическим) деформациям. Допустимость возможности возникновения неупругих деформаций в конструкциях и необходимость их надлежащего учета в расчетах прочности и надежности вытекают из требований минимальной массы конструкций (атомных, авиационных, космических, подводных) и технологических возможностей при изготовлении крупногабаритных конструкций (химические и атомные реакторы, тепловые энергоблоки больших мощностей, супертанкеры, домны-гиганты, нефте-газохранилища и перекачивающие установки). Так как при эксплуатации указанных конструкций обычно имеет место циклическое нестационарное тепловое и механическое нагружение, то для наиболее нагруженных зон этих конструкций становятся характерными процессы циклических упругих и упругопластических деформаций. При таких условиях деформирования образование пре- [c.67]

В гл. 9 было показано, что при взаимодействии световых пучков со звуковой волной в фотоупругой среде возникает много интересных явлений. Эти явления (например, брэгговская дифракция) могут быть использованы при создании модуляторов света, дефлекторов пучков, перестраиваемых фильтров, анализаторов спектра и устройств обработки сигналов. Использование акустооптического взаимодействия позволяет модулировать лазерное излучение или обрабатывать с высокой скоростью информацию, переносимую излучением, поскольку при этом отпадает необходимость в использовании каких-либо механических перемещающихся элементов. Это свойство аналогично электрооптической модуляции с той лишь разницей, что при акустооптическом взаимодействии вместо постоянных полей применяются ВЧ-поля. Последние достижения в применениях акустооптических устройств обусловлены главным образом наличием лазеров, которые генерируют интенсивные когерентные световые пучки, развитием эффективных широкополосных преобразователей, генерирующих упругие волны с частотами вплоть до микроволновых, а также открытием веществ, обладающих замечательными упругими и оптическими свойствами. В данной главе мы изучим различные устройства, основанные на брэгговской дифракции. Будут рассмотрены их характеристики пропускания, эффективность дифракции, рабочая полоса частот и другие параметры. [c.393]

Графит обладает уникальными механическими свойствами, особенно при высоких температурах. С одной стороны, он характеризуется сравнительно низкой твердостью и высокой хрупкостью, хорошо обрабатывается режущим инструментом и хорошо притирается. (Чешуйки графита толщиной менее 10 мкм можно ковать, гнуть. Тонкие графитовые нити гибки, подобны мягкой медной проволоке [1].) С другой стороны, — его прочность, особенно удельная (отношение предела прочности к объемной массе), позволяет использовать его в элементах конструкций, подверженных значительным нагрузкам. При высоких температурах, когда прочность металлов и их сплавов, окислов, силицидов, боридов и подобных материалов резко снижается, преимущества в прочностных свойствах графита выявляются особенно рельефно. Его прочностные характеристики с возрастанием температуры до 2000—2500° С повышаются. Поэтому изучение высокотемпературных свойств графита представляет значительный интерес. Б этой связи будут рассмотрены пределы прочности при сжатии, растяжении и изгибе, ползучесть, упругие свойства, твердость, [c.43]

Оптимальное значение и стабильность характеристики упругих элементов определяется точностью их размеров и формы, механическими свойствами исходного материала, а также конструктивными и технологическими факторами. Важно, чтобы упругие элементы имели [c.86]

Межфазное взаимодействие компонентов в композиционных материалах определяется их термодинамической, кинетической и механической совместимостью. Под термодинамической совместимостью понимают способность матрицы и армирующих элементов достаточно быстро устанавливать равновесное состояние при различной степени нафева как при изготовлении, так и в условиях эксплуатации. Такое состояние достигается, если компоненты обладают взаимной растворимостью. Кинетическую совместимость определяют как способность компонентов достичь метаста-бильного равновесия за счет процессов диффузии, адсорбции, химических реакций, релаксации и др. Механическая совместимость достигается соответствием в допустимых пределах характеристик упругости и пластичности, а также коэффициентов линейного расширения. [c.355]

Структурные элементы. Разнообразие структурных схем армирования и существенные различия в принципах построения армирующего каркаса даже в пределах одного класса композиционных материалов обусловливают трудности разработки расчетных моделей упругих свойств материала. Исследования отечественных и зарубежных авторов но этим материалам содержат, как правило, частичную информацию о технологии их изготовления и некоторых физико-механических свойствах. Расчет упругих характеристик отдельных видов материалов приведен в работах [36, 39—44,79,86,89, 100, 122]. Обобщение некоторых методов расчета изложено в работе [25]. [c.48]

Располагая экспериментальными данными о влиянии различных факторов на изменение характеристик упругости, можно построить поля их распределения в элементе конструкции. Изменение механических свойств зависит от интенсивности и длительности того или иного воздействия, а поскольку распределение этой интенсивности в теле неоднородно, то и механические характеристики будут функциями точки. [c.26]

Работоспособность ГПМ, используемых в качестве конструкционного материала, во многом определяется их упругими характеристиками и демпфирующей способностью. Последняя может быть охарактеризована коэффициентом внутренних механических потерь и логарифмическим декрементом затухания колебаний (рис. 24). Некоторые из ГПМ с успехом могут быть использованы в составе конструктивных элементов, подвергающихся длительным вибрационным нагрузкам. [c.155]

Имеющееся большое разнообразие измерительных преобразователей механических величин, характеризующих жидкости, базируется на сравнительно малом наборе чувствительных элементов пружины, нити, мембраны, сильфоны (упругие элементы), капилляры (цилиндрические трубки или щели), рычаги, поплавки, шарообразные конические и цилиндрические тела и коаксиальные двойные системы подобных тел. Технико-эксплуатационные характеристики физико-механических преобразователей в наибольшей степени среди прочих преобразователей определяются их конструктивными особенностями. Поэтому здесь смогут быть рассмотрены только наиболее общие вопросы техники физико-механических преобразователей. [c.190]

Анализ влияния жесткости навесного оборудования на динамические нагрузки в землеройно-транспортных машинах приводит к выводу о необходимости значительного снижения (в 5—8 раз) жесткости их конструкции в направлении резания без уменьшения прочности. При этом возникают трудности конструктивного порядка, связанные в первую очередь с увеличением веса и объема упругих элементов. Поэтому становится целесообразным применение пневматических и гидропневматических, а также механических шарнирно-рычажных устройств. Кроме того, уменьшение жесткости служит причиной больших колебаний рабочего органа даже ири кратковременных перегрузках, снижая производительность и долговечность конструкции и ухудшая качество работ. Таким образом, оптимальная упругая характеристика защитного устройства, очевидно, должна иметь переменную жесткость, т. е. быть нелинейной. В интервале рабочих усилий от О до номинального которое выбирается из условий устойчивой и экономичной работы машины, жесткость должна быть наибольшей, а при усилиях, превышающих номинальное, — наименьшей и позволяющей устройству поглотить избыток кинетической энергии при ударных нагрузках. Оптимальная идеальная упругая характеристика представлена на рис. 207 и близка к характеристикам типа релейных (с предварительным натягом — по В. П. Терских, или с ограничением по модулю). [c.428]

Стандартизация упругих элементов (пружин, мембран и др.) предусматривает обеспечение взаимозаменяемости как по присоединительным размерам, так и по характеристике, выражаюш,ей зависимость перемещения (деформации) торца пружины или рабочего центра другого элемента от приложенной силы. Оптимальное значение параметров и стабильность характеристики упругих элементов определяются точностью их размеров и формы, механическими свойствами материалов, а также конструктивными и технологическими факторами. Упругие элементы должны иметь мппимальное упругое последействие (т. е. минимальную остаточную обратимую деформацшо, исчезающую в течение некоторого времени после снятия нагрузки) и наименьшую петлю гистерезиса (несовпадение характеристик при нагружении и разгружении, определяемое максимальной разностью между деформациями при нагружении и разгружении упругого элемента). Для определения влияния геометрических, механических и других параметров на работу упругих 76 [c.76]

Ниже будет показано, что, если собственные частоты колебаний источника и амортизируемого объекта, как систем с распределенными параметрами, удалены от основной частоты, а постоянная времени Т достаточно велика, устойчивость реального объекта определяется все же низкочастотной областью. В противном случае источник и изолируемый объект должны рассматриваться как многорезонансные системы. Их характеристики, определяемые со стороны упругого элемента (механическое сопротивление, подвижность или податливость), задаются непосредственно в функции частоты и могут быть аппроксимированы в комплексной области лишь полиномами высокого порядка. В этих условиях целесообразно применять частотные критерии устойчивости, например критерий Михайлова, Найквиста или им-митансный критерий. Однако для первых двух необходимо знать характеристическое уравнение или полную матрицу системы. Иммитансный критерий в отличие от них оперирует непосредственно с суммой сопротивлений, в том числе полученных экспериментально. Ниже этот критерий будет использован для анализа устойчивости системы (см. рис. 1) при различных параметрах эквивалентных схем источника и нагрузки. [c.70]

Таким образом, уже эти обстоятельства позволяют усмотреть аналогии между электрическими и акустическими системами и продолжить их для колебательных систем. Более того, их можно распространить на случай любой колебательной систелты, включая механическую, и говорить об электро-механико-акустических аналогиях. Мы будем употреблять выражения электроакустические или электромеханические аналогии, имея в виду пока все три колебательные системы акустическую, механическую и электрическую. При этом под акустической системой будем понимать колеблющукх я пластину (хотя в общем случае это может быть любая система, характеризующаяся собственными колебаниями), под механической — массу на пружине, под электрической — колебательный контур. Последние две системы в идеале можно представлять как системы с сосредоточенными постоянными, т. е. каждая характеристика системы сосредоточена в своем элементе, например жесткость (упру/гость) — в пружине, масса — в материальной точке, емкость — в конденсаторе, и т. д. Акустическая же колебательная система является системой с распределенными постоянными в ней нельзя одному элементу приписать, скажем, массу, а другому — упругость, все эти характеристики распределены по объему системы Од нако любая колебательная система характеризуется набором нормальных колебаний. В системе из N материальных точек число нормальных колебаний равно 3N, например в кристалле Л равно полному числу атомов (узлов) решетки. Одной материальной точке соответствует одно нормальное колебание. Это нормальное колебание мы будем сопоставлять с одним из нормальных колебаний пластинки на одной из ее собственных частот, скажем, на основной частоте. [c.184]

Оптимальное значение параметров и стабильность характеристики упругих элементов определяются точностью их размеров и формы, механическими свойствами материалов, а также конструктивными и технологическими факторами. Важно, чтобы упругие элементы имели минимальное упругое последействие (т. е. минимальную остаточную обратимую деформацию, исчезающую в течение некоторого времени после снятия дей-ствовавщей на элемент нагрузки - участок Ш на рис. 14.13) и наименьшую величину гистерезиса (несовпадение характеристик при нагружении и разгружении), определяемого максимальной разностью между деформациями при нагружении и разгружении упругого элемента (участок Г). В ряде случаев упругие элементы должны обладать герметичностью, коррозионной стойкостью, высокой усталостной прочностью и т. п. [c.329]

Оптимальное значение параметров и стабильность характеристики упругих элементов определяются точностью их размеров и формы, механическими свойствами исходного материала, а также конструктивными и технологическими факторами. Важно, чтобы упругие элементы имели минимальное упругое последей ствие (т. е. минимальную остаточную обратимую деформацию, [c.82]

При этом параметры с индексо.м п характеризуют полные- перемещения, углы поворота и деформации, а с индексом у — предельные значения в упругой стадии работы. Все параметры разделяются на четыре группы прочностные, деформационные, энергетические и параметры механических и динамических характеристик. Дальнейшая детализация параметров выполнена в зависимости от характера нагрузок, а также применительно к отдельным конструктивным элементам, соединениям (сопряжениям элементов), для зданий и сооружений в целом. Это позволяет при установлении их количественных значений попользовать результаты различных экспериментальных исследований и инженерного анализа последствий сильных землетрясений, [c.63]

Образцы грунта, предназначенные для испытания в лабораторных условиях, хранятся в соответствии с требованиями ГОСТ 12071-84. Влажность грунта определяется с учетом ГОСТ 5180-84 [64]. При этом рекомендуется ее устанавливать не менее, чем на трех горизонтах ниже покрытия. Полученные в результате испытаний такие характеристики, как модуль упругости грунта и коэффициент постели используются в последующем для расчета классификационных чисел P N, а также для присвоения основанию соответствующего кода прочности в терминах ИКАО [169]. Физико-механические характеристики грунтов существенно зависят от их влажности, поэтому определение ее величины является значимым элементом оценки технического состояния аэродромных покрытий. [c.459]

Отметим, что величина АГпр, помимо отмеченной зависимости от состояния боковой поверхности, связана с прочностными и упругими характеристиками стекла (см. формулы табл. 4). В реальных режимах работы параметром, с которым приходится непосредственно иметь дело экспериментатору, является не температурный перепад АГпр и связанное с ним механическое напряжение, а подводимая мощность накачки. При этом предельно допустимые значения последней Рн. пр оказываются (помимо вышеперечисленных характеристик среды) обусловленными также эффективностью системы накачки, спектральным составом накачивающего излучения, теплопроводностью стекла — т. е. всеми теми факторами, которые определяют связь температурного поля в элементе с условиями накачки. Исходя из этого, ясно, что стекла с более высокой концентрацией активатора (вследствие лучшего поглощения излучения накачки) характеризуются при прочих равных условиях меньшим значением Рн. пр (например, для активных элементов из стекол ГЛС-2 и ГЛС-4 это отличие составляет приблизительно 1,7 раза). Стекла с большей теплопроводностью выдерживают большие мощности накачки. Примером могут служить концентрированные неодим-фосфатные стекла (КНФС), обладающие повышенной теплопроводностью благодаря специфике строения матрицы [26, 48, 61]. Термомеханические характеристики их настолько высоки, что (в сочетании со свойственным им высоким КПД) средняя мощность излучения лазеров на их основе приближается к характерной для лазеров на АИГ Nd. [c.28]

Химические, физико-химические и биохимические воздействия, которые отнесены не к операциям III, а к операциям VII, поскольку они в большинстве случаев (за исключением титрометрических методик) предшествуют процедуре измерений, приводят также к самым различным физическим эффектам механическим — изменениям объема, давления, упругости, масс различных частей жидкостной системы, скорости, коэффициента поглощения и дисперсии звука тепловым — изменениям температуры оптическим — изменениям оптической плотности, коэффициентов рассеяния и отражения, оптической активности, двойного лучепреломления, спектральных характеристик люминесценции и света, прошедшего через среду, изменениям дисперсии света электрическим — изменениям пассивных электрических характеристик среды, их дисперсии, эффектам, связанным с изменениями ЭДС гальванических элементов и диффузионных потенциалов магнитным — изменениям магнитной проницаемости радиационным и радиационно-химическим — появлению радиоактивности и возникновению химических реакций изотопного обмена в результате введения в исследуемую пробу изотопных индикаторов (так называемых меченых атомов). [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...