Метод полос для исследования распределения напряжений

Этим методом были исследованы напряжения в объемной модели плотины упорного типа под действием гравитационной нагрузки. Были получены интересные результаты, хорошо удовлетворявшие условиям равновесия. Объемная модель, использованная в данном исследовании (фиг. 10.18), была отлита с внутренней сеткой резиновых нитей, предназначавшихся для определения распределения напряжений в серединной плоскости модели. На фиг. 10.19 показана зафиксированная картина полос, полученная после вращения модели в течение 3 час на центрифуге диаметром 3 м. Фотография сделана до разрезки модели. Модель была помещена в ванне с жидкостью с таким же показателем преломления, что и у материала модели. [c.291]

Большое внимание уделялось изучению особенностей напряженного состояния многослойных сосудов рулонированной конструкции. Теоретические и экспериментальные исследования показали значительную роль сил трения в этой конструкции [20] и, как следствие, особую важность плотного прилегания слоев. При неплотной навивке наибольшую нагрузку воспринимают внутренние и внешние слои. Так, чем плотнее навивка слоя, тем ближе эпюра замеренных кольцевых напряжений к рассчитанной по формуле Ляме для однослойного цилиндра. Разработаны технологические приемы, повышающие плотность прилегания слоев обкаткой обечаек после навивки, попеременной укладки рулонной полосы (уменьшение влияния клиновидности полосы) и опрессовки сосудов повышенным гидравлическим давлением. Теоретические и экспериментальные исследования распределения напряжений по толщине рулонированных обечаек позволили сформулировать основные технические требования к плотности прилегания слоев. Был разработан и внедрен простой и эффективный метод оценки плотности навивки по усредненному межслойному зазору, определяемому объемом воздуха, занимающего межслойное пространство обечайки [21]. Экспериментальные исследования распределения по слоям напряжений послужили основой для разработки теоретического расчета напряженного состояния. [c.41]

При исследовании напряженно-деформированного состояния тел с трещинами широкое применение нашел метод сингулярных интегральных уравнений. Он особенно удобен и эффективен при решении плоских задач теории упругости для тел сложной геометрии, содержаш,их включения, отверстия и трещины произвольной формы. Впервые [И, 137, 181] сингулярные интегральные уравнения использовались при исследовании распределения напряжений около прямолинейной трещины (или полосы пластичности) в некоторых классических областях (полуплоскость, полоса, бесконечная плоскость с круговым отверстием). Система произвольно ориентированных прямолинейных трещин изучалась в работах [21, 22, 70]. Рассматривался также случай криволинейных трещин в бесконечной плоскости [16, 40, 74, 92, 117]. В работах [94—96] основные граничные задачи для многосвязной области, содержащей изолированные криволинейные разрезы и отверстия произвольной формы, сведены к системе сингулярных интегральных уравнений по замкнутым (контуры отверстий и внешняя граница) и разомкнутым (разрезы) контурам. Эти результаты обобщены на случай, когда разрезы выходят на границу тела, а также соединяют отверстия между собой и (или) с внешней границей [97]. К настоящему времени появилось большое количество работ, в которых методом сингулярных интегральных уравнений изучаются плоские задачи теории трещин. Обзор этих исследований имеется в работах [5, 32, 45, 54, 70, 95, 100]. [c.5]

Коэффициенты концентрации напряжений определяются разнообразными методами, включая непосредственные измерения деформаций, применение методов фотоупругости, использование методов теории упругости и проведение расчетов методом конечных элементов. Исследование напряжений методом фотоупругости было до недавнего времени самым широко распространенным способом изучения распределения напряжений и определения коэффициентов концентрации напряжений около различных геометрических особенностей. Метод основан на использовании двойного лучепреломления многих прозрачных материалов при деформировании их под нагрузкой. Анализ интерференционных полос, образующихся при просвечивании деформированных моделей из оптически активных материалов поляризованным светом, позволяет количественно охарактеризовать распределение напряжений в теле и рассчитать коэффициенты концентрации напряжений. В последние годы метод конечных элементов при определении коэффициентов концентрации напряжений в значительной степени потеснил метод фотоупругости. Численные значения коэффициентов концентрации для разно [c.401]

Вместо метода перекашивания пластины в шарнирном четырехзвеннике стали применять простой и экономичный метод перекашивания полосы (табл. 7.4, схемы 4—1 и 4—2). Около свободных кромок образца наблюдается отличное от чистого сдвига напряженное состояние — зона краевого эффекта. Фиксированные кромки образца испытывают обжатие в звеньях приспособления. Влияние краевых зон н равномерность распределения касательных напряжений по ширине образца зависят от отношения длины к ширине рабочей части образца 1/Ь и от отношения упругих постоянных исследуемого материала Оху/Еу. Установлено, что для композитов влияние краевых зон пренебрежимо мало при иь > 10, за исключением случая, когда ху — Уух —1 для таких материалов метод неприменим. Более детальные исследования 6] позволили установить, что оптимальное значение отношения иь зависит от схемы укладки арматуры, т. е. от степени анизотропии материала. Упругие постоянные, определяемые методом перекашивания полосы, мало чувствительны к относительным размерам 1/Ь, так как измерения проводят в центре рабочей части образца, где напряженное состояние наиболее однородно. При определении прочности Яху заметное влияние оказывает обжатие кромок образца. Предпочтение следует отдать приклеиванию образца к звеньям приспособления. Направление действия нагрузки (по диагонали или параллельно кромкам рабочей части образца) заметного влияния на распределение напряжений не оказывает. Звенья приспособлений должны иметь постоянное поперечное сечение уменьшение их толщины по длине образца приводит к заметному приросту нормальных напряжений в образце. Нормальные напряжения Од могут быть причиной преждевременного разрушения образца. По сравнению с испытаниями в шарнирном четырехзвеннике метод перекрашивания полосы позво- [c.210]

На рис. 2.7,а показано спектральное распределение интенсивности излучения рентгеновской трубки с молибденовым антикатодом при напряжении в 30 кВ. На рис. 2.7,6 показано распределение по энергиям нейтронов, испускаемых ядерным реактором. Отразив пучок рентгеновских лучей или нейтронов от кристалла-монохроматора, как показано на рис. 2.8, получают п чок с распределением интенсивности, которое, например, на рис. 2.7,6 показано заштрихованной полосой. Простой нейтронный спектрометр, используемый для исследований методом вращения кристалла, изображен на рис, 2.9. [c.69]

В книге помещены статьи по теории обработки металлов давлением и теории пластической деформации и разрушения металлов. Рассмотрены новые методы исследования пластичности, влияние на пластичность скорости деформации, температуры, химического состава, напряженного состояния, условий нагрева и т. п. Значительное внимание уделено течению металла и распределению деформаций материала, заключенного в оболочку, влиянию прокладок и формы торца биметаллической заготовки на процесс формоизменения, конструкциям станов для получения тончайших полос и для теплой прокатки малопластичных металлов и сплавов, а также другим вопросам. [c.120]

Метод покрытий для исследования распределения напряжений 1 (2-я) — 392 Метод полос для исследования распределения напряжений I (2-я) — 400 Метод фотоупругости — см. Поляр-изационно-отический метод исследования распределения напряжений. [c.153]

Решение одной задачи несколькими методами часто практикуется во многих опубликованных работах авторов, в том числе и в настоящей книге. Целесообразность применения нескольких методов можно пояснить на следующих примерах. В моделях из оптически чувствительного материала иногда создаются весьма значительные перемещения (например, при фиксировании деформаций), которые можно довольно точно измерить очень простыми средствами. На фиг. П.1 показаны картины полос (а) и (б) и изменение формы (б) поперечного сечения объемной модели кольца сложной формы из оптически чувствительного материала. Диаметр модели кольца составляет около 200 мм. Изменения геометрических размеров порядка нескольких десятых миллиметра в плоскости кольца вдоль обозначенных линий и перпендикулярно к поверхности можно точно измерить микрометрами и индикаторами. Относительные деформации порядка 10" можно определить с помощью микроскопа. Относительные изменения толщины порядка 10 , возникающие в срезах, также можно легко измерить стандартным компаратором. Эти измерения дополняют и контролируют результаты, получаемые с помощью поляризационнооптических измерений. Для исследования распределения нестационарных напряжений и деформаций удобно поляризационно-оптический метод сочетать с методом полос муара (фиг. П.2 и П.З). [c.14]

При полном исследовании распределения напряжений поля-ризационно-онтическим методом определяют порядки полос (изохром) и параметры изоклин. Необходимо иметь в виду, что данных поляризационно-оптических измерений достаточно для полного решения лишь узкого круга задач. В большинстве случаев полное решение задачи ноляризационно-онтическим методом оказывается трудоемким и требует использования расчетных и других экспериментальных методов. Большую часть задач лучше всего решать сочетанием нескольких экспериментальных методов. [c.97]

На рис. 3.29 приведены результаты экспериментального исследования распределения напряжений в замке ласточкин хвост с углом профиля а — 70° методом фотоупругости. Напряжения даны в безразмерных величинах. Для получения натуральных напряжений в модели эти величины нужно умножить на оптическую постоянную материала 32,5 кгс/см полос- Экспериментальное значение коэффициента концеитрацис напряжений (в упругости) равно = 3,20, что достаточно близко к приведенному расчетному. Характер распределения напряжений полностью соответствует расчетным данным. [c.108]

Исследования на плоских моделях объемной задачи резьбового соединения приближенно оценивали возможные концентрацию и распределение напряжений по контуру резьбы, но не позволяли измерить распределение нагрузки но виткам резьбового соединения. Применение метода замораживания , приведенное в ряде работ (см., например, [2,3]), не обеспечивает соблюдения условий моделирования из-за значительного искажения формы резьбы и получаемых нарушений условий контакта, которое осуществляется в большом числе мест соединений зубьев. Необходимость обеспечения условий контакта, особенно при большом числе мест соединений, как известно, делает метод замораживания , требующий больших деформаций в модели, неудовлетворительным. Тензоизмерения па натурной конструкции, где все условия работы соединения соблюдены, не позволили пока достаточно хорошо замерить распределения напряжений по контуру и концентрации напряжений из-за малых размеров по дну резьбы и отсутствия достаточных зазоров между навинчиваемыми частями соединения. При исследованиях, рассмотренных в [4], распределение усилий по виткам резьбы определялось экспериментально на натурной конструкции резьбового соединения, нагружаемого в разрывной машине. Эта задача давала в какой-то мере приближенное решение, так как усилия оценивались по показаниям тензодатчиков, установленных по дну искусственно выполненной продольной канавки в соединении. Распределение напряжений по контуру резьбы и коэффициенты концентрации находили с применением плоских моделей и моделей прозрачного оптически нечувствительного материала с вклейками из оптически чувствительного материала по диаметральному сечению. Этот путь экспериментального решения был правильный, однако размер моделей оказался недостаточным для возможности правильной оценки порядков полос интерференции для зон концентрации напряжений. [c.137]

Исследование напряженного состояния в подобном клине под влиянием внешней нагрузки было произведено сперва при симметричном положении клина относительно линии нагрузки, а затем в положениях, когда ось клина образует с вертикалью углы в 5°, 10°, 15° и 20°. Характерной особенностью во всех этих случаях является то, что изоклинические линии, вообще говоря, расположены почти радиально по отношению к точке приложения нагрузки и это направление меняется только при приближении к заделанному краю клина. Изохроматические линии представляют собою приблизительно дуги кругов, центры которых лежат в каждом отдельном случае на определенной линии. У вершины клина, где материал перешел уже за предел упругости, цветные полосы не являются дугами кругов и распределение напряжений в этом месте не может быть в настоящее время определено с достаточной степенью точности, поскольку основные законы оптического метода недостаточно хорошо изучены. Однако есть основания предполагать, что в материале резца, работающего в пределах упругости на всем протяжении вплоть до вершины, распределение напряжений будет того же самого вида, как было найдено для части ксилонитового клина, работающей в пределах упругости. [c.287]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...