Деформация Сжатие внезапное

Под гидравлическим ударом понимают резкое повышение (или понижение) давления жидкости в трубопроводе, вызванное внезапным изменением скорости течения. Явление гидравлического удара свойственно только капельным жидкостям, которые обладают малой деформацией сжатия. В газах резкое изменение скорости также вызывает изменение давления, однако вследствие значительной сжимаемости и отличия молекулярной структуры газа явление носит другой характер. [c.273]

Выведенные выше формулы относились к случаю растяжения стержня. Без всяких изменений они могут быть применены и к тому случаю, когда мы встречаемся с деформацией сжатия. Разница будет лишь в направлении нормальных напряжений и в величине допускаемого напряжения [о при сжатии стержней явление ослом<ня-ется тем, что такие стержни могут оказаться неустойчивыми,— они могут внезапно искривиться. Расчетам на устойчивость будет посвящен отдел VHI. [c.30]

Многие материалы обнаруживают также механическую релаксацию, это значит, что деформация, вызванная внезапным приложением фиксированного напряжения, асимптотически возрастает с течением времени. Аналогично напряжения, возникающие при мгновенном деформировании материала, асимптотически ослабляются. Найдено, что волны напряжений, период которых близок к времени релаксации среды, быстро затухают при прохождении через среду. Наконец, сжатия и расширения, производимые упругими волнами, порождают перепады температуры, и конечная теплопроводность среды является еще одним механизмом, с помощью которого механическая энергия рассеивается в виде тепловой энергии. [c.8]

В рассмотренных ранее видах деформаций величина деформации линейно зависела от нагрузки. При постепенном увеличении нагрузки деформация увеличивалась без резкого скачка, при этом характер напряженного состояния не изменялся. Однако встречаются случаи, когда при постепенном увеличении нагрузки резко изменяются форма равновесия тела и напряженное состояние, вследствие чего может произойти внезапное разрушение. Если сжимать продольными силами стержень до тех пор, пока сжимающие силы не превзойдут некоторой предельной величины, зависящей от длины стержня и жесткости его поперечного сечения, стержень будет испытывать обычное сжатие и ось его будет оставаться прямолинейной. Однако если сжимающие силы станут больше этой предельной величины, то стержень внезапно выпучится и ось его изогнется. [c.320]

Все материалы подразделяются на хрупкие и пластичные. Стержни из хрупких материалов незначительно удлиняются при растяжении (например, чугун) разрушение происходит внезапно, без заметных деформаций. Такие материалы имеют высокое сопротивление сжатия. Стержни из пластичных материалов хорошо сопротивляются растяжению (например, медь). При растяжении в стержне перед разрушением возникает местное сужение поперечного сечения, называемое шейкой. Напряжение, соответствующее появлению шейки в пластичном материале, называется временным сопротивлением материала. [c.23]

Уже в 154 указывалось на аналогию между внезапным ростом деформаций при переходе напряжений за предел текучести -и столь же внезапным увеличением прогибов при переходе за критическое напряжение. Эта аналогия приводит к мысли, что в статически неопределимых конструкциях появление критических напряжений в сжатом стержне может еще не вызвать разрушения конструкции, особенно если эти напряжения лежат в пределах упругости. [c.473]

Следует отметить, что в рассматриваемых экспериментах [11] остаточные напряжения, внезапно возникнув при напряжении, меньшем макроскопического предела текучести, при дальнейшем нагружении не изменялись. Создается впечатление, что в приповерхностном слое на стадии микротекучести мгновенно прошел фронт пластической деформации, подобный фронту Людерса-Чернова. Неясно, однако, прошел ли он мгновенно по всей рабочей длине образца или распространялся от напряжения до СУд. Из рассмотренных выше экспериментов можно сделать вывод, что в углеродистых сталях наличие площадки текучести связано с предварительной деформацией приповерхностного слоя зерен. Важно также, что, начиная с определенного напряжения (это напряжение, по-видимому, можно отождествлять с стд), уровень поверхностных остаточных напряжений сжатия за- [c.178]

Продольный изгиб центрально сжатых стержней представляет собой очень серьезную опасность именно потому, что он наступает внезапно, без всяких предвестников, и развивается молниеносно. Этим он резко отличается от всех ранее изученных нами явлений (растяжение, кручение, изгиб и т. п.), при которых рост нагрузки сопровождается пропорциональным нарастанием деформаций и напряжений. Известен ряд очень серьезных катастроф крупных сооружений, вызванных продольным изгибом, который возник вследствие неверного расчета, плохого качества работ или неправильного порядка сборки. [c.360]

Обратимся еще к одному примеру (рис. 1.3, а), отличающемуся от первого лишь тем, что здесь стержень ВС, поддерживающий балку, испытывает не растяжение, а сжатие. Если стержень ВС сравнительно длинный и тонкий, то при некоторой величине силы Р он может внезапно изогнуться (выпучиться), как показано штриховыми линиями на рис. 1.3, б. В этом случае стержень ВС, помимо сжатия, будет испытывать изгиб — так называемый продольный изгиб. Иными словами, при достижении нагрузкой так называемого критического значения первоначальная прямолинейная форма равновесия стержня становится неустойчивой и возникает новая устойчивая форма равновесия — криволинейная. При этом качественном изменении характера деформации конструкция практически выходит из строя она нли разрушается, или в ней [c.7]

Некоторые мягкие высокополимерные материалы (пластмассы) обладают другим замечательным свойством. Короткий цилиндр из такого материала может быть сжат между параллельными плитами пресса так, что его высота уменьшается примерно на одну треть, при этом цилиндр расширяется в поперечном направлении и принимает бочкообразную форму, характерную для сжатого образца из пластичного металла. Если нагрузку внезапно снять, то эта деформация ведет себя как остаточная . Если же выждать некоторое время, то такая остаточная деформация постепенно исчезает и цилиндр почти восстанавливает свою начальную форму. [c.15]

Предельная поверхность разрушения. В противоположность только что описанному характеру поведения твердых тел под сильным сжатием, те же тела в случае равномерного всестороннего растяжения обнаруживают, как известно, способность противостоять лишь таким напряжениям, которые не превышают некоторой определенной величины. Если три главных напряжения являются равными растягивающими напряжениями, то твердые материалы разрушаются без предшествующей пластической деформации. Такое же разрушение без остаточных деформаций наблюдается во многих твердых материалах и при простом одноосном или двухосном растяжении. Так называемые хрупкие материалы (стекло, чугун, большинство горных пород) при растяжении в одном илп нескольких направлениях разрушаются внезапно без заметных остаточных деформаций. Отсюда мы приходим к гипотезе, что в случае растягивающих напряжений совокупности предельных напряженных состояний Од, способных вызвать разрыв в теле, соответствует вторая предельная поверхность [c.200]

Таким образом, мы имеем два предельных случая работы сжатых стержней короткие стержни, которые теряют грузоподъёмность в основном за счёт разрушения материала от сжатия, и длинные, для которых потеря грузоподъёмности вызывается нарушением з/с/яой-чивости прямолинейной формы стержня. Количественное изменение соотношения длины и поперечных размеров стержня меняет и весь характер явления разрушения. Общим остаётся лишь внезапность наступления критического состояния в смысле внезапного резкого возрастания деформаций. [c.632]

Подобный же характер имеет и зависимость укорочений от напряжения при сжатии коротких стержней мы имеем ту же внезапность роста деформаций при определённой величине напряжений (когда о = о. ). [c.632]

Особая опасность потери устойчивости заключается в том, что обычно она наступает внезапно. Почти до наступления критического значения сжимающей силы деформации сооружения не бросаются в глаза и не вызывают опасения. Далее, как уже указывалось, ряд обстоятельств — эксцентриситет нагрузки, начальная кривизна стержня, местные повреждения материала — может весьма значительно понизить сопротивление сжатых стержней, в то время как 1е же факторы почти не отражаются на работе других элементов конструкции. [c.644]

Полученное текущее смещение есть удвоенная величина полного перемещения башмака клещевого механизма манипулятора в вертикальной плоскости. После подстановки его значения в выражение для внешнего вертикального усилия получим исходные системы для расчета динамических нагрузок в период пластической деформации. Внезапное переключение пресса на обратный ход при сжатой в бойках заготовке вызывает движение системы хобот по инерции. Начальные условия движения в периоде последействия определяются для момента завершения пластической деформации. [c.133]

Скорость распространения волны сжатия в песке значительно меньше, чем в твердых телах, и действие внезапно приложенной нагрузки передается с меньшей быстротой. Но так как размеры подпорной стенки относительно малы по сравнению с общей траекторией распространения волны в 1 сек, то в приближенных динамических расчетах грунтовых сред можно не применять теорию упругих волновых процессов. При приложении кратковременного импульса на поверхность грунта действие его можно считать мгновенным, имея в виду, что грунт является крайне сложным анизотропным слоистым материалом, в котором происходят значительные остаточные деформации [39]. [c.111]

Предположим, например, что со стержня, первоначально сжатого приложенной к незакрепленному концу (см. рис. 5.2, а) продольной силой Ро. в момент времени / = О внезапно убирается эта сила. Обозначив через ео начальную деформацию Ро/ЕР, получаем следующие выражения для начальных условий [c.328]

СКОСТИ соприкосновения и деформация сжатия испытывает внезапный скачок до более высокого значения. После этого вновь начинается постепенное снижение этой деформации. Если г=1, она обращается в нуль, как мы видим, к моменту Л=3,07 Ifa, притом так, что соприкосновение между ударяющим телом и сгер К)]ем прерывается. При малых значениях г соприкосновение сохраняется и по истечении этого срока, а в момент i=4 /a мы имеем второй резкий скачок в величине деформации сжатия. После этого деформация падает и соприкосновение прекращается в [c.291]

В пределах точности численного интегрирования кривая для р = 0 совпадает с кривой Аа на рис. 2, соответствующей полной передаче энергии критической форме колебаний. Кривые при р —0,01 0,02 и 0,04 резко падают с ростом р к наименьшему значению коэффициента повышения напряжений при из-за большого числа циклов, необходимого для передачи энергии в этом диапазоне.. При р = 0 кривые опускаются ниже Ла==1 даже при учете окружных напряжений в Ла= Ерастяж/ра. Это происходит потому, что максимальная окружная деформация растяжения в момент пика первого направленного наружу полуцикла радиального симметричного движения благодаря демпфированию уменьшается ниже начальной окружной деформации сжатия ра. При Р = 0,04 коэффициент повышения напряжений не превышает 1,2 ни при каком значении р. Поскольку в типичных композитных пластиках, армированных волокнами, р 0,05,, в таких материалах фактически невозможно разрушение от изгиба при внезапном начальном окружном сжатии. [c.42]

К испытанию на сжатие прибегают реже, чем к испытанию на растяжение, так как оно не позволяет снять все механические характеристики материала, например ов, поскольку при сжатии пластичных материалов образец превращается в диск. Испытанию на сжатие в основном подвергаются хрупкие материалы, которые лучше сопротивляются этой деформации. Этот вид испытаний производится на специальных прессах или на универсальных статических машинах. Если испытывается металл, то изготовляются цилиндрические образцы, размер которых выбирают из соотношения 3d > / > d. Такая длина выбирается из сообралсений большей устойчивости, так как длинный образец помимо сжатия может испытывать деформацию продольного изгиба, о котором пойдет речь во второй части курса. Образцы из строительных материалов изготовляются в форме куба с размерами 100 X ЮО X ЮО или 150 X X 150 X 150 мм. При испытании на сжатие цилиндрический образец принимает первоначально бочкообразную форму. Если он изготовлен из пластичного материала, то дальнейшее нагружение приводит к расплющиванию образца, если материал хрупкий, то образец внезапно растрескивается. [c.58]

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]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

Исследование распространения цилиндрических волн сдвига показало (X. А. Рахматулин, 1948), что в случае линейного упрочнения материала величины скоростей и деформаций на фронте упругих волн падают обратно пропорционально квадратному корню расстояния до центра симметрии.. Относительно просто исследуется вопрос о напряжениях в цилиндрической трубе из идеально пластического несжимаемого материала при внезапном приложении нагрузки дело сводится к интегрированию обыкновенного нелинейного дифференциального уравнения первого порядка (Е. X. Агабабян, 1953). В случае сжимаемого материала с одним и тем же модулем сжатия как в области упругих, так и в области пластических деформаций задача решается методом характеристик (Е. X. Агабабян, 1955). При этом обнаружено наличие особого типа волн, исходяш их от внутренней поверхности цилиндра с одной и той же скоростью и в дальнейшем расслаивающихся. [c.314]

Для этого необходимо было исследовать собственные частоты рамных конструкций. После того как впервые Гейгером были опубликованы формулы для собственных частот поперечных рам фундаментов, расчеты подобных рам были выполнены Элерсом и распространены также на случай стержней переменного сечения. Одновременно ряд статей и книга по общим вопросам колебаний стержневых систем были опубликованы Прагером. Автором настоящей книги были проведены исследования по выяснению сил, действующих на фундамент, с тем чтобы более точно установить расчетные нагрузки им было предложено рассматривать момент короткого замыкания как внезапно прикладываемую нагрузку, вводя в расчет соответственно его двойную величину. Далее было предложено величину центробежной силы считать равной утроенному весу вращающихся частей и статическую силу, эквивалентную ей, получать умножением этой величины на динамический коэффициент (зависящий от частоты) и на коэффициент усталости 2. Автором впервые было отмечено, что при определении частот собственных колебаний рам фундаментов, имеющих относительно короткие элементы со значительными размерами поперечных сечений, нельзя ограничиваться Зачетом только изгибных деформаций, а необходимо учитывать также сжатие колонн, так как при этом значения частот уменьшаются, как правило, на 20—30%- [c.233]

Распространение упругях волн в стержнях. Совершенно иначе будет обстоять дело в том случае, когда по стержню производят удар со значительной скоростью. Для того чтобы выяснить характер деформации стержня в этом случае, предположим сначала, что к концу весьма длинного стержня внезапно приложена сила Р, которой соответствуют напряжение а и упругая деформация е. По истечении времени t после приложения силы картина будет следующая. Участок стержня длины с/ будет равномерно сжат или растянут в зависимости от направления силы, остальная часть стержня [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...