Деформация резины при сдвиге

Сдвиг. При сдвиге, если деформация не велика, к резине применим закон Гука, и коэ- [c.317]

Прочность резины при сжатии в 2,5—3 раза превосходит прочность ее на растяжение, сдвиг и скручивание (табл. IX. 2), поэтому с точки зрения прочности наиболее целесообразно применение сжимаемых пружин (кроме того, такие пружины могут быть неоднократно использованы в течение некоторого времени после нарушения целостности соединения резины с металлом). Однако о работоспособности пружины обычно судят по количеству энергии, заключенному в единице объема или массы, а в связи с величиной деформации эта энергия значительно больше при скручивании и сдвиге (табл. IX. 2), поэтому наиболее часто при- [c.184]

При больших по величине деформациях (как пластических, например у металлов, так и упругих, например у резины), по аналогии с истинными напряжениями, можно ввести понятия истинных деформаций — удлинений и сдвигов. [c.53]

Свойства эластомеров при ударно-волновом нагружении изучались сравнительно немного. Между тем, поведение таких материалов в обычных условиях характеризуется рядом важных специфических особенностей [106, 107], такими, как малый модуль сдвига и способность к очень большим обратимым деформациям. Резины и другие эластомеры применяются в различных конструкциях, подвергаемых ударно-волновым воздействиям, поэтому представляет интерес, в какой мере специфика эластомеров проявляется в этих условиях. [c.128]

К основным особенностям резины как конструкционного материала относятся малые значения модулей при сдвиге, растяжении и сжатии большое влияние длительности действия приложенной нагрузки и температурного фактора на зависимость напряжение— деформация практически постоянный объем при деформации значительные механические потери при циклических деформациях. [c.8]

При Е О связь между модулями упругости Е и сдвига О ненаполненной резины при малых деформациях примет вид [c.16]

В работе [77] рекомендован способ оценки модуля сдвига резины при гармоническом сдвиге ио твердости. Было также исследовано изменение прочностных свойств резины в процессе циклического нагружения и предложено нелинейное уравнение для прогнозирования долговечности резины при этом виде деформации [78]. Стойкость резин к многократным ударным нагружениям [79] можно оценивать, исходя из количественной характеристики утомляемости резины при симметричном цикле нагружения [80]. Исследование разрушения деформированных резин при трении проведено в работе [81]. [c.43]

Деформация резины. Одновременно с искажением конфигурации элементарных ячеек сетки происходит деформация резины, заполняющей пространство между слоями корда в каркасе шины. Поскольку при нагружении шины внутренним давлением происходит увеличение наружного диаметра шины (угол поворота нитей корда 0 положителен), то резина в элементах ячеек испытывает деформации сжатия в меридиональном направлении и деформации растяжения — в окружном. При уменьшении диаметра шины — явление обратное. В этих случаях Вт и 8 неодинаковы, в межслойной резине возникают деформации сдвига, определяемые взаимным перемещением соседних слоев корда. Для покровной и межслойной резины деформация сдвига у равна [c.356]

Сложнонапряженное состояние анализируется, исходя из системы (3.1.22а), т. е. при линейных равновесных соотношениях напряжений и деформаций, определяемых модулем сдвига резины С. [c.113]

Известно, что закон Гука остается справедливым для резины как при малых, так и при больших деформациях сдвига, но при деформации другого вида этот закон справедлив только при небольшой ее величине. Однако для обеспечения достаточной долговечности допускаемые напряжения при длительной работе резиновых упругих элементов муфт устанавливаются, исходя из малых деформаций. Поэтому при выполнении условия а < [а] можно считать закон Гука приближенно справедливым для резины и при деформациях изгиба, растяжения и сжатия (см. [21], с. 42). [c.210]

Соединение активных элементов с неподвижными корпусными конструкциями осуществляется элементами крепления, выполненными из полимерных материалов (резины, компаунда) или металлов. Идеальный элемент крепления должен сохранять неизменными форму колебаний, резонансную частоту и добротность активного элемента. Элементы крепления цилиндрического преобразователя испытывают радиальные, тангенциальные и сдвиговые деформации. В связи с тем, что напряжения, создаваемые радиальными и тангенциальными деформациями, раза меньше сдвиговых (гр и ftp — соответственно средний радиус и высота крепления), легко показать, что гибкость крепления определяется его гибкостью при сдвиге. Угол сдвига в плоскости кольца крепления равен [c.37]

Резиновые уплотнители отличаются рядом особенностей, вызванных свойствами резины малыми значениями модулей при сдвиге, растяжении и сжатии большим диапазоном упругих деформаций большим влиянием времени действия нагрузки и температуры на зависимость напряжение — деформация значительным нагревом при циклических деформациях и практически постоянным объемом. [c.103]

Вращение муфты в условиях радиального смещения валов приводит к возникновению в лучах звездочки периодически изменяющихся деформаций сжатия и сдвига. При этом наибольшие девиаторные напряжения наблюдаются у основания луча звездочки. Амплитуда деформации сжатия равна радиальному смещению а период изменения деформации сжатия равен полупериоду вращения муфты. Что касается амплитуды деформации сдвига, то она зависит не только от величины радиального смещения, но и от передаваемого муфтой вращающего момента, размеров звездочки, модуля сдвига резины и максимально реализуемого коэффициента трения на поверхности контура кулачков [c.124]

Большинство материалов (исключение составляют резина и некоторые пластмассы), используемых в технике, остаются полностью упругими лишь при весьма малых относительных удлинениях и сдвигах, т. е. при малых деформациях. Следовательно, этот чаще встречающийся случай деформирования тела представляет наибольший практический интерес. [c.14]

При постоянном модуле упругости импульс напряжений может распространяться на значительное расстояние без изменения формы, изменение модуля упругости приводит к искажению импульса напряжений конечной амплитуды. Для большинства деформируемых тел уменьшается за пределом упругости и в материале при достаточно больших деформациях возникают пластические волны, распространяющиеся со скоростью, меньшей скорости распространения упругой волны. Однако существуют такие деформируемые тела (резины, полимерные материалы), в которых большие деформации приводят к ориентации длинных молекулярных цепочек, что вызывает возрастание модуля упругости . Поэтому при распространении возмущений в таких материалах зарождаются волны особой природы, называемые ударными волнами. В деформируемых телах ударные волны возникают и в том случае, когда распространяются волны расширения большой амплитуды. Как показано Бриджменом, зависимость между средней деформацией е и средним напряжением а в твердых телах может иметь вид е = (—аа + Ьо )/3, где а, Ь — постоянные величины. Модуль объемного сжатия К при малых давлениях стремится к постоянной 1/а, при высоких давлениях принимает значение 1/(а — 2Ьа) (т. е. при высоких давлениях К растет). Упругие волны расширения распространяются со скоростью а , но модуль К при высоких давлениях возрастает, это приводит к тому, что скорость волны большой амплитуды больше скорости волны малой амплитуды. В результате образуется ступенчатый фронт, характерный для ударной волны. Модуль сдвига G в этом случае играет незначительную роль, так как задолго до достижения достаточно высокого давления предел текучести будет пройден и материал ведет себя подобно жидкости. [c.38]

Рассмотренный пример является упрощенным вариантом задачи расчета деформаций автомобильной шины под действием веса машины, если предположить (а для резины это предположение достаточно точно), что поведение материала является линейно упругим. Для численных значений физических параметров, соответствующих состоянию шины при нормальном эксплуатационном давлении, было найдено, что даже в том случае, когда отношение толщины стенки шины к радиусу не мало, точное решение не слишком отличается от приближенного решения, получаемого из рассмотрения шипы как мембраны. При низких давлениях, соответствующих ненакачанной шине, протектор сжимается и работает как балка при чистом сдвиге, подобно тому как это происходит с (искривленной) консолью, рассмотренной в разд. Ill, 3. Слои концентрации напряжений возникают на внутренней и внешней границах шины, откуда следует, что наибольшую нагрузку испытывают самый внутренний и самый внешний слои протектора. [c.328]

В качестве примера элементарного расчета пружинящего действ-ия резино вого вкладыша исследуем напряжения и деформации кольцеобразного резинового цилиндра, щ (Котором возникают деформации сдвига (фиг. 88) при действии внешнего момента М- [c.216]

Сдвиг губчатой резины, т. е. сопротивление сдвигу слоя губчатой резины i при заданной деформации или деформации под воздействием заданного усилия. Испытание (ГОСТ 20013—74) проводят по методу и на приборе типа игла . [c.272]

Накатанные сетки применяют для изучения местных больших (в металлах) и упругих материалах, (таких, как резина) деформаций от 5% и выше [20], [76 , [77]. На поверхность детали или образца наносят сетки с базой от 0,25 до 5 мм и замеряют получаемые деформации инструментальным микроскопом или по фотографии, пересчетом находят напряжение и величины глазных деформаций и сдвига. Накатанные сетки применяют при испытании деталей и узлов до разрушения, механических испытаниях образцов, испытаниях при температурах до 350° и при пониженных температурах. [c.577]

Зависимость при небольших деформациях s О, I линейна и содержит обычно только одну постоянную G — модуль сдвига. Модуль упругости для резины Е = 30. Только для тонкослойных элементов необходима вторая постоянная — объемный модуль сжатия К- Для большинства резин G = 6-ь 20 кгс/см , К = (2 3)-10 кгс/см . При деформациях е < 0,5 достаточную точность обеспечивает допущение, что удельная потенциальная энергия /пропорциональна первому инварианту деформаций [c.216]

Знание напряжений на поверхностях контакта резины и металла необходимо для оценки возможности разрушения металлических пластин и резины на границе с металлом, когда напряжения достигнут некоторого критического значения. В работе даны описание эксперимента и способы замера напряжений. Экспериментальные значения напряжений сопоставлены с расчетными, полученными по теории работы [216]. Соответствие эксперимента с приближенной теорией, использующей гипотезу несжимаемости, хорошее, правда, исследовались относительно толстые брусья с фактором формы в = 4 -г 10. Перемещения при сжатии и сдвиге слоя оказались пропорциональны приложенным силам, деформация сжатия не Превышала 5%. [c.16]

Теперь о кососимметричной деформации шарнира — повороте вокруг центра. Реальная величина угла поворота составляет несколько градусов, но ввиду большого радиуса R в эластомерных слоях развиваются большие деформации (s 100% при = 7°) преимущественно за счет сдвигов (относительное приращение объема близко к нулю). Напряжения, отвечающие этим деформациям, сравнительно невелики (в пределах 50 МПа) из-за низкого модуля сдвига резины. [c.209]

Это уравнение справедливо в случае сжатия резины с применением смазки опорных поверхностей. Сжатие при сухом трении приводит к возникновению дополнительной деформации двухосного растяжения в направлении, перпендикулярном нагружению, а по опорным поверхностям — деформации сдвига. [c.45]

При радиальном нагружении резиновой втулки с плоскими торцами (рис. 6-33) напряженное состояние резины характеризуется сочетанием напряжений сдвига, сжатия и растяжения. Зависимость между усилием Р и радиальной деформацией 6 в этом случае дается выражением [Л. 37] [c.216]

Модуль упругости резины на растяжение составляет 15- 60 кг см , и при сдвиге — приблизи тельно одну треть от этих значений. Ввиду того, что резина деформируется без изменения объема (т = 2), следует обеспечить возможность свободных поперечных деформаций резиновых элементов при действии на них нагрузки. При быстрых сменах действующих усилий резина становится более жесткой, чем при медленно протекающих деформациях. Это различие бывает довольно значительным и составляет от 25 до 100%. Теоретический расчет жесткости резиновых элементов обычно бывает ориентировочный [111], Надежные данные можно получить только экспериментально [51], [62]. При долговременной нагрузке наблюдается ползучесть, что следует учесть при применении резины для амортизаторов фундамента. [c.216]

Прочность связи резины с металлом в кПсм определяют 1) методом отрыва по ГОСТу 209—62 2) испытанием на отслаивание по ГОСТу 411—41 3) методом деформации при сдвиге по ГОСТу 410-41. [c.241]

Для сферических шарниров и близких к ним конструкций при задании поворота и момента М° относительно геометрического центра шарнира характер деформации конструкции качественно меняется. При других нагружениях, о которых говорилось выше, определяюшим фактором для напряжений в резиновых и армирующих слоях была функция е (относительное изменение объема резины). При повороте относительно центра сферических поверхностей резиновые слои испытывают почти простой сдвиг и функция е мала. Качественно изменяется деформация слоев. Определяющими становятся окружные иапря- [c.206]

Опыты Треска в области текучести, выполненные столетие назад, все еще неудовлетворительно объяснены с позиций экспериментатора, мыслящего в терминах количественных соотношений. В последнее время наши знания в области физики больших деформаций существенно пополнились новыми фактами в связи с опытами в таких направлениях, как термопластичность, динамическая пластичность и пластичность монокристаллов. Среди множества обна руженных фундаментальных физических фактов имеется и тот, что пластическая деформация кристаллов неоднородна. Экспериментально установлено, что для полностью отожженных кристаллических тел уравнения состояния должны включать переходы второго порядка при фиксированных углах сдвига, дискретное (квантованное) распределение форм деформаций и эффект Савара — Массона. Раньше или позднее, соответствующее развитие теории континуума для этого класса твердых тел должно включить учет этих явлений. С другой стороны, касаясь эластичности резины при больших деформациях, прогресс был достигнут при сопоставлении нелинейной теории упругости и эксперимента, но свойства этого [c.382]

Резина как амортизирующий материал получила широкое распространение. Степень деформации резины существенно зависит от рода нагрузки. Наибольщие деформации бывают при нагрузках, вызывающих сдвиг резины, наименьшие — при нагрузках, вызывающих сжатие резины. Вследствие этого амортизаторы сдвига обладают сравнительно небольшой грузоподъемностью, но большой гибкостью. Амортизаторы сжатия обладают значительной грузоподъемностью, но меньшей гибкостью. Амортизаторы растяжения вследствие чувствительности растянутой резины к местным повреждениям и трудности ее крепления к арматуре нашли в технике ограниченное применение. [c.191]

Из экспериментов установлено, что формула (13.10) не выражает адэкватно поведение куска резины. Разрыв между теорией и экспериментом до известной степени был сокращен Муни ), который на основе очень простых предположений, независимых от конструктивной модели резины, показал, что если соотношение между напряжением и деформацией для одного типа деформации (например, простого сдвига) задано, то его можно вывести для другого рода деформации. Рассматривая случай, когда резина несжимаема и соотношение между напряжением и деформацией при простом сдвиге предполагается линейным, Муни показал, что для деформации [c.38]

Опоры (связи) вибрационных конвейеров служат для поддерживания (подвешивания) желоба и обеспечения колебаний в соответствии с динамическим расчетом. На конвейерах применяют плоские единичные рессоры (пластины) и пакеты (набор пластин). Поперечная жесткость пластин должна быть на несколько порядков меньше их продольной жесткости. В качестве амортизаторов и упругих связей широко применяют детали, работающие на сдвиг, сжатие и кручение, и резинометаллические блоки. Резиновая часть блоков отличается высокой эластичностью и стойкостью. При разработке резинометаллических деталей необходимо обеспечить возможность свободной деформации резины, обладающей несжимаемостью в замкнутом пространстве. Упругими связями могут также быть витые цилиндрические и плоские пружины. Для изготовления рессор и пружин выбирают специальные термообработанные стали 55С2, 60С2 и 60С2Н2А с допускаемым напряжением изгиба а = ЮОч-110 МПа. Толщина рессорной стали 6 = = 2ч-6 мм. Плоские рессоры рассчитывают на жесткость с и прочность по напряжению на изгиб [c.245]

Такое поведение материала является упругим. При малых деформациях резину можно считать линейноупругим материалом, деформации которого прямо пропорциональны нагрузкам. Вследствие несжимаемости в области малых деформаций упругие свойства резины полностью характеризуются одной постоянной — модулем сдвига О. С увеличением деформации наблюдается возрастающее отклонение от прямой пропорциональности между нагрузкой и деформацией, и хотя резина остается упругим материалом, зависимость между напряжениями и деформациями становится нелинейной. [c.7]

Зависимость т от у при деформации сдвига ненаполненны.х и малонаполненных резин порядка 0,7—0,8 практически линейна [47]. Осевое растяжение может заметно сказаться и осложнить эту зависимость в том случае, если значение а превышает 0,25 Но. При сдвиге в образце одновременно проявляются растяжение по одной [c.25]

Для резины, армированной жесткими нитями, модуль упругости при растяжении вдоль волокон определяется в основном модулем упругости волокон, в то время как модуль сдвига материала имеет тот же порядок, что и модуль сдвига неармиро-ванной резины. Таким образом, сопротивление материала деформации сдвига мало по сравнению с его сопротивлением растяжению в направлении нитей. Поэтому в задачах, в которых допускается определенный тип деформации сдвига, можио пренебречь растяжением нитей, рассматривая их как материальные кривые, длина которых не меняется при любой деформации. При таком предположении сложные соотношения между напряжениями и деформациями заменяются ограничениями геометрического характера, что значительно упрощает теорию. [c.288]

Для определенности предположим, что связь касательных напряжений и деформаций сдвига линейна S(k) Gk. (Для резины это предположение является неплохой аппроксимацией. даже при k порядка единицы см. Трелоар [41].) [c.314]

Резиновые изделия, несущие нагрузку-Амортизаторы [11] — разнообразные конструктивные элементы — обычно состоят из металлических (плоских, трубчатых или фасонных) оснований, между которыми прочно закреплена резина. Амортизаторы применяются в качестве подвесок, опор, буферов и тому подобных деталей, поглощающих вибрации и толчки. Они используются при деформациях сдвига, кручения, сжатия и их комбинациях. Прочность крепления резины к металлу (стали, алюминию, бронзе, латуни) зависит от принятого способа крепления, состава резины и условий работы конструкции и достигает при отрыве (от стали и латуни) 40 кГ/см и выше. Модуль сдвига резины для амортизаторов 5—7 кПсм . [c.402]

В двухмодульных подшипниках рассмотренные закономерности не всегда соблюдаются. В этих подшипниках сдвиговые деформации минимизируются за счет использования в разных слоях резины с неодинаковыми модулями сдвига, и часто долговечность такой конструкции определяется слоем, на котором происходит смена резины. Такой прием при равных габаритах ЭП может дать выигрыш по долговечности в 1,5—2 раза. Если и при двухмодульной конструкции не удается получить желаемые результаты, целесообразно рассмотреть возможность применения многомодульных подшипников, ориентируясь на клеевой способ их изготовления. Не исключается и замена сферических ЭП сферически-упор-иыми (см. рис. 2.4.11), что связано с принципиальным изменением конструкции ВЫВ. [c.93]

В тех случаях, когда в рамках заданных ограничений не удается обеспечить приемлемый уровень расчетной сдвиговой деформации у только за счет подбора углов 5o,5 ,ao,o i, можно соответствующим образом перераспределить жесткости резиновых слоев. Для этого внутренние слои выполняются из резины с большим, чем у внешних слоев, модулем сдвига. Другим путем повышения несуш ей способности сферических ЭП является снижение касательных напряжений от действия осевой нагрузки на внутреннем контуре слоя, где обычно и возникают начальные очаги разрушения. С этой точки зрения, оптимальным был бы подшипник без центральной полости, имеюш ий в центре слоя касательные напряжения т= 0. Однако в этом случае потребуются весьма сложные пресс-формы, из-за чего резко возрастет стоимость. Более перспективным является заполнение центральной полости под давлением малосжимаемой жидкостью. При этом происходит равномерное сжатие резиновых слоев вблизи внутреннего контура ЭП. Кроме того, заполнение полости ЭП жидкостью приводит к снижению нагрузки от центробежной силы на слои резины. [c.95]

Весьма важная серия опытов была проведена Росси в 1910 г.- . Росси изучал пластинки резины, желатина, целлюлоида и стекла — первые три под действием простого растяжения и четвертое—под действием простого сжатия. В случае резины и стекла он нашел строгую пропорциональность между напряжением и оптическим явлением, двойное лучепреломление исчезло, как только нагрузка была удалена. Деформация (несомненно для резины и весьма вероятно для стекла) обнаруживала значительное отклонение от закона Гука. Этот результат для стекла подтверждается старым одиночным наблюдением Файлона, который, наблюдая своим методом спектроскопа стержни под действием изгиба (см. 3.19), заметил, что при очень больших нагрузках некоторое определенное стекло давало заметную кривизну полосы, пересекающей спектр, причем эта полоса принимала почти V-образную форму непосредственно перед разрывом, происходившим действительно внезапно. Так как известно, что под действием изгиба без сдвига деформация изменяется линейно, при любых взаимоотношениях между напряжением и деформацией в материале, то это наблюдение показывает, что оптическое отставание лучей, конечно, не могло быть строго пропорциональным деформации, и Файлон доказал, что наблюдаемая кривая была в качественном отношении такой, какую следует ожидать, предполагая, что оптическое явление зависит только от напряжения. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...