Метод измерения податливости

На соотношении (18) основан метод измерения податливости Ирвина [31], а неравенство (180, которое определяет жесткость, естественно вытекает из неравенства (18). На практике по заданным кривым удлинение — нагрузка для ряда длин треш,ины (как на рис. 5, а) можно определить податливость или жесткость [c.220]

Метод измерения податливости 220 [c.478]

Методы измерения податливости и электрического потенциала образца чувствительны к малым изменениям длины трещины, поэтому являются незаменимыми для исследования сравнительно небольших образцов. [c.66]

Итак, метод податливости (вытекающий из формулы податливости Ирвина) заключается в измерении податливости образца с разными длинами трещины X = [c.29]

Данные в табл. 4.5 вычислялись для значений [а], получаемых с точностью до двух значащих цифр, значения е определялись до ближайшего целого значения. Это можно было бы рассматривать как некоторое ограничение возможностей экспериментальных исследований. По приведенным на рис. 4.33 зависимостям для динамической податливости можно найти значение т), соответствующее частоте 400 Гц для случая слабого демпфирования, воспользовавшись методом измерения полуширины резонансного типа [c.195]

Геометрический фактор, полученный таким путем, проверяли методом измерения упругой податливости детали с трещиной, а также сравнивали геометрические факторы в двух лопатках одинаковой геометрии из разных материалов и получили хорошее совпадение результатов. [c.226]

Неясно, можно ли метод податливости использовать для расчета больших конструкций, к которым в этом случае применимы теоретические методы расчета высвобождения энергии при развитии трещины. Важно убедиться в том, что эти теоретические методы обеспечивают хорошее согласие с измерениями податливости малых образцов, и тогда их с уверенностью можно распространить на большие тела и конструкции. [c.101]

Каждому значению Л, согласно рис. 3.34, отвечает некоторая длина трегцины, следовательно, можно графически изобразить зависимость А-1 (рис. 3.36,6 ). Измерение податливости методом разгрузки позволяет отсекать процессы до и после начала движения трегцины. Поэтому по рис. 3.36, оказывается возможным установить работу Л, [c.241]

Для измерения характеристик вязкости разрушения материалов по результатам испытаний консольных цилиндрических образцов с односторонней трещиной при изгибе использовался метод измерения упругой податливости образца с трещиной [132, 210]. [c.306]

В случае трехмерных задач Да в (8) следует понимать как изменение площади одной из поверхностей трещины. Уравнение (8) лежит в основе существующих в механике разрушения методов испытаний, предназначенных для определения G путем измерения податливости образцов заданной конфигурации. При вычислении некоторых из представленных далее численных результатов величина G аппроксимируется согласно выражению (8). [c.52]

Для того чтобы лучше понять природу колебаний крышки клапанов, необходимо исследовать ее динамическое поведение в заданном диапазоне частот колебаний. Обычно для этого к крышке клапанов прикладывается известная сила, возбуждающая колебания, и одновременно производятся измерения ее динамической реакции. Это можно сделать различными методами [6.15], но во всех случаях определяются зависимости динамической податливости от частоты колебаний при точечном возбуждении колебаний. На рис. 6.87 показана типичная зависимость от частоты колебаний динамической реакции на верхней стороне крышки клапанов при точечном возбуждении посредством нанесения ударов. Как видно из рисунка, начиная примерно с частоты 600 Гц, имеется ряд значений резонансных частот, при которых демпфирование мало, т. е. коэффициент потерь имеет значения около 0,02 и менее. [c.376]

Рассмотрим подробнее более сложную задачу по уравновешиванию ротора расчетно-экспериментальным методом, по измеренным деформациям, когда требуется определить неизвестные — эксцентриситеты. В общем виде ее можно решить для ротора с любым распределением масс и жесткостей с учетом податливости опор и гироскопическим эффектом (рис. 2, а). Математическая модель такого ротора с любой заданной степенью [c.137]

В последние годы предпринимаются успешные попытки создания нового универсального метода оценки вязкости разрушения стали как низкой, так и высокой прочности по величине так называемого /-интеграла, представляющего собой изменение потенциальной энергии в упруго-пластическом континууме в процессе распространения трещины. При этом предварительно строят диаграмму нагрузка — податливость, которую затем перестраивают для определения /-интеграла. Имеется ряд лабораторных методик оценки /-интеграла, которые отличаются значительной трудоемкостью, существенно превосходящей трудоемкость определения К-1С- Ввиду того, что пока отсутствует единый методический подход к измерению /-интеграла, приемлемый для инженерных расчетов, подробности различных вариантов имеющихся методик оценки /-интеграла здесь не приводятся. [c.240]

Если речь идет об измерении удельной работы разрушения Ge, то здесь обычно пользуются предложенным Ирвином методом податливости, заключающемся в следующем. Пусть (рис. 72) линейно-упругая прямоугольная пластинка (для простоты единичной толщины) с боковой трещиной длины I нагружена постоянной силой [c.115]

Другим методом /С-тарировки является использование замеров податливости (гл. IV, раздел 4) — непосредственное измерение ее, или расчет упругих напряжений в различных частях образца. [c.125]

Схема установки пульсатора на вертикально-фрезерном станке для определения динамической податливости между столом и шпинделем дана на рис. 17. Результаты измерений приведены на рис. 18. Описанные методы исследования (за исключением электромагнитных вибраторов, при которых шпиндель может вращаться) применяются только при остановленном станке. При этом исключается возможность учесть влияние подачи. Для преодоления этого ограничения был создан метод исследований при стохастическом (случайном) возмущении. [c.20]

Как следует из кривых на рисунке, чувствительность метода ухудшается при уменьшении упругой податливости стержня и повышении номера собственной частоты моды колебаний. Вместе с тем, для каждой моды область изменения в которой наблюдается заметное изменение резонансной частоты, ограничена, но тем более протяженна, чем слабее зависимость. Это дает возможность варьировать чувствительность и диапазон измерений посредством выбора не только характеристик стержня, но и формы колебаний. Могут быть проведены измерения на нескольких частотах, что повышает их надежность и достоверность. Для реальных конструкций величина х находится в интервале значений 0,1... 10. [c.209]

Оуэна с сотрудниками в большинстве случаев проводили испытания при растяжении на широких пластинах с надрезами. При сравнении результатов, полученных различными исследователями, возникают определенные трудности, обусловленные тем, что различные методы дают различные результаты и не известно, какой из них даст, так сказать абсолютные результаты . Например, в двух работах [109, 116] было установлено, что для материалов, содержаш,их 40% (об.) высокомодульных углеродных волокон, Кс примерно равен 40 МН/м /а при растяжении пластин с надрезом, независимо от длины надреза. С другой стороны, при испытании аналогичных материалов при четырехточечном изгибе образцов с надрезом найденные значения составляли величину около 16 МН/м 2 при отношении глубины надреза к толщине образца от 0,3 до 0,7 и значительно более низкие значения Л"е при меньших отношениях глубины надреза к толщине. Эллис и Харрис [116] сравнивали параметры вязкости разрушения, определенные различными способами, для материалов на основе эпоксидной смолы и высокомодульных и высокопрочных углеродных волокон. Они определяли общую работу разрушения ур, работу инициирования трещины уг (площадь под кривой нагрузка — деформация до максимальной нагрузки, при которой начинается быстрый рост трещины), а также критическую скорость высвобождения упругой энергии G по методу определения податливости образца с трещиной. Все измерения проводились при низкоскоростном изгибе образцов с надрезом. По данным Кс, полученным при растяжении и изгибе, используя уравнение (2.27), они рассчитали эквивалентные значения G . Для того, чтобы сделать это, необходимо было использовать податливость С, учитывающую ортотропный характер волокнистых композиционных материалов. Зих, Пэрис и Ирвин вывели полную форму уравнения (2.27) [4], в котором С является функцией всех констант в тензоре податливости. Для ортотропных материалов с одной резко выраженной осью анизотропии, таких как однонаправленные композиционные материалы с непрерывными волокнами типа углеродных, их уравнение может быть записано в упрощенной форме [c.134]

Далее задача сводится к построению кривой измерения податливости образца в функции длины трещины и измерению наклона касательной к этой кривой в точке, соответствующей начальной длине трещины (рис. 51) [9]. Метод оказывается наиболее полезным при испытании относительно небольших образцов, на которых можно точно измерить податливость в лабораторных условиях. При испытаниях в условиях постоянства нагрузки важно определить лишь перемещение точек приложения силы, например при трехточечном изгибе величина плеча изгибающего момента не входит в экспериментальную калибровочную кривую для конкретной геометрии образца и нужна только в случае теоретической калибровки податливости образцов разных размеров. На практике более удобным оказывается измерение смещений вблизи трещины, при этом необходимо определить упругую деформацию образца перед использованием податливого смещения для расчета G. В образцах малого размера метод податливости является наиболее простым, позволяющим учесть свободные поверхности и дополнительные концентраторы напряжений, 100 [c.100]

Разработан ряд методов измерения воспроизводимых значений вязкости разрушения в условиях плоской деформации, Ки, пользуясь которыми следует обращать особое внимание на требования, предъявляемые к размерам образцов, и на анализ диаграмм нагрузка — смещение. Даже в наименьших образцах должно соблюдаться условие, при котором все размеры образцов превышали бы по крайней мере в 50 раз радиус плоскодеформированной пластической зоны при разрушении. Что касается длины трещины, то аналогичный критерий, выраженный через податливость образца, отражен в требовании, чтобы уменьшение наклона кривой нагрузка—смещение перед нестабильностью или скачком не превышало 5%. Рекомендуемая процедура определения Ки из диаграммы с возрастающей нагрузкой представляется малоприемлемой. [c.140]

Ввиду неустойчивости роста трещины при изгибе балки с концевым надрезом обработка результатов эксперимента методом измерения площади гораздо менее полезна, чем при испытании двойной консольной балки. Рассел и Стрит [41] использовали известный в сопротивлении материалов метод сечений (см. рис. 4.51), чтобы вывести зависимость податливости от длины трещины из классической балочной теории. Они получили выражение С = 6/Р = (2L3 + Ъа )/ ЩЬк (91) [c.257]

Полученные результаты имеют важное значение в технике измерения механических сопротивлений деталей машин и конструкций. В настоящее время наиболее распространен так называемый прямой метод измерения механического сопротивления согласно равенству 2 S F/V [26]. Для измерения применяют, помимо вибраторов, комбинированные датчики или импедансные головки (рис. 7), содержащие динамометр и вибродатчик (обычно — пьезоакселерометр), причем деталь с вибродатчиками крепится к объекту, как и вибростол, с помощью нарезного штыря или шпильки. Вследствие податливости в контакте и в витках резьбы возникает указанная выше погрешность измерения. Если пренебречь остальными погрешностями, то верхний предел z шах модуля измеряемого сопротивления определится следующим равенством [26] [c.14]

Яркой иллюстрацией упомянутых здесь преимуществ метода математического моделирования является хорошо известная в настоящее время линейная теория механического поведения анизотропных композитов. Например, для двумерного ортотроп-ного композита математическая модель (обобщенный закон Гука) характеризует податливость тензором четвертого ранга, откуда следует, что измерение всего четырех независимых компонент (5ц, Si2, 22, 5бб) тензора податливости, соответствующих главным направлениям структуры материала, позволяет полностью определить шесть коэффициентов податливости (Sj,, Sjj,. [c.405]

S j, S g, Sgg) для произвольных направлений. Таким образом, отпадает необходимость многочисленных измерений шести коэффициентов податливости с небольшим шагом изменения ориентации образца для установления закона преобразования этих коэффициентов. Отсюда следует также, что сравнение податливости различных композитов можно производить путем сравнения главных податливостей, не прибегая к сравнению графиков или таблиц значений отдельных компонент в зависимости от ориентации осей координат (так и практикуется в настоящее время). Кроме этого, метод математического моделирования дал возможность исследовать поведение слоистых пластин (Рейсснер и Ставски [41]), заняться вопросами оптимизации (Уэддупс [50], Брандмайер [6]), сформулировать принципы рационального статистического анализа, максимально сократить, число экспериментов, облегчить выпуск необходимой документации и технические приложения (By с соавторами [57]). Все эти преимущества метода математического моделирования должны быть использованы в проблеме исследования разрушения анизотропных композитов, но при этом нужно отчетливо понимать следующее [c.405]

Ji определяли только для двух сплавов, полученных из СССР. Критическое значение J (Ji ) отвечает точке на кривой нагрузка — смещение, соответствующей началу роста трещины. Для точного определения /j требуется вычисление площади под кривой нагрузка— смещение в момент страгивания трещины с учетом пластической деформации. Эту точку можно найти по изменению податливости при частичной разгрузке образца в определенных точках кривой нагружения или путем полной разгрузки образца в какой-либо момент до разрушения с последующим термическим окрашиванием при нагреве на воздухе при температуре 600 — 700 К или с использованием усталостных меток затем образец разрушается при низкой температуре и ведется наблюдение за развитием отмеченной трещины. В данной работе использованы оба метода. Значение Ji находят [4], построив зависимость / от Ай (Аа — измеренный прирост трещины) и экстраполируя эту кривую до пересечения с прямой /=2атАа (где От — напряжение течения). Соотношение /=2атАа описывает раскрытие, а не собственно рост трещины. [c.49]

Измерение трещины проводилось по методу податливостей на основании использования датчика ползучести (рис. 6.39). При проведении испытаний на усталость стремились поддерживать величину 1 Ж постоянной. С этой целью с ростом длины трещины уменьщали нагрузку, используя зависимость [c.182]

Теория вязкости разрушения, изложенная в предыдущей главе, логически устанавливает вид экспериментов для измерения критических значений высвобождаемой энергии деформации или коэффициента интенсивности напряжений. Стандартные образцы с предварительно нанесенной трещиной нагружают до разрушения. Если разрушение макроскопически хрупко, то, исходя из нагрузок, рассчитывают вязкость разрушения с помощью стандартных таблиц податливости образцов. Эта методика включена в спецификацию Проекта Британского Стандарта № 3, метод АОИМ Е399-70 (см. гл. V, раздел 9 и последующие). Чтобы представить, какие измерения проводятся на практике и почему на размеры образцов накладываются определенные ограничения для получения достоверных результатов, целесообразно рассмотреть развитие испытаний на вязкость разрушения, начиная с первых экспериментов, выполненных Ирвином. [c.108]

Очевидно, что критический параметр достаточно полно характеризует разрушение образцов различной геометрии. Значения Ji хорошо экстраполируются к Gi(. при пониженных температурах. Весьма важно, конечно, измерять в момент начала разрушения, потому, что любой рост трещины перед окончательной нестабильностью влияет на податливость образца. Измерение Jy. является сравнительно новым методом, и исследователягл 6 163 [c.163]

Изложенный подход, по существу, эквивалентен энергетическому методу, на основании которого Ирвин впервые получил формулу (4.143) и предложил использовать ее для измерения Y. 9тот метод называют методом податливости или смещения Р ]. Осуществление этого метода на практике требует весьма точных измерений смещения v и изменения поверхности трещины 2. [c.189]

НЫХ участках своей орбиты. Возможен и другой случай (В), когда на аналогичных участках орбиты электрон движется против поля. В обоих случаях электроны испытывают сильное взаимодействие с приложенным полем. Если уменьшить магнитное поле вдвое, электронная орбита продеформируется таким образом, что на одном ее продольном отрезке электрон будет двигаться вдоль поля волны, а на другом — против поля. Эти два эффекта стремятся скомпенсировать друг друга, и в результате суммарное воздействие оказывается существенно ослабленным. Следовательно, когда мы меняем магнитное поле, звуковая волна последовательно чувствует то сильно, то слабо проводящую среду. Затухание волны непосредственно зависит от э( х))ективной проводимости среды оно оказывается наибольшим, когда среда, так сказать, ее податлива. Таким образом, осцилляция затухания ультразвука как функция магнитного поля дает нам непосредственную информацию о размерах важных электронных орбит в металле, или соответственно о важных сечениях ферми-поверхности. Используя метод стационарной фазы при вычислении коэффициента поглощения, можно убедиться, что эти сечения являются экстремальными. Если мы производим измерения при различных напряженностях магнитного поля, периодически меняя его направление, мы получаем последовательные сечения ферми-поверхности. Соответствующие результаты для ферми-поверхности алюминия приведены на фиг. 41. Несколько иной масштаб по сравнению с ферми-поверхностью для свободных электронов связан с геометрией эксперимента. Подобные эксперименты служат хорошим подтверждением правильности той картины, которую мы нарисовали. [c.139]

Каждый конкретный способ исследования эффекта дГвА имеет свои подводные камни. Так, в методе вращающего момента подвес не должен быть слишком податливым, чтобы не возникло искажений из-за значительного поворота образца (см. п. 3.3.2 и 6.7.1.2). в методе импульсного поля (п. 3.4.1) амплитуда осцилляций может зависеть сложным образом от условий эксперимента вследствие резонансов в детектирующей системе, а также за счет вихревых токов, возбуждаемых в образце и приводящих к неоднородности поля и нагреву. В модуляционном методе (п. 3.4.2.1) весьма важен адекватный учет влияния амплитуды модуляции на форму осцилляций, если необходимо получить сравнимые по амплитуде осцилляции при различных значениях магнитного поля. Существенно также правильно учесть роль вихревых токов, влияние которых, вообще говоря, зависит от магнитного поля за счет магнетосопротивления. Лучше всего сделать их влияние пренебрежимо малым, работая на достаточной низкой частоте, хотя это и может привести к снижению чувствительности измерений. [c.445]

В настоящее время температурные коэффициенты л-го порядка коэффициентов жесткости и податливости определяют двумя способами. Первый способ был предложен Бехманном и наиболее широко используется, в том числе и в часто цитируемой работе [75]. Температурные коэффициенты ко-эффициентон жесткости и податливости определены экспериментальным методом путем измерения температурной зависимости резонансной частоты при использовании значений температурных коэффициентов линейного и объемного расширения и т.п. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...