Чувствительность к несовершенствам

Заканчивая рассмотрение влияния начальных несовершенств, заметим, что системы, которые при соблюдении идеальности формы и характера приложения нагрузки, теряют устойчивость по классической схеме (напомним, что в них закритическое, отклоненное от первоначального состояние, смежное с начальным, устойчиво), малочувствительны к несовершенствам. Напротив, системы, закритическое смежное состояние которых неустойчиво, проявляют заметную чувствительность к несовершенствам. Даже небольшие отличия реальной конструкции от идеализированной расчетной схемы могут привести к заметному снижению значения критической силы. Об этом подробно говорится в 18.4. [c.303]

Итак, система, закритическое состояние которой неустойчиво, проявляет высокую чувствительность к несовершенствам даже [c.404]

Чувствительность к несовершенствам. Рассмотрим систему с нелинейно деформируемой пружиной под действием силы Р, прикладываемой с эксцентриситетом (см. рис. 18.63, а). Ее равновесие при ф 1 описывается уравнением [c.410]

Цилиндрическая оболочка, будучи системой с несимметричной диаграммой и неустойчивой точкой бифуркации, проявляет острую чувствительность к несовершенствам (см. разделы 6.4 и 7.4) даже весьма небольшие начальные искривления поверхности с выпуклостью, направленной к центру кривизны, приводят к заметному падению верхней критической нагрузки. Диаграмма сила — перемещение неидеальной оболочки имеет вид кривой 2 на рис. 18.78, в. [c.419]

В имеющихся экспериментальных работах влияние несовершенств на несущую способность трехслойных оболочек специально не исследовалось. Однако по данным для группы оболочек 2 (см. рис. 11), где прогибы составляли до 0,4. .. 0,55 от суммарной толщины стенки Н, можно отметить, что такие геометрические несовершенства не оказывают заметного влияния на коэффициент k. Подтверждением малой чувствительности к несовершенствам являются также сравнительно малый разброс значений k и совпадение нижних и верхних уровней k для различных групп оболочек, отличающихся по конструкции, способам изготовления и материалам. [c.168]

Исследование тонких магнитных пленок. Параметры линии ФМР чувствительны к несовершенствам кристаллической структуры тонкого слоя ферромагнетика. Поэтому ФМР используют для контроля качества тонких эпитаксиальных магнитных пленок. В работах [13.28, 13.291 предложены методы сканирования пленок резонатором ФМР, что позволяет установить области дефектной кристаллической структуры. [c.193]

Металлы менее чувствительны к несовершенствам кристаллической решетки, чем неметаллы. В противоположность этому, малейшие нарушения правильности строения у неметаллических кристаллов приводят к значительному ослаблению, потере пластичности и, в конечном счете, к разрушению даже при небольших нагрузках. [c.58]

Для стержней и пластин (рис. 15.1, 15.2) после бифуркации при нагрузке р наблюдается неединственность решения задачи и резкое возрастание прогибов, которое, как правило, приводит либо к разрушению, либо к недопустимо большим деформациям. Такое поведение стержней и пластин предопределило успех бифуркационной теории Эйлера. У оболочек (рис. 15.3) после бифуркации при нагрузке р наблюдается резкое падение сжимающей нагрузки при одновременном росте перемещений. Оболочки весьма чувствительны к начальным несовершенствам формы и поэтому при анализе их поведения основное значение имеет максимальная нагрузка Рт, которую она выдерживает перед наступлением катастрофического выпучивания. Для определения же максимальной нагрузки необходимо решать нелинейную задачу о выпучивании оболочки с учетом начальных прогибов fo (рис. 15.3) либо других начальных несовершенств. [c.321]

В композитах серебра, содержащего более 10% вольфрамовой проволоки, разрывы волокон были локализованы в окрестности поверхности разрушения композита [39]. Авторы [39] пришли также к выводу о том, что усталостная прочность волокнистых композитов относительно нечувствительна к поверхностным дефектам, что находится в разительном контрасте с чувствительностью усталости металлов к несовершенствам поверхности. [c.398]

В ряде случаев невозможно выявить некоторые дефектные особенности материала из-за несовершенства применяемых методов металлографического и физического анализов, а иногда мы не всегда правильно оцениваем влияние ряда выявленных факторов на прочность материала в условиях эксплуатации. В связи с этим целесообразно применять методы механических испытаний, приближающиеся по условиям к условиям работы детали (испытания при сложнонапряженном состоянии, с переменным запасом упругой энергии, при различных скоростях нагружения и т. д.). Так, при наличии хрупкого эксплуатационного излома во многих случаях весьма показательными будут результаты оценки материала по его чувствительности к трещине [26]. [c.177]

Из (10.18) видно, что а определяется главным образом длиной Поглощения электронов в металле, которая весьма чувствительна к структурным несовершенствам пленки. В качестве примера на рис. 10.9, б показана экспериментальная кривая зависимости L [c.283]

Практический расчет оболочек на устойчивость связан не только с большими техническими трудностями, но и с принципиальными, обусловленными высокой чувствительностью критической нагрузки к несовершенствам (см. раздел 4). [c.420]

Одним из важнейших критериев пригодности материала для применения его в элементах конструкции является способность сохранять в рабочих условиях необходимый уровень механических свойств. Поэтому явлениям этого класса в табл. 2 уделено первое место. Механические свойства сильно подвержены воздействию облучения, так как механизмы движения дислокаций весьма чувствительны к дефектам кристаллической решетки, В облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать, кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с исходными дислокациями и другими несовершенствами структуры, еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, пары, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. Облучение, как правило, вызывает повышение пределов текучести и прочности, ускоряет ползучесть материалов, снижает ресурс пластичности, повышает критическую температуру перехода хрупко-вязкого разрушения. [c.11]

Чувствительность сферических оболочек к начальным неправильностям формы изучалась в работах [24.11, 24.13]. В первой работе рассматривались осесимметричные, а во второй — неосесимметричные регулярные неправильности. Результаты этих работ свидетельствуют о том, что сферические оболочки чувствительны к начальным несовершенствам в такой же мере, как и цилиндрические оболочки. [c.297]

Установлено, что вафельные оболочки обладают малой чувствительностью к местным несовершенствам формы в отдельных ячейках, местах сварных швов, в районе конструктивных элементов. На них практически не влияют несовершенства, не превышающие половины толщины исходного листа. [c.51]

При поперечном сдвиге вафельные оболочки обладают гораздо меньшей чувствительностью к общим и местным несовершенствам, чем при внешнем давлении или осевом сжатии, и совершенно нечувствительны к вмятинам, расположенным по плоскости действия силы. [c.72]

Вафельные оболочки мало чувствительны к общим и местным несовершенствам. Экспериментально установлено, что на несущую способность не влияют местные прогибы в отдельных ячейках и в районе сварных швов, превышающие толщину стенки, непрямо-линейность образующей, если оиа не превышала половины приведенной (по жесткости) толщины. [c.90]

Идеальные оболочки с кольцевыми ребрами, изготовленными как одно целое со стенкой (см. рис. 16), по массе практически равноценны вафельным. Их применение целесообразно при сравнительно малых давлении и радиусе кривизны. Они обладают малой чувствительностью к общим несовершенствам. Местная потеря устойчивости стенки приводит к разрушению всего отсека, что не характерно для вафельных оболочек. Поэтому при напряженном состоянии, близком к пределу текучести, и при наличии конструктивных элементов, создающих местные несовершенства, предпочтительно вафельное подкрепление. [c.97]

Скорость роста при эвтектоидном превращении обычно получают, строя график зависимости диаметра наиболее крупных образований от времени. Во всех исследованных случаях при этом получается прямая линия, наклон которой дает скорость роста V. Эта измеренная скорость роста представляет собой, очевидно, среднюю величину, включающую торцевой рост колоний и зарождение новых колоний внутри перлитного образования, однако эта средняя величина, по-видимому, не сильно отличается от истинной скорости торцевого роста колонии. В сталях скорость роста, по-видимому, не чувствительна к структурным несовершенствам, хотя она уменьшается, если в твердом растворе присутствуют такие элементы, как молибден, марганец или никель так, например, в интервале температур 600— 700° С добавка к твердому раствору 0,5 ат.% молибдена уменьшает скорость роста более чем в 100 раз. [c.310]

Атомы в кристалле металла соединены металлической связью. При этом атомы теряют часть внешних электронов и превращаются в положительно заряженные ионы. Свободные электроны, не связанные с каким-либо конкретным атомом, свободно передвигаются в кристалле с большими скоростями. Относительно свободное передвижение электронов в металле и является причиной высокой тепло- и электропроводности металлов. Взаимодействие между положительно заряженными ионами и свободно перемещающимися отрицательными электронами и является той силой, которая обеспечивает единство кристалла. Большая однородность взаимодействия при таком типе связи делает ее менее чувствительной к дефектам кристаллической решетки, поэтому кристаллы металлов обладают пластическими свойствами. Говоря о прочности материалов, мы имеем в виду не столько прочность идеальных кристаллов, сколько влияние на эту прочность несовершенств кристаллической решетки, имеющих место как внутри самого кристалла, так и между отдельными кристаллами (границы зерен). [c.58]

Главной причиной снижения опытных критических сил по сравнению с их классическими значениями служат начальные отклонения срединной поверхности от идеальной формы, несовершенства опорных закреплений, наличие остаточных напряжений и т. д. Верхнее критическое усилие для реальных оболочек, как правило, весьма чувствительно к изменению параметров начальных несовершенств. Этим объясняется как факт снижения опытных критических сил, так и факт их большого разброса. Последнее обстоятельство делает необходимым учет случайного характера начальных несовершенств, что возможно лишь в рамках статистических методов. [c.345]

Реальные сферические оболочки оказываются такими же чувствительными к начальны.м несовершенствам в форме срединной поверхности, как и сжатые вдоль оси цилиндрические оболочки. Выпучивание сферических оболочек, как правило, сопровождается хлопком, и истинные значения критических усилий лежат обычно гораздо ниже значений, найденных по линейной теории. Как показывают испытания сферических сегментов, особенность процесса выпучивания сферических [c.177]

У изотропных материалов граница на рис. 5.3.10 находится высоко, и разрушение от сдвигов практически невозможно. В случае испытания армированных пластиков, как видно из рис. 5.3.10, в стандартизованных образцах для определения прочности межслойного сдвига (llh = 5) не всегда будет обеспечено разрушение от касательных напряжений с другой стороны, высокопрочные армированные пластики более чувствительны к технологическим несовершенствам, понижающим сонротивление межслойному сдвигу, и их разрушение от касательных напряжений может произойти при весьма больших значениях l/h. Сильное влияние на прочность межслойного сдвига оказывает температура окружающей среды [175]. Кроме того, в очень коротких стержнях (с большим h/l) наблюдается третий вид разрушения (от смятия и среза материала), сопровождающийся кажущимся ростом сопротивления материала касательным напряжениям. Перераспределение напряжений в стержне и изменение характера разрушения в зависимости от h/l показаны на рис. 5.3.12, разрушение от смятия-среза — на рис. 5.3.13. Вследствие этих особенностей при определении прочности на изгиб [c.191]

На рис. 16.11 показано влияние эксцентриситета е на предел устойчивости пластин с гибкостями г=171>1 т и 1 = 60<1 т. Как видно, докритическое выпучивание пластин принципиально отличается друг от друга. На рис. 16.12 построены кривые чувствительности пределов устойчивости по отношению к начальному несовершенству (эксцентриситету). Эти кривые отвечают границам области устойчивости пластин. [c.360]

Значение вероятностных методов для теории упругой устойчивости определяется в первую очередь высокой чувствительностью упругих систем к малым изменениям ряда параметров и случайным характером изменения этих параметров. Для тонких стержней, пластин и особенно оболочек такими параметрами служат малые начальные отклонения от идеальной формы (начальные несовершенства). Именно влиянием малых начальных несовершенств объясняется большой разброс экспериментальных критических сил для тонких упругих оболочек [15]. [c.525]

В работе Нарасимхана и Хоффа [7.45] исследовалось влияние начального прогиба, соответствующего прогибу потери устойчивости совершенной оболочки при граничных условиях S1. В расчетах было показано, что оболочка при граничных условиях S1 менее чувствительна к несовершенствам, чем при классических условиях. Зависимость величины от По имеет вид (знаменатель — условия 53 согласно [7.42], числитель — условия 51, L/R = 0,63) [c.125]

Нижние значения коэффициентов устойчивости k оказываются на 25. .. 50% меньше верхних (рис. 7), вычисленных по формуле (15) для испытанных стеклопластиковых оболочек. Отмечается снижение значений k с ростом параметра R/b, что вызвано ббльшей чувствительностью к несовершенствам у оболочек с меньшей относительной толщиной. Установление аналитической связи k = f R/Ь) пока представляется затруднительным, так как отсутствуют статистические данные для оболочек с различными начальными несовершенствами, геометрией и соотношениями упругих параметров материалов. Следует, однако, заметить, что нижние уровни экспериментальных значений стеклопластиковых оболочек практически совпадают с качественно изготовленными металлическими (см. рис. 7). [c.161]

В отношении влияния сварных соединений на работу тонкостенных конструкций необходимо отметить два отрицательных фактора сварочные деформации в зонах швов, увеличивающие несовершенства формы оболочки остаточные сварочные напряжения в сварных швах и прилегающих зонах. Они могут заметно снизить несущую способность, особенно при работе на устойчивость, а следовательно, потребовать дополнительных ватрат массы на их компенсацию. Поэтому создание надежных сварных тонкостенных конструкций является комплексной задачей, при решении которой проектант должен обеспечить прочность и технологичность. В качестве рекомендаций для тонкостенных конструкций отметим следующее необходимо стремиться к уменьшению сварных соединений располагать швы в местах, где конструкция менее чувствительна к несовершенствам применять стыковые швы. [c.369]

Р. сопровождается восстановлением физических и мехаиич. свойств, чувствительных к несовершенствам кристаллич. строения материала и измененных пластич. деформацией. Однако возникновение текстуры I ., вызываюш,ей анизотропию свойств, а также [c.409]

Композит А1 — AbNi обладает превосходной термической стабильностью вплоть до температур, составляющих 0,97 эвтектической температуры, и не обнаруживает снижения прочности при умеренных температурах [4]. Сопротивление ползучести (100-часовая прочность) также не снижается при температуре, составляющей 0,9 эвтектической [73]. Значения данной характеристики при температурах, не превышающих 0,6 эвтектической, растут с уменьшением расстояния между нитевидными кристаллами (стерженьками) упрочняющей фазы [7]. Однако характеристики ползу-ч-ести чрезвычайно чувствительны к структурным несовершенствам микроструктура, в которой нарушено направленное расположение волокон, обладает при тех же температурах гораздо более низким сопротивлением ползучести [7]. [c.262]

Чувствительность критической нагрузки к несовершенствам. Согласно разделу 3, критическое значение р = р параметра нагрузки неидеальной системы ниже, чем аналогичное значение р= для идеальной системы (см. рис. 18.65). Если идеальную систему рассматривать как расчетную схему, а неидеальную— как некоторую реализацию этой схемы в натуре, то возникает вопрос насколько чувствительна верхняя критическая сила р к возможным несовершенствам реальной конструкции Полагая эксцентриситет приложения силы малым, т. е. 0 С <Ст1о 1. изучим характер зависимости р = р (т]о). [c.403]

Для определения подобных аппроксимаций было достаточно задать координаты трех вершин треугольника и определить проходящую через них плоскость. Однако численные расчеты ноказали, что подобная схема расчета обладает очень медленной сходимостью и, более того, в ряде случеев бывает неприменима в принципе ( например, в расчетах на устойчивость сложных искривленных тонкостенных конструкций, чувствительных к начальным несовершенствам). Поэтому были предложены специальные приемы и построены специельные КЭ, позволяющие с большой достоверностью производить расчеты оболочек произвольной геометрии. [c.60]

Из трех рассматриваемых вариантов расположения ребер (см. рис. 10) предпочтительны оболочки с продольно-кольцевым и перекрестно-кольцевым набором, так как они позволяют принять более жесткие кольцевые ребра (в 3...4 раза шире продольных), что дает уменьшение массы до 10%. По сравнению же с оболочками, подкрепленными только кольцевым набором, оболочки вафельного типа проигрывают в массе 3...5% (речь идет об идеальных оболочках). Однако в реальных конструкциях вафельное подкрепление в большинстве случаев предпочтительно. Продольные ребра, несущественно влияя на величину разрушающей нагрузки, позволяют увеличить шаг кольцевых ребер, обеспечивают более надежную конструкцию с меньшей чувствительностью к общим и местным несовершенствам. Рекомендуемые зависимости и экспериментальные данные отдюсятся к оболочкам с постоянной жесткостью подкрепления вдоль образующей. Следует отметить, что наиболее рациональной будет оболочка, которая в центре пролета имеет более широкие (жесткие) кольцевые ребра. [c.89]

Как и в 6.1, каждое собственное значение А " асим-птотически двукратно. Потере устойчивости соответствует наименьшее собственное значение, которое получается из (26) при m = /г = 0. Соседние собственные значения позволяют судить о чувствительности критической нагрузки к несовершенствам. [c.127]

Сеид П. Модификация теории Койтера о начальном послекритическом поведении и чувствительности конструкций к несовершенствам // Тонкостенные оболочечные конструкции.— М. Машиностроение. — 1980. — С. 83-104. [c.315]

При очевидных достоинствах двухпучковой схемы коррекции ее слабым местом оставалась чувствительность к оптическим несовершенствам нелинейного элемента, которые искажают волновые фронты обоих пучков и поэтому не исключаются в процессе их вэаимодействия. Для устранения этого недостатка была предложена гибридная схема, сочетающая прямой энергообмен и фазовое сопряжение по встречной четырехпз овой схеме (рис. 7.11) [53]. [c.236]

Свойства ферритов, как и любых других твердофазных материалов, можно разделить на две группы объемные, или структурнонечувствительные, и структурно-чувствительные. Объемные свойства определяются химическим составом и типом кристаллической структуры феррита, а структурно-чувствительные — несовершенством (дефектами) электронной и кристаллической структуры. К первой категории относят константу кристаллографической анизотропии, магнитострикцию, точку Кюри, удельную теплоемкость, диэлектрическую проницаемость, намагниченность насыщения и т. д. В качестве примера структурно-чувствительных свойств рассматривают электропроводность, теплопроводность, форму петли гистерезиса, прочность и др. Однако указанное деление весьма условно, поскольку трудно указать такое свойство, которое бы абсолютно не зависело от степени или несовершенства электронной и кристаллической структур з1 ферритов. Действительно, константа кристаллографической анизотропии Ki постоянна для моноферритов фиксированного состава [1]. Для твердых растворов ферритов величина Ki сильно зависит от несовершенств, какими являются флуктуации химического состава в объеме материала. Эта зависимость должна особенно отчетливо проявиться у кобальтсодержащих ферритов. Теплоемкость при температурах, близких к температуре фазового превращения (точка Кюри — у феррошпинелей, точка компенсации — у ферритов со структурой граната), становится настолько чувствительной к химическим неоднородностям материала, что может служить характеристикой последней [2]. [c.7]

До 1966 г. проблему повышения разрешающей способности магнитографической дефектоскопии в процессе магнитной записп пытались решить путем разработки магнитных лент, более чувствительных к магнитным полям, которые соизмеримы с величиной поля дефекта (порядка 10—140 А/см) [49]. Здесь уместно отметить, что в связи с тем, что магнитографический метод объединил две достаточно разработанные в теоретическом отношении области технической физики магнитную порошковую дефектоскопию и технику записи электрических сигналов, на первой стадии его развития не было уделено должного внимания изучению физических основ метода. В то время, когда качество сварочных работ не отличалось высоким уровнем, несовершенство способов магнитографической дефектоскопии было мало заметно. Однако с повышением качества сварки начали выявляться недостатки как применявшейся методики, так и средств магнитографического анализа. В общем это закономерно, так как в любой отрасли техники совершенствование ее средств является следствием роста сложности задач, подлежащих решению. Но для магнитографической дефектоскопии этот путь оказался особенно болезненным из-за пробелов в изучении физических основ данного метода. Действительно, при использовании сведений из магнитной дефектоскопии [c.16]

Вследствие существенного различия между механическими свойствами компонентов армированные пластики крайне чувствительны к разориентации и искривлениям волокон. Под разориента-цией понимается отклонение направления волокон в слоях материала от проектируемого. Такие отклонения обусловлены несовершенством технологии и могут быть одной из причин большого разброса результатов испытаний, особенно у однонаправленных материалов, армированных высокомодульными волокнами. Представление о влиянии разориентации на механические свойства композита дают диаграммы изменения упругих свойств при повороте осей, а также экспериментальные данные. [c.45]

Так, например, известен ряд случаев, когда сварка вызывает разупрочнение основного металла в зоне термического влияния. Особенно часто разупрочнение наблюдается в области с наиболее высокой температурой металла, вблизи границы сплавления (нагрев до подсолидусных температур). Влияние термодеформационного цикла сварки, создавая те или иные несовершенства в строении металла этой зоны, приводит иногда не только к понижению прочностных характеристик, но и к снижению его деформационной способности. Наличие такой ослабленной зоны с пониженной деформационной способностью представляет определенную опасность в условиях эксплуатации сварных соединений. В качестве примера можно указать на сварные соединения трубопроводов, работающих при достаточно высоких температурах (—600° С) в условиях значительных нагрузок, определяемых внутренним давлением, и термических напряжений, в частности, вызывающих изгиб труб. Работа металла в условиях ползучести хотя также подчиняется влиянию рассмотренного выше контактного упрочнения, но оказывается весьма чувствительной к неравномерности распределения деформаций. Ослабленная даже узкая зона основного металла, заключенная между более прочным швом и неослабленным основным металлом, воспринимая основные деформации, вызывает начальные межзеренные разрушения, которые, развиваясь на расстоянии одного-трех зерен от границы сплавления, приводят к так называемым локальным околошовным разрушениям. Хотя значительного повышения работоспособности таких соединений добиваются последующей после сварки высокотемпературной термической обработкой (типа аустенитизации в случае аустенитных трубопроводов), однако и в этом случае [c.32]

Первая попытка разрешить возникшие противоречия принадлежит Доннелу [15]. Им было высказано предположение, что цилиндрическая оболочка весьма чувствительна к случайным несовершенствам формы и к непредвиденным отклонениям от идеальных (предполагаемых) условий нагружения. Кроме того, Доннелом было отмечено влияние на величину предельных [c.1065]

Уровень достижений в области получения твердых материалов с улучшенными свойствами сейчас высок. Однако эти достижения были бы невозможны без научно обоснованного подхода к проблеме улучшения механических свойств. Возможности для такого подхода появились с развитием физических методов исследования твердых тел и прежде всего структурных рентгеновского, электро-нографпческого, нейтронографического и электронно-микроскопи-ческого. Стало ясно, что. большинство свойств твердых тел зависит от особенностей их атомной структуры. Крупным шагом в развитии физической теории прочности твердых тел явились теория несовершенств и, в первую очередь, теория дислокаций. Оказалось, что механическая прочность твердых тел зависит, главным образом, от дислокаций и что небольшие нарушения в расположении атомов кристаллической решетки приводят к резкому изменению такого структурно чувствительного свойства, как сопротивление пластической деформации. [c.115]

Первое приложение нелинейной теории к задачам устойчивости. цилиндрических оболочек с произвольным расположением слоев содержится в работе Турстона [287], где рассмотрен случай осевого сжатия. Численные результаты для такого нагружения впервые были получены Хотом [148, 149], который показал, что оболочки из боропластика менее чувствительЦы к. начальным несовершенствам, чем оболочки из стеклопластика, а последние менее чувствительны, чем оболочки из любого изотропного материала. Этот вывод был подтвержден в результате экспериментального определения критической нагрузки, которая составляла от расчетной 65—85% (Цай и, др.) в среднем приблизительно 85% (Кард ]55]) и 67—90% (Холстон и др. [125]). В последней работе рассмотрена также устойчивость при кручении и как уже отмечалось в разделе VI,В, были получены экспериментальные значения критической нагрузки, которые превышали теоретические. [c.242]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...