Жесткость конструкции (тела)

Уравнение (3.106) записывается для г = 1, 2,. .., N N — суммарное число незапрещенных узловых степеней свободы в рассматриваемом теле), и таким образом формируется разрешающая система алгебраических уравнений. Полученная матрица коэффициентов системы носит название глобальной матрицы жесткости, или матрицы жесткости конструкции (МЖК). [c.105]

Конструкция изделия должна быть жесткой, с тем чтобы изделие не деформировалось ни в процессе эмалирования, ни при эксплуатации. Наибольшей жесткостью обладают тела вращения. [c.65]

При вертикальных колебаниях рамный фундамент под мотор-генератор можно рассматривать как твердое тело, опирающееся на упругое основание влияние упругости рам верхнего строения в этом случае не имеет существенного значения. Ввиду того, что возмущающие силы, возникающие при работе мотор-генераторов, относительно невелики, а жесткость конструкции фундаментов в вертикальном направлении значительна, вертикальные колебания оказываются очень слабыми даже при резонансе и вследствие этого при решении вопросов, связанных [c.150]

Жесткость конструкции имеет первостепенное значение, так как с ней связано распределение напряжений в зоне контакта фрикционных тел. [c.429]

На рис. 76 показан ползун механического пресса усилием 250 г после заварки оторванных направляющих проушин. Большая жесткость конструкции вызвала необходимость проведения общего нагрева детали в горне. Разделка сечения под сварку выполнялась выплавкой газовой горелкой. Сварка производилась горелкой с наконечником № 6, диаметр чугунного прутка 10 мм. Было проварено все сечение места разрыва. Участки, не подлежащие механической обработке, были усилены путем увеличения радиуса перехода от прилива к телу ползуна. [c.132]

В разделе Статика статически неопределимыми системами названы такие, в которых число связей, накладываемых на систему, больше, чем может быть записано уравнений статического равновесия для определения их реакций. Можно сказать, что статически неопределимыми будут тела или системы тел, имеющие избыточные связи, при снятии которых система по-прежнему остается геометрически неизменяемой. Наложение избыточных связей чаще всего вызывается необходимостью обеспечения прочности и жесткости конструкции. [c.506]

При конструировании аппаратов учитывают два основных фактора требования технологических процессов, которые будут проводиться в аппарате, и специфические требования технологии эмалирования. Обычно аппаратам придают форму тел вращения. Это обеспечивает жесткость конструкции и позволяет производить тщательный осмотр аппарата при изготовлении и эксплуатации. Такая форма удобна для равномерного нанесения эмали. Жесткость изделию сообщают также фланцы, которые соединяют корпус аппарата с крышкой, штуцерами и другими деталями. Фланцы изготовляют из стали большой толщины (20—30 мм). [c.253]

Высокая точность подшипника в работе достигается благодаря технологичности конструкции, возможности регулирования зазора путем распора внутреннего кольца и высокой жесткости, связанной с большим числом тел качения. Быстроходность достигается рациональной формой тел качения, высокой точностью и совершенной конструкцией сепаратора. [c.344]

Зная деформации тела во всех его точках и условия закрепления, можно определить перемещения всех точек тела, т. е, указать их положение (новые координаты) после деформации. Для нормальной эксплуатации сооружения деформации его отдельных элементов должны быть, как правило, упругими, а вызванные ими перемещения не должны превосходить по величине определенных допускаемых значений. Эти условия, выраженные в форме тех или иных уравнений, называются условиями жесткости. В некоторых случаях допускаются небольшие пластические деформации (для конструкций из железобетона, пластмасс и для конструкций из металла при действии высоких температур). [c.15]

Если k<2n—3, то система шарнирно сочлененных концами стержней будет изменяемой стержневой системой и, следовательно, не является фермой (рис. 102, б). В этом случае конструкция получает подвижность, становится механизмом. Если же e>2ra—3, то ферма имеет лишние стержни (рис. 104), удаление которых не нарушает жесткости фермы (рис. 102, б). Такие фермы пригодны для сооружений, так как лишние стержни практически не являются вредными, наоборот, они улучшают прочность фермы. Однако расчет таких ферм не может быть выполнен методами статики твердого тела . Поэтому мы будем рассматривать плоские фермы без лишних стержней, т. е. те, которые точно удовлетворяют условию (1). [c.143]

Под жесткостью понимается способность тела или конструкции сопротивляться образованию деформации. [c.176]

Инженер, имеющий дело с несущими конструкциями, должен обладать четким представлением об особенностях деформирования под нагрузкой тел различной формы и уметь практически проводить их расчет на прочность и жесткость. Этим вопросам отводится заметное место в обучении инженера-строителя, и изучаются они в таких курсах, как Сопротивление материалов , Строительная механика и Теория упругости и пластичности . [c.5]

Развитие техники за последние десятилетия связано с применением новых материалов и широким использованием в конструкциях различного рода гибких элементов и вызвало необходимость решения задач, которые являются предметом нелинейной теории упругости. Эти задачи могут быть либо геометрически нелинейными (когда тела не обладают достаточной жесткостью, например гибкие стержни), либо физически нелинейными (когда тела не подчиняются закону Гука), а также геометрически и физически нелинейными (когда детали изготовлены из резины или некоторых пластмасс). Во всех этих задачах непременными свойствами модели являются сплошность и идеальная упругость, а возможность других свойств, конкретизирующих ее, определяется особенностями абстрагируемого твердого тела. Нелинейная теория упругости, таким образом, имеет еще более общий характер и решает весьма широкий круг задач, постоянно и неизбежно выдвигаемых современной техникой. Это не принижает фундаментального значения линейной теории упругости и не обязывает получать зависимости последней как частный случай значительно более сложных соотношений нелинейной теории упругости. Напротив, познания теории упругости должны начинаться с изучения исторически первой и наиболее разработанной линейной теории упругости, которая в этом отношении должна носить как бы пропедевтический характер. [c.5]

В курсе сопротивления материалов изучаются основы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. Несмотря на чрезвычайное разнообразие форм элементов конструкций (деталей машин, аппаратов, приборов и сооружений), с большей или меньшей степенью точности каждый из них для целей расчета можно рассматривать либо как брус (прямой или кривой), либо как пластинку или оболочку, либо как массивное тело. В общем, сравнительно кратком, курсе сопротивления материалов, программе которого соответствует настоящее пособие, рассматриваются почти исключительно расчеты прямого бруса. В более полных курсах рассматривается также расчет кривых брусьев, тонкостенных оболочек, толстостенных труб, гибких нитей, а в отдельных случаях и некоторые другие вопросы. [c.5]

Сопротивление материалов является разделом механики деформируемого твердого тела, который рассматривает методы расчетов на прочность, жесткость и устойчивость типовых элементов конструкций. [c.146]

Свойство деформируемости присуще всем реальным телам. Это свойство принципиально важно при решении проблем сопротивления материалов отмеченное станет ясно из дальнейшего изложения (см. в частности, 1.6, 1.7, 1.20, 1.21). Об этом свидетельствует необходимость удовлетворения конструкциями условию достаточной жесткости. [c.20]

Влияние амортизаторов на колебания конструкции исследовались на сварной тонкостенной балке двутаврового сечения длиной 240 см, высотой 41 см и общей массой порядка 600 кг. Измерялись уровни и формы резонансных колебаний свободной балки и закрепленной на двух, трех и пяти амортизаторах арочного типа. Входная жесткость амортизатора на частотах, меньших 100 Гц, составляет 2-10 кгс/см, поэтому низшие резонансные частоты колебаний балки как твердого тела на жесткостях амортизаторов не превышали 30 Гц. [c.91]

При жестком креплении механизма к фундаменту необходимо рассчитывать их совместные колебания. Однако, как правило, применяется упругое крепление механизма с помощью амортизаторов, являющихся основным средством уменьшения потока энергии в фундаментные конструкции. Расчетные и экспериментальные исследования показывают, что на частотах, превышающих в полтора-два раза первые собственные частоты колебаний механизма как абсолютно твердого тела на жесткостях амортизаторов, крепление перестает влиять на его собственные частоты и формы колебаний. [c.151]

В том случае, когда промежуточные конструкции имеют достаточно большую длину, а агрегаты являются тяжелыми, систему агрегаты—рама нельзя рассматривать как абсолютно твердое тело и применять классическую теорию амортизации. Расчеты показывают, что кроме обычных частот амортизации появляются собственные частоты, обусловленные конечной жесткостью рамы, первая из этих частот в два-три раза выше соответствующей частоты амортизации. По правилам теории амортизации частота основной возмущающей силы также в два-три раза должна быть больше собственной частоты колебаний жесткого амортизированного объекта. Отсюда следует, что подбор амортизации по обычной классической теории приводит к тому, что система будет работать в зоне резонансной частоты, поэтому расчет виброзащитной системы необходимо выполнять с учетом динамических свойств самих агрегатов [37]. [c.352]

Гильзы двигателей внутреннего сгорания — одни из наиболее массовых деталей типа тел вращения. Конструкции гильз различны по конфигурации, размерам, однако имеют общие особенности — тонкие стенки, что обусловливает их невысокую радиальную жесткость, при высоких технических требованиях к точности, геометрическим параметрам и шероховатости, особенно поверхности отверстия. В качестве материала для изготовления гильз используют сталь и чугун раз- [c.105]

Когда в конструкцию намеренно вводится демпфирование, то несколько изменяются и отдельные узлы, поскольку при колебаниях конструкции ее части деформируются и в свою очередь воздействуют на присоединенные вязкоупругие элементы, рассеивающие энергию. Если для того, чтобы успешно решать задачи колебаний конструкции, используются демпфирующие материалы, то необходимо понимать не только поведение демпфирующих материалов, но также и связанную с этим задачу динамики конструкции. Для облегчения понимания часто оказывается эффективнее с точки зрения затрат исследовать математическую модель, дающую упрощенное представление о динамических характеристиках конструкции. Это могут быть математические модели самой разной сложности, начиная от системы с одной степенью свободы, соответствующей телу единичной массы, соединенному с пружиной, и кончая тонкими аналитическими представлениями о непрерывной системе с распределенными массой, жесткостью и демпфирующими свойствами, на которую действует распределенная возмущающая силовая функция. Степень сложности модели, используемой в процессе решения задачи, зависит не только от сложности конструкции, но и от времени и других ресурсов, которыми располагает инженер для решения задачи. [c.136]

Простейшая система, используемая для изучения динамических перемещений при установившихся колебаниях, представляет собой линейный осциллятор с одной степенью свободы (рис. 4.1). Хотя использование этой системы не приводит к адекватному описанию реальных условий большинства конструкций, она выявляет некоторые существенные особенности реальных конструкций. Система состоит из тела с массой т, прикрепленного к пружине с жесткостью k, и имеет демпфирование, создаваемое классическим способом с помощью вязкостного элемента, так что сила сопротивления пропорциональна скорости перемещения. При действии на массу возбуждающей колебания силы F t) в системе возникают перемещения w t), за положительное направление которых выбрано направление вверх на рис. 4.1. [c.137]

Конструктивные макрогеометрические параметры фрикционного сочленения оказывают влияние на все основные характеристики теплового режима трения распределение тепловых потоков, поверхностную температуру, температурный градиент и объемное распределение температур в трущихся телах. Через эффективный коэффициент трения конструкция влияет на общую генерацию тепла, а через жесткость трущихся элементов — на равномерность генерации тепла в пределах номинальной площади контакта. [c.124]

Зависимость между напряжениями и деформациями, возникающими в материале, можно изучить при помощи опыта. Эта зависимость необходима для теоретического определения напряжений в теле, в частности в стержне, при условии того или иного на него воздействия. Знать поведение материала под нагрузкой вплоть до разрушения необходимо и для установления таких характеристик материала, которые позволяют решать одну из основных задач сопротивления материалов — подбор сечений элементов, подвергнутых действию внешних сил. Экспериментальное изучение bovi tb материалов необходимо и для того, чтобы иметь возможность теоретически оценивать жесткость конструкции, т. е. оценивать ее деформацию. [c.107]

При расчете на прочность п жесткость конструкции последняя схематизируется (принимается расчетная схема). При этом элементы конструкции рассматриваются либо в форме бруса, либо в форме оболочки. Брусом называется тело, одно измерение которого (длина) значительно больше двух других измерений (поперечных размеров). Сечение бруса, перпендикулярное к его оси, называется поперечным сечением. Если размеры поперечного сечения бруса весьма малы по сравнению с его длиной и он не сопротивляется изгибу и сжатию, то такой брус называется нитью (провода электропередач, канаты подвесных дорог и т. п.). [c.260]

В связи с тем, что манжета является осесимметричным телом сложной формы, которая к тому же может изменяться в процессе работы, принято выбирать для расчета упрощенную модель манжеты в форме тела, ограниченного в сечении отрезками прямых линий. Существует два направления моделирования манжеты. Первое направление рассматривает элементарный участок манжеты, образованный бесконечно близкими осевыми сечениями, как статически неопределимую балку с заделкой на одном конце и подвижной опорой на другом. Принимают во внимание, что манжеты обычно изготовляют из высокоэластичного материала и собствен- ная жесткость конструкции мала, так что давление через эласти4- ный элемент передается на вал. Находят значения опорных]реак- > ций между манжетой и валом и полученные значения распро- -страняют на весь периметр контактной зоны, т, е. по-существу, [c.7]

В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных анализу прочности и долговечности материалов и элементов конструкций. В ряде публикаций проблема прочности и разрушения рассматривается с феноменологических позиций— на базе концепций механики деформируемого твердого тела. К другому направлению относятся работы по развитию физики прочности и пластичности материалов, в которых анализ рузрушения проводится на атомарном и дислокационном уровнях, т. е. на микроуровне. В этих исследованиях весьма затруднительно включение в параметры, управляющие разрушением, таких основных понятий механики, как, например, тензоры деформаций и напряжений или жесткость напряженного состояния. Поэтому в последнее время интенсивное развитие получило направление, которое пытается соединить макро- и микроподходы при описании процессов повреждения и разрушения материала и формулировке критериев разрушения. [c.3]

На рис. 134 показаны способы усиления литых плит (приблизительно в порядке возрастающей жесткости и прочности). Предполагается, что плита нагружена в центре и оперта на четыре боковые стойки. Исходная конструкция 1 обладает низкой жесткостью и прочностью. Продольные ребра, Д1меющие форму тел равного сопротивления изгибу (конструкция 2), увеличивают жесткость плиты в продольном направлении жесткость в поперечном направлении недостаточна. Равножесткими в продольном и поперечном направлениях являются конструкции с диагональными лучевыми 3 и вафельными 4 ребрами. [c.262]

Иной принцип положен в основу конструкции 5, жесткость которой достигнута окантовкой плиты вертикальными стенками. Изгибающие деформации плиты сдерживаются сопротивлением замкнутых контуров канта, работающих на растяжение. Жесткость повышают увеличением высоты окантовки, увеличением сечени1 на крайних точках канта и соединением тела плиты с кантом ребрами (конструкции б, 7), тормозящими деформации стенок канта. [c.262]

Феноменологическое исследование механических свойств композиционных материалов может быть проведено двумя путями. Первый основан на рассмотрении армирующего материала как конструкции и учитывает реальную структуру композиции. В этом случае задача состоит в установлении зависимостей между усредненными напряжениями и деформациями. Второй путь основан на рассмотрении армированных материалов как квазноднородных сред и использовании традиционных для механики твердых деформируемых тел средств и методов их описания. Краткая схема аналитического расчета упругих констант композиционного материала методом разложения тензоров жесткости и податливости в ряд по объемным коэффициентам армирования приведена в монографии [60, 83]. Установлено, что при малом содержании арматуры можно ограничиться решением задачи для отдельного волокна, находящегося в бесконечной по объему матрице. Однако такой подход заведомо приводит к грубым погрешностям при расчете упругих характеристик пространственно армированных материалов, объем которых заполнен арматурой на 40—70 %. К тому же следует учесть, что пространственное расположение волокон в этих материалах приводит к росту трудностей при решении задачи теории упругости по определению напряженно-деформированного состояния в многосвязанной области матрица—волокно. Коэффициент армирования при этом входит в расчетные выражения нелинейно, что приводит к очередным трудностям реализации метода разложения упругих констант материала по концентрациям его компонентов. [c.55]

Рассмотрена задача о минимизации перемещения верхнего Сечения колонны, возводимой с детерминированной или случайной скоростью. Изучены задачи ироектирования армированных балок при ограничениях по прочности или по жесткости. Задачи оптимального,""проектирования балок по жесткости исследованы в минимаксной и стохастической постановках. Далее решена задача об усилении полого вязкоупругого цилиндра многослойной обмоткой. Изучены оптимальные формы стареющих вязкоупругих тел при их простом нагружении. Для каждой из перечисленных задач оптимизации конструкций выведены соотношения, определяющие решение в общем случае, приведен их анализ и рассмотрен (численно или аналитически) вид оптимальных форм для конкретных ситуаций. Отметим, что модель неоднородно-стареющего упругоползучего тела служит, в частности, для адекватного отражения картины распределения возрастов материала. По этой причине функция, характеризующая процесс неоднородного старения в теле, может рассматриваться как управление. Выбор указанного управления может осуществляться, например, из условия оптимальности характеристик прочности и жесткости. Указанное обстоятельство является источником постановки ряда принципиально новых задач оптимизации конструкций. [c.10]

Таким образом, уравнения состояния (1.6), которыми описывается поведение неоднородно-стареющих упругоползучих тел, представляют собой интегральные уравнения Вольтерра со сдвигом, нижний предел которого в общем случае зависит от координат, т. е. То = То (х). Ядра и К2 имеют сдвиг аргументов 1 и т на величину функции неоднородного старения р (х). Заметим, что природа и характер функции неоднородного старения могут быть различными в зависимости от постановки и условий рассматриваемой задачи. В ряде задач функция неоднородного старения известна и отражает фактическую картину распределения возраста материала в рассматриваемом упругоползучем теле. Она может быть дана в аналитической или численной форме. В других задачах функция р (т) может или должна быть выбрана, исходя на технологических условий изготовления и возведения элементов сооружения в соответствии с прочностными, конструктивными соображениями. В последнем случае функцию неоднородного старения р (х) можно интерпретировать как управление. Это управление можно выбрать так, чтобы в ходе проектирования или изготовления элементов конструкций из стареющих материалов достигались экстремальные значения критериев прочности или жесткости. [c.17]

Используя теории слоистых конструкций, можно формулировать содержательные краевые задачи, по решениям которых можно судить о жесткости и устойчивости слоистых композитов. Найдя в результате решения конкретной краевой задачи основные зависимые переменные Э1их теорий, т. е. результирующие силы и моменты, по принятой частной теории можно определить распределение макроскопических напряжений в слое. Вместо приближенных теорий слоистого тела можно попытаться применить точный анализ, как обсуждалось выше. В этом случае основными переменными являются макроскопические напряжения в слое и последний шаг оказывается излишним. В свою очередь, если известен подход (обсуждаемый в разд. VIII), позволяющий рассматривать неоднородные макроскопические напряженные состояния, то напряжения в каждом компоненте можно определить средствами микромеханики. Таким образом, микромеханика указывает связь между механическим поведением используемых в технике слоистых композитов, с одной стороны, и поведением их компонентов — с другой. [c.18]

Ниже рассматриваются некоторые вопросы оптимизации параметров инерционных виброзащитных систем, включающие в себя инерционные элементы. Применение таких систем оказывается полезным не только с точки зрения низкочастотных воздействий, но и высокочастотных. Основная трудность проектирования безынерционных виброзащитных систем заключается в невозможности применения или разработки обычных амортизаторов малой жесткости вследствие конструктивных ограничений перемещений объекта или больших статических напряжений в них, а также вследствие возможности появления резонансов в объекте, фундаменте или даже амортизаторах. В этом случае решение задачи можно искать на пути применения специальных конструкций амортизаторов, состоящих из двух каскадов амортизации, промежуточного тела и присоединенного к нему антивибратора. В дальнейшем такой блок будем называть амортизатор-антивибратор. Схема такого блока приведена на рис. VIII.4. Преимущества таких блоков виброизоляции заключаются в следующем. [c.375]

Рис. 1. Конструкция модели и схема размещения тензодатчнков / —ме таллическое тело 2 — индуктор в стеклопластике 3 — бетонный блок жесткости труба жесткости 5 — стягивающая щпилька 6 — шпилька крепления витков индуктора к блокам. На боковых проекциях один блок корпуса условно не показан, а индуктор на этих проекциях условно показам неразрезанным.

В статье описываются методика и результаты определения давлений в опорно-поворотных устройствах экскаваторов на моделях малых размеров, выполненных из материала с низким модулем упругости. УказаннаяГ методика позволяет получить эпюры распределения давлений применительно к конкретным конструкциям, т. е. с учетом большинства действующих факторов. Для выполнения условий подобия при испытании модели опорно-поворотного устройства не вводится никаких дополнительных ограничений. Они остаются теми же, что и при испытаниях на моделях обычных статически неопределимых конструкций. Это становится понятным при условии, что распределение давлений зависит от жесткости нижней рамы и поворотной платформы и не зависит от контактной деформации тел качения и опорных кругов. Специальная расчетная оценка прогибов нижней рамы и поворотной платформы, а также индикаторные замеры на модели показывают, что при имеющихся соотношениях размеров в карьерных экскаваторах типа ЭКГ-4 влияние контактных деформаций может не учитываться. В дальнейшем при экспериментальном определении удельных давлений это было [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...