Метод динамических нагружений

МЕТОД ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЙ [c.76]

Настоящая монография является одной из попыток среди такого рода работ подойти к проблеме разрушения, базируясь на системном подходе, лежащем на стыке механики деформируемого твердого тела, механики разрушения и физики прочности и пластичности. В книге изложены разработанные авторами физико-механические модели хрупкого, вязкого и усталостного разрушений, позволяющие анализировать повреждение материала при сложном нагружении в условиях объемного напряженного состояния. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Кроме того, в работе рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. [c.3]

МЕТОД РАСЧЕТА НДС ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ В СЛУЧАЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА [c.24]

Для стационарной трещины при динамическом нагружении параметр G целесообразно определять методом податливости при приведении динамической задачи к статической. Для этого вычисляются приращения потенциальной энергии АП при изменении длины трещины на AL при фиксированных внешних нагрузках, в которые включаются инерционные силы, [c.242]

Субкритическое и динамическое развитие трещины. Развитие трещины при хрупком разрушении в отличие от ее старта, по всей вероятности, не происходит по механизму встречного роста, что связано с непосредственным развитием магистральной трещины. Данное обстоятельство позволяет напрямую (без анализа НДС у вершины трещины) использовать концепцию механики разрушения, сводящуюся к решению уравнения G v) = = 2ур(и). Нестабильное (динамическое) развитие хрупкой трещины как при статическом, так и при динамическом нагружениях достаточно хорошо моделируется с помощью метода, рассмотренного в подразделе 4.3.1 и ориентированного на МКЭ. В этом методе используются специальные КЭ, принадлежащие полости трещины, модуль упругости которых зависит от знака нормальных к траектории трещины напряжений увеличение длины трещины моделируется снижением во времени модуля упругости КЭ от уровня, присущего рассматриваемому материалу, до величины, близкой к нулю. Введение специальных КЭ позволяет учесть возможное контактирование берегов трещины при ее развитии в неоднородных полях напряжений, а также нивелировать влияние дискретности среды, обусловленной аппроксимацией, КЭ, на процесс непрерывного развития трещины. [c.266]

Изложены общая теория процесса распространения волн напряжений, методы решения задач, связанных с расчетом напряжений в средах и телах при импульсивном нагружении, а также в оболочках вращения при динамическом нагружении. [c.2]

Таким образом, изложен общий метод решения задачи динамики деформируемого тела, применение которого позволяет определить тензор кинетических напряжений (7) для любой области возмущений и всего тела, находящегося в условиях динамического нагружения. По известному тензору (Т) можно найти тензор напряжений (а), вектор скорости V, плотность р и оценить прочность и степень разрушения тела в рассматриваемой области возмущений. [c.50]

Изучение процесса распространения упругопластических волн в стержне при продольном ударе осуществлялось путем регистрации перемещений отдельных фиксированных сечений с помощью индукционных датчиков [9], обеспечивающих запись скорости сечений во время удара при осциллографировании. Экспериментальные данные сравнивались с результатами теоретического решения задачи о продольном растягивающем ударе с постоянной скоростью по стержню конечной длины [2, 3, 9], построенного на основании деформационной теории приближенным методом Г. А. Домбровского. При этом предполагалось, что при динамическом нагружении зависимость между напряжением и деформацией о- -е такая же, как и при статическом нагружении. Статическая диаграмма а е аппроксимировалась специально подобранными функциями, допускающими точное решение краевой задачи. Про- [c.225]

Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом нагружении. РД 50—344—82.— М. Изд-во стандартов, 1983.— 52 с. [c.490]

Наряду со стандартным содержанием большое внимание уделено новым задачам и методам. Дано описание настольных установок для специальных испытаний, электрических и оптических методов измерения деформаций и соответствующей аппаратуры. Показано применение этих методов при статическом и динамическом нагружении. [c.6]

Динамическое нагружение компактных образцов может осу-, ществляться за счет резкого удара по клину, расположенному в полости образца (рис. 8.15). Существуют две разновидности этого метода нагружение поперечным и нагружение продольным клином. [c.148]

При калибровке ударных акселерометров в условиях динамического нагружения наиболее широко применяют два метода первый основан на определении изменения скорости тел при соударении, второй — на определении силы удара. [c.363]

Схема установки, называемой муаровой скамьей, для измерения методом муаровых полос перемещений и деформаций на поверхности деталей или элементов конструкции, испытуемых при статическом, циклическом или динамическом нагружении в условиях нормальных, повышенных тем- [c.389]

Динамическое нагружение среды искровым разрядом. Исследование характера возмущений в среде, вызванных электрическим разрядом, скорости их распространения и параметров является важным этапом на пути к решению задачи о разрушающем действии разряда. Визуализация возмущения с помощью теневой съемки и метода фотоупругости при скоростной съемке процесса во многом позволяет дать ответ на поставленные выше вопросы. [c.55]

Все большую важность приобретает проблема динамики машин, содержащих упругие элементы. Причины этого совершенно очевидны. С одной стороны, крайне важны для практического машиностроения научно обоснованные методы борьбы с вибрациями, возникающими в упругих системах при их динамическом нагружении. С другой стороны, широкое применение в практике получили также машины, для которых вибрационные режимы движения составляют основу выполняемого ими технологического процесса. И в том, и в другом случае решение задач динамики требует сочетания методов теории механизмов и теории колебаний. [c.8]

При разработке метода исследования необратимого рассеяния энергии в металлах при повторно переменном нагружении на низкой частоте за основу был принят метод динамической петли гистерезиса [2]. В этом случае используется эффект, за- [c.71]

Анализ вынужденных колебаний учитывает влияние приложенных нагрузок на отклик системы. Вынужденные колебания могут происходить без демпфирования и с демпфированием. Вид динамического нагружения определяется математическим подходом. С точки зрения численных методов простейшим воздействием является гармоническая (синусоидальная) нагрузка. В этом случае для недемпфированного варианта уравнение движения приобретает вид [c.42]

В таких ответственных случаях динамическую модель зубчатого колеса следует рассматривать в виде сплошной среды. Решение задачи о динамическом нагружении зуба в этом случае можно получить на ЭЦВМ одним из численных методов решения динамических задач теории упругости, например динамическим вариантом метода конечных элементов [15]. [c.90]

Созданные модели динамического разрушения исходят из тех же положений, что и модели квазистатического разрушения, а именно представлений о коэффициенте интенсивности напряжений в условиях постоянства удельной энергии разрушения. Методы динамического разрушения базируются на предположении о непрерьшном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дискретный характер роста трещины, что особенно ярко проявляется при циклическом нагружении [36]. [c.145]

Особенности исследования демпфирующих свойств материала по методу динамической петли гистерезиса. Определение характеристик демпфирующих свойств материала по методу динамической петли гистерезиса с использованием зависимостей (11.8.29) и (11.8.30) может быть осуществлено на какой-либо установке (машине) для испытаний на усталость при циклическом растяжении-сжатии и при наличии в силовой цепи нагружения образца упругого динамометра. [c.324]

В качестве основного метода, позволяющего интегрально описать структурные изменения, приводящие к возникновению магистральной трещины, использован метод динамической петли гистерезиса, который позволяет измерять неупругие циклические деформации и рассеянную энергию за цикл. Приведены результаты исследования закономерностей зарождения и развития трещин в сталях, показана их связь с характеристиками неу пру гости (в первую очередь, неупругой деформации за цикл), проанализирована связь характеристик трещино-стойкости с пределами выносливости с учетом вида нагружения (кручения, растяжения — сжатия) и концентрации напряжений [c.33]

Зарождение магистральных усталостных трещин. Зарождение и развитие магистральных усталостных трещин исследовалось с использованием комбинированного метода, включающего в себя метод динамической петли гистерезиса, предусматривающий построение петли в координатах а —е (т — у), который позволяет фиксировать в процессе циклического нагружения энергию, необратимо рассеянную в материале за цикл (площадь петли гистерезиса), и неупругую деформацию за цикл (ширина петли гистерезиса), а также оптический метод,со стробоскопическим освещением, который позволяет наблюдать поверхностную картину трещин. [c.42]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

Расчет СРТ при динамическом нагружении является достаточно сложной задачей. Для идеализированных постановок в случаях бесконечных и полубесконечных тел рядом авторов [148, 177, 178, 219, 435], которые использовали баланс энергии в различных видах, получены аналитические выражения для СРТ. Для конструкций конечных размеров применимость этих выражений ограничена временем прихода в вершину трещины отраженных волн. В последнее время для конструкций со сложной геометрией получил распространение смешанный численноэкспериментальный метод [383], в котором СРТ предлагается определять, решая нелинейное уравнение вида [c.245]

В данной главе рассмотрены методы прогнозирования тре-щиностойкости металла и кинетики трещин при циклическом, статическом и динамическом нагружениях, базирующиеся на использовании локальных критериев разрушения и уравнениях, описывающих НДС у вершины трещины с учетом структурированности поликристаллического материала, а также на применении концепций и новых параметров механики разрушения. [c.264]

Изложены современные представления и оригинальные исследования по теории магистральных трещин, способных распространяться в твердых деформируемых телах, приводя к частичному или полному разрушению. Содержанием книги охватывается широкий круг вопросов поведения тел с трещинами — от критериев распространения трещины и до решения ряда сложных задач механики разрушения. Рассматриваются предельные п допредельные состояния равновесия при однократном, многократном, термическом и динамическом нагружениях в упругих, вязкоупругих, упругопластических и пьезоэлектрических телах с трещинами. Изложены методы экснерименталь-гюго определения характеристик трещиностойкости материалов. [c.2]

При решении поставленных выше задач применяются как численные, так и аналитические методы в сочетании (в некоторых случаях) с результатами соответствующих экспериментов. Аналитические методы применяются, как правило, для плоских конструкций (бесконечная плоскость с полубесконечной или конечной трещиной, полоса с полубесконечной или конечной трещиной, а также пространство с круговой в плане (дисковидной) трещиной). Аналитические решения задач динамической механики разрушения в случае трещин нормального разрыва, поперечного сдвига и продольного сдвига позволяют сделать важнейшие качественные выводы о процессах, предшествующих хрупкому разрушению при динамическом нагружении, и о распространении фронта разрушения. [c.404]

Тренировка тормозной тяги осуществлялась методом циклического нагружения. Частота растягивающего усилия 5,2 Гц, амплитуда колебаний 9—12 т. Виброакустическое диагностирование проводилось через каждые 10 000 циклов накачки до 50 000 нагружений, далее через 25 ООО циклов до появления признаков разрушения тяги. Фильтр АГИВУ-3 пастраива. 1ся па полосу пропускания 500ч-1000 Гц, Динамический дианазои измерительного канала 37,5 дБ, [c.13]

Следовательно, для решения задачи необходимо ввести в пределах допуска начальные несовергаенства и рассмотреть нагружение системы как процесс. Задача, таким образом, полностью согласуется с возможностями машинного метода. В условиях ползучести и при динамическом нагружении применение машинного (шагового) метода является само собой разумеющимся. [c.149]

Численное моделирование нагруженности. Численное моделирование рассмотренньк вьпне условий эксплуатации АЭС, термомеханической и динамической нагруженности ее оборудования заключается в последовательном решении краевых задач гидродинамики и теплопереноса (3.26)-(3.34), несвязанных неизотермических динамических в общем случае краевых задач термоупругости или термопластичности. Последние в зависимости от используемых методов решения могут быть представлены в локальной форме в виде дифференциальньк уравнений, в вариационной или интегральной форме. [c.97]

Динамические свойства материалов обычно определяются с помощью различной измерительной техники в зависимости от представляющих интерес внещних условий. Например, эксперименты с колеблющейся балкой [3.3, 3.14—3.16] часто используются для исследования зависимости линейных динамических характеристик от температуры и частоты колебаний при сдвиговых и осевых деформациях. Влияние статического и динамического нагружений часто оценивается с помощью методов, основанных на исследовании динамической жесткости [3.17, 3.18J и резонанса [3.3, 3.19, 3.20]. Затем используются приближенные аналитическое или графическое представления свойств материала. Основываясь на подобном представлении свойств материала, можно путем экстраполяции перейти к аналогичным представлениям для требуемых условий, однако экстраполяция в области таких значений параметров, которая далеко отстоит от исходной, может привести к сомнительным результатам. Это связано с тем, что принципы приведения не имеют достаточно полного обоснования для широкого диапазона изменения внешних условий. В данном разделе приведено общее представление [c.130]

За последние годы резко возросли скорости вращения главного вала ткацких станков и достигли 300—400 об1мин. Создание новых конструкций высокооборотных ткацких станков требует разработки более точных методов их динамического расчета. Одним из ответственных и наиболее динамически нагруженных узлов ткацкого станка является батанный механизм. На него действуют различные возбуждающие силы, которые приводят звенья механизма в колебательное движение. Большие амплитуды колебаний, в частности, наблюдаются в брусе батана на широких многочелночных ткацких станках. Особенно заметны они на его концах в местах установки челночных коробок. Наличие этих колебаний может приводить к искривлению бруса, нарушению нормального полета челнока, ухудшению условий смены шпуль или челноков многочелночных станков, повышению износа челноков, а также к защеплению шеек коленчатого вала. В связи с этим возникает необходимость теоретического и экспериментального исследования колебаний бруса. [c.196]

Значительный интерес представляют методы расчета и оценки ресурса конструкций из композитов с учетом тепловых эффектов при вибрационном нагружении (рис. 4) краевых эффектов в разноориентированных композитах и системах металл—композит, а также способы определения концентрации напряжений, в том числе при низких температурах. Разработанные методы расчета конструкций из композитных материалов позволяют определять собственные частоты, перемещения и напряжения в элементах конструкций при случайном динамическом нагружении и, кроме того, оценивать их ресурс с учетом влияния повреждений на декремент колебаний. [c.17]

В этих случаях определяется поле упругош1астических деформаций и используются коэффициенты интенсивности деформаций [5]. Деформационные критерии и параметры нелинейной механики разрушения полагаются в основу расчетов на прочность на стадии проектирования. В нормативных документах [7, 8] описаны методы определения характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом и динамическом нагружении. [c.126]

Из указанных методов испытаний наиболее широко прршеняют первый, отличающийся простотой и точностью. Его использование для определения наибольшей несущей способности особенно целесообразно для динамически нагруженных соединений, так как под действием переменных нагрузок касательные напряжения от крутящего момента в резьбе при затяжке постепенно исчезают, Второй метод испытаний применяют для оценки прочности соединен и й, р аботающих преимущественно на затяжку (например, болтовые соединения в мостовых конструкциях и [c.134]

Meханическая правка. Для устранения деформации механическую правку можно осуществлять на прессах или, при толщине металла до 3 мм, вручную — ударами молотка. Этот метод уступает термической правке, и его применение следует ограничивать, так как образуется местный наклеп, повышающий предел текучести металла пластические свойства металла ухудшаются, что особенно опасно при динамическом нагружении конструкции. [c.39]

Метод динамической петли гистерезиса предусматривает одновременную регистрацию сигналов, пропорщюнальных напряжению (нагрузке Р) и деформации е (перемещение и), в процессе циклического нагружения механической системы (образца) и получение на этой основе экспериментальной петли гистерезиса в координатах ст - е или Р - и, площадь которой в определенном масштабе численно равна рассеянной в единице объема материала (в системе) за тщкл нагружения энергаи [79]. [c.318]

В 1978 г. Каннинен [3] провел критическую оценку численных методов, используемых в динамике разрушения. При сравнении методов конечных разностей и конечных элементов Каннинен пришел к выводу, что метод конечных элементов в силу той простоты, с которой моделируются необходимые сингулярности, оказывается более пригодным для исследования стационарных трещин в условиях динамического нагружения, в то время как метод конечных разностей оказывается более удобным, чем метод конечных элементов при исследовании развивающихся трещин. В последующие годы были достигнуты колоссальные успехи в конечно-элементном моделировании динамического развития трещин. В этой главе приведено краткое изложение этих достижений. [c.268]

Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытания металлов. Определение характеристик разрушения при динамическом нагружении/Госстандарт СССР, ВНИИМаш, Институт машиноведения АН СССР. М. 178. 32 с. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...