Экспериментальные материалы и расчетная формула

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА [c.34]

На рис. 4-9 приведены результаты сопоставления расчетных и экспериментальных значений теплопроводности строительных материалов и огнеупоров. Формулы (1-32), (1-79) правильно описывают качественный характер зависимости теплопроводности от пористости в широком диапазоне ее изменения 0,2<тг< <0,8. Расхождения расчетных и опытных данных не выходят за пределы погрешности измерений (10—15%)- [c.119]

На фиг. 14 показаны экспериментальные точки и расчетные кривые (сплошные) для медных и стальных образцов различных классов чистоты обработки. Как видно из фиг. 14, площадь контакта значительно возрастает с увеличением чистоты обработки. Характер приведенных кривых показывает, что расчет удовлетворительно совпадает с экспериментом. Применительно к инженерным задачам следует учитывать чистоту поверхностей, механические свойства материалов и прикладываемые нагрузки определять преобладающий вид деформации, а именно пластический, упруго-пластический (без упрочнения), упругий, пластический с упрочнением. В зависимости от характера деформаций неровностей применять одну из приведенных выше формул. [c.56]

Инженерные методы расчета. Приводимые ниже методы и расчетные формулы не обладают высокой точностью, но позволяют оценить ожидаемые искажения формы и размеров сварного соединения и несложной сварной конструкции. Они основаны на выражении результата наложения каждого шва в виде сил и перемещений, которые затем можно использовать для расчета формы и размеров конструкции методами сопротивления материалов. В период, предшествовавший распространению компьютеров, бьши разработаны методики инженерного расчета и для весьма сложных конструкций, однако они не могут быть рекомендованы для широкого применения, так как требуют весьма высокой квалификации расчетчика. Наиболее универсальными и достоверными в настоящее время следует признать экспериментальные методы и численное моделирование процессов, описанные выше. Далее будут приведены формулы расчета сварочных деформаций и напряжений (см. разд. 1.4.3), рекомендуемые для применения в инженерной практике. [c.54]

В сопротивлении материалов задачи, как правило, решаются простыми математическими методами с привлечением упрощающих гипотез и использованием экспериментальных данных решения при этом доводят до расчетных формул, пригодных для применения в инженерной практике. [c.7]

Упругие свойства композиционных материалов, изготовленных на основе нитевидных кристаллов, так же как и свойства материалов на основе непрерывных волокон, линейно зависят от их объемного содержания. Это иллюстрируют типичные зависимости изменения модуля упругости материалов с хаотическим распределением нитевидных кристаллов в плоскости ху от их объемного содержания ркр (рис. 7.3). Данные получены на композиционных материалах, изготовленных на основе нитевидных кристаллов A1N и ТЮа- На каждую точку испытано по шесть образцов. Коэффициент вариации значений модуля упругости для обоих типов материалов не превышал 6 %. Экспериментальные значения модуля упругости хорошо согласуются с его расчетными значениями, вычисленными по формулам (7.2)— (7.9). Хорошее совпадение опытных и расчетных значений наблюдается также и для других упругих характеристик. [c.206]

Сопоставление многочисленных опытных материалов указывает на сильную зависимость коэффициента теплоотдачи от структурных особенностей потока. Экспериментальный цилиндр, помещенный один раз в аэродинамическую трубу за плавным конфузором, через который воздух всасывается из большой емкости, а другой раз в ту же трубу, но за встроенным в нее вентилятором, на линии нагнетания, показывает разную интенсивность теплоотдачи, хотя все прочие условия сохраняются одинаковыми. За вентилятором величина а может оказаться раза в полтора выше, чем на входе в трубу из спокойной атмосферы. Это всецело объясняется очень высокой турбулентностью, создаваемой вентилятором и, напротив, слабейшей турбулентностью, характерной для начального участка аэродинамической трубы с плавным входом из атмосферы. Приведенная выше расчетная формула относится именно к таким условиям, когда турбулентность потока мала. Соображения по поводу влияния турбулентности на теплоотдачу единичного цилиндра будут нам полезны при обсуждении работы пакетов труб. [c.132]

Расхождение результатов расчета й эксперимента оказалось существенным для таких материалов, как крупнозернистый перлит и волокна. Это объясняется тем, что указанные материалы не соответствуют модели, с помощью которой получены формулы (6-10) и (6-11), поскольку не являются монодисперсными. В них имеется значительно более широкое, чем в порошках, распределение пор по размерам и поэтому расчетные кривые идут круче экспериментальных. Если распределение пор по размерам будет известно, то рассмотренный здесь метод может быть применен и для полидисперсных порошков и волокон. В последнем случае при оценке характеристического размера рассматривается не движение шаров в пространстве, а кругов в плоскости и получается формула, аналогичная (6-2). [c.195]

При получении выражений прогибов для трехслойной балки (см. разд. 5.8), как правило, необходимо принимать во внимание влияние деформаций сдвига, поскольку G3— модуль сдвига материала заполнителя — обычно мал и, следовательно, мала жесткость на сдвиг. При вычислении прогибов в таких балках могут быть использованы методы, которые уже были описаны в этом разделе. Жесткость балки при изгибе EI заменяется величиной Ясд сл> сл— модуль упругости несущих слоев, а / л—момент инерции этих слоев (см. формулу (5.3 ). Жесткость при сдвиге GF/а д заменяется поскольку предполагается, что касательное напряжение равномерно распределено по площади заполнителя F n поэтому коэффициент сдвига сд становится равным единице. Поскольку в трехслойных балках используются самые различные материалы, при практическом применении часто случается, что жесткости при изгибе и при сдвиге не могут быть получены расчетным путем из-за отсутствия точных данных, В таком случае эти жесткости определяются экспериментально для каждого из используемых материалов и типов конструкций. [c.253]

Методы теплового расчета, основанные на теории испарительного охлаждения, стали применяться сравнительно недавно и лишь для вентиляторных и пленочных башенных градирен. Для расчета остальных типов испарительных охладителей разработаны и широко применяются эмпирические формулы и расчетные графики. На фиг. 171 дана расчетная диаграмма для башенных капельных градирен. Диаграмма была разработана на основе экспериментального исследования промышленных градирен и систематизации полученных материалов Н. И. Арефьевым, а затем несколько переработана Л. Д. Берманом и А. В. Перцевым. На фиг. 172 дана расчетная диаграмма для брызгальных бассейнов. [c.336]

Курс Сопротивление материалов основывается на теоретических и экспериментальных данных. Теоретическим путем получают основные расчетные формулы для решения конкретных задач, а экспериментальным определяют механические характеристики материала, проверяют выводы теории и исследуют напряженно-деформированное состояние тех элементов конструкций, для которых отсутствуют теоретические решения. [c.5]

С другой стороны, при выводе основных расчетных зависимостей сопротивления материалов приходится вводить различные гипотезы и упрощающие допущения. Справедливость этих гипотез и допущений, а также степень погрешности, вносимой ими в расчетные формулы, проверяется путем сравнения результатов расчета по этим формулам с экспериментальными данными. [c.5]

Общие положения. При выборе смазочных. материалов для узлов трення и консервации изделий руководствуются рассмотренными характеристиками. При этом должны тщательно анализироваться и учитываться условия их использования. При выборе жидких масел следует стремиться максимально приблизиться к условиям жидкостного трения согласно формуле (68). Предварительный подбор смазочных материалов и режимов смазки для типовых узлов трения (подшипников скольжения и качения, плоских поверхностей скольжения, зубчатых и червячных редукторов, открытых зубчатых передач, зубчатых муфт, цепных передач, ходовых винтов, стальных канатов и др.) проводят по формулам, таблицам и диаграммам, приведенным в специальных справочниках [62]. Но расчетным путем трудно полностью учесть влияние режимов работы (нагрузки, скорости, температуры и др.), технического состояния машины и фактических условий ее эксплуатации (окружающая среда, коэффициент загрузки и т. д.). Поэтому подобранные по справочникам режимы смазки нужно откорректировать с учетом экспериментальных данных или эксплуатационного опыта. [c.104]

Сопротивление материалов нельзя рассматривать только как расчетно-теоретическую дисциплину, цель которой вычисление напряжений и деформаций. Решение задач, изучаемых в сопротивлении материалов, возможно лишь при наличии результатов экспериментального исследования механических свойств различных материалов и конструкций. Необходимость в опытной проверке теоретических формул вызвана тем, что их вывод основан на некоторых упрощающих предпосылках и допущениях. Эти упрощения касаются как свойств самих материалов, так и характера деформаций элементов конструкций. Поэтому экспериментальные исследования можно разделить на две категории испытание материалов и испытание конструкций. [c.315]

Сопротивление материалов основывается на теоретических и экспериментальных данных. Теоретическим путем получают основные расчетные формулы, применяемые при решении конкретных задач, а экспериментальным устанавливают основные меха нические характеристики материала и проверяют выводы теории Каждая расчетная формула, полученная теоретическим путем лишь тогда может быть применена к практическим расчетам когда путем опытных исследований подтверждается ее пригодность В сопротивлении материалов используются основные поло жения физики, математики и теоретической механики. Во многом оно близко к теоретической механике. Однако в постановке задач имеется существенная особенность. В то время как в теоретической механике тело считается абсолютно твердым, в сопротивлении материалов учитываются те небольшие изменения размеров и формы тела, которые получаются под действием нагрузок или других причин. Эти изменения называют деформациями. [c.6]

Пренебрежение теплоотводом от образца, которое сделано во всех предыдущих расчетах, допустимо только для относительно толстых подложек большого размера из материала с низкой термостойкостью. Внесение поправок в расчетные формулы затруднено тем, что теплоотвод в вакууме за счет теплопроводности происходит только через места фактического контакта подложки с держателем, площадь которых зависит от материалов подложки и держателя, шероховатости неконтролируемой степени деформации контактирующих поверхностей при закреплении образца. Фактическая площадь контакта составляет только некоторую, неизвестную часть геометрической поверхности контакта. Поправки могут быть внесены с использованием экспериментально снятой кривой охлаждения подложки в вакууме (Т = / (т)). По этой кривой можно приближенно рассчитать скорость охлаж- [c.35]

Заключение. Приведенные расчетные и экспериментальные материалы свидетельствуют о значительном влиянии закрученности на спектр низших частот изгибно-крутильных колебаний лопаток осевых компрессоров. Это влияние проявляется в уменьшении частот изгибных колебаний и в увеличении частот крутильных колебаний по сравнению со значениями, которые дают расчеты, базирующиеся на обычных соотношениях сопротивления материалов. Величины поправок, связанных с учетом закрученности, возрастают с уменьшением толщины профиля, увеличением стрелки изгиба средней линии и с уменьшением удлинения лопатки. Для расчета частот первых трех форм колебаний достаточную точность дают приближенные способы, изложенные в пп, 2 и 3, при этом специальные геометрические характеристики сечений, необходимые для учета влияния закрученности, определяются по формулам (40) и (41). [c.360]

Обратимся к эксперименту. Коэффициент при измеренном давлении в конце желоба может быть легко определен расчетом по формуле (19). Эксперименты проводились при открытом входном сечении желоба Ро = 0) и при герметичном нижнем бункере. Поскольку воздух из бункера не отсасывался (м р = О), давление в конечном сечении желоба равно давлению в бункере. Усредненная величина последнего принималась в качестве расчетной. Как показали многочисленные опыты с различными материалами и параметрами перегрузок (табл.3.1), коэффициент сопротивления уменьшается с увеличением объемной концентрации (рис.3.4). В результате обработки экспериментальных данных получена следуюш,ая зависимость [c.96]

Таким образом, практическое значение формулы (5.23) ограничивается, строго говоря, областью сравнительной оценки различных абсорбентов (отличающихся каждый своим Fg), находящихся в равных акустических условиях их применения. Не меньшую пользу приносят формулы при изыскании и исследовании новых типов звукопоглощающих материалов и., сопоставлении экспериментальных результатов с расчетными величинами, [c.220]

Кроме того, максимальную силу определяли экспериментально. За время удара она изменялась от нуля до максимального значения и опять до нуля. Силу удара для соударяющейся пары сталь 45 — сталь 45 рассчитывали по формуле (85). Анализ результатов показал, что расчетные и экспериментальные данные совпадают вначале (при скорости до 0,4 м/с), пока материалы подчиняются закону Гука. В области пластической деформации контакта (при скорости, превышающей [c.140]

Соответствие расчетных кривых и экспериментальных данных достаточно хорошее, что подтверждает применимость интерполяционной форму.лы и правильность выбора констант для исследованных материалов. На рис. 5.3.5 приведены также данные, рассчитанные по формуле (5.3.2) (пунктир) очевидно, эта формула также может быть использована, что особенно важно в тех случаях, когда значения и Цр заранее неизвестны. [c.242]

Вычисленное по формуле (1.27) изменение модуля упругости с температурой обработки для материала с сажей (ГС) с учетом (1.286) весьма удовлетворительно совпало с экспериментальными результатами (рис. 1.17, а). Для материалов ГМЗ и КПГ с более совершенной структурой хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных получается при а = =0,10-кгс/ом (рис. 1.17,6). [c.54]

Применение аппроксимирующей формулы к изотропным материалам дает приемлемое совпадение расчетной и экспериментальной кривых. Распространение формулы на анизотропные материалы средней энергии и средней коэрцитивной силы повышает относительную погрешность, попытки же применить ее к материалам с высокой коэрцитивной силой, и особенно к ферритам и редкоземельным материалам, приводят в некоторых случаях к недопустимо большому возрастанию относительной погрешности. [c.46]

Сопротивление материалов — расчетно-теоретическая дисциплина, основные положения которой проверяются и дополняются экспериментальными исследованиями. Опытная проверка теоретических расчетов и формул необходима потому, что они основаны на ряде упрощающих предпосылок и допущений. Эти предпосылки и допущения связаны как со свойствами материалов, так и характером деформаций элементов конструкций. В ряде случаев приходится специально изготавливать модель проектируемой конструкции (или отдельных ее элементов) и подвергать ее испытаниям с целью получения данных о характере и величине деформаций, так как чисто теоретическим путем создание методов расчета оказывается вообще невозможным. Наконец, необходимо учесть, что все расчеты выполняемые методами сопротивления материалов, базируются на знании физико-механических свойств конструкционных материалов. Эти свойства определяют путем лабораторных испытаний специально изготовленных образцов. Таким образом, расчетно-теоретическая и экспериментальная части науки о сопротивлении материалов неразрывно связаны друг с другом. [c.8]

Справочник содержит данные анализа основных требований к материалам литейных форм в зависимости от характеристик отливок и способа литья. Приведены физико-химические свойства современных формовочных материалов (наполнителей, связующих) для литья черных, цветных и тугоплавких сплавов, краткие сведения по технологии и экономике их получения и использованию в литейном производстве. Описаны экспериментальные методы и расчетные формулы оптимизации компонентов формовочнУ[Х смесей, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные характеристики, такие, как прочность, выбиваемость, регенерируемость, газотворность, теплоаккумуляционная способность и т. д. В справочнике даны составы новых формовочных композиций и эффективные способы их применения для получения точного и качественного литья. [c.735]

Недостаток общепринятой методики расчета аэродинамического сопротивления поперечно-обтекаемых трубчатых поверхностен, заключающийся в неправильном учете температурного фактора, а также появление новых экспериментальных материалов, позволяющих уточнить зависимость сопротивления от геометрических характеристик пучков, привели к необходимости установить новые расчетные формулы. Для этой цели были использованы экспериментальные работы ВТИ [Л. 37, 40, 41], а также работы В. М. Антуфьева и Л. С. Козаченко [Л. 33] и Ф. П. Казакевича [Л. 42]. [c.78]

Тернер проиллюстрировал корректность своей формулы на примере металлокерамических материалов Al/Pb и Ве/А1, феностекло-пластиков и слоистых пластиков. Кииджери показал, что эта формула применима, по крайней мере, для двух составов, таких как Al/Si02 и tt /MgO. Тем не менее, соответствие экспериментальных и расчетных данных в этих случаях является скорее исключением, чем правилом. [c.260]

В однонаправленных композиционных материалах элементарные волокна ориентированы только в главном направлении (рис. 6.18,а). Это самый простой случай с точки зрения теоретического анализа и экспериментального изучения, так как такие композиционные материалы легко получить и испытать и для их характеристики необходимо знать только два термических коэффициента расширения. Вопросы теплового расширения однонаправленных волокнистых композиций были рассмотрены Грещуком [13], который вывел расчетные формулы, исходя из равновесия сил и соответствия деформаций. Полученные формулы имеют вид [c.279]

Формулы содержат упругие константы Еас (продольный модуль упругости) и Ей (трансверсальный модуль упругости). Вас мол<но рассчитать с помощью линейного правила смеси для модуля упругости, т. е. с помощью параллельной модели, а Et — С помощью модели, предложенной Хашином и Роузеном. Расчетные формулы для Et , недавно были проанализированы Роузеном [14]. Достаточно много работ посвящено экспериментальному определению коэффициентов расширения однонаправленных волокнистых материалов. Недавно авторами настоящей главы было проведено исследование, в котором оценивали термическое расширение композиций полиэфирных смол со стеклянными и углеродными волокнами. Образцы получали методом вакуумной пропитки, ос определяли с помощью линейного кварцевого дилатометра, а — с помощью объемного дилатометра. Значение ащ рассчитывали, подставляя полученные экспериментальные данные для Пас и в формулу (6.25) и принимая, что a2=az=at - Результаты исследования приведены в табл. 6.13 и 6.14, а их графическое изображение— на рис. 6.19 и 6.20. [c.279]

Помимо достаточно хорошей температурной стабильности и термостойкости следует отметить высокую жаропрочность углеалюминиевого композиционного материала. На рис. 31 показано изменение предела кратковременной прочности углеалюминия в зависимости от температуры испытаний. Испытания проводились до температуры 540° С, т. е. всего на 40° С ниже температуры плавления матрицы. Установлено, что прочность материала во всем исследованном температурном интервале изменяется незначительно. Учитывая, что при температуре 540° С вклад матрицы в прочность композиции чрезвычайно мал, можно описать прочность материала следующей формулой а с = OpVp, где индексы С и F относятся к композиционному материалу и волокнам соответственно. Для композиции с 28 об.% волокон Торнел-50 расчетная прочность при 540° С4 равна 550 МН/м (56,2 кгс/мм ), т. е. примерно на 20% ниже определенной экспериментально и составляющей около 680 МН/м (69,4 кгс/мм ). Исследование поверхности разрушения образцов показало, что при испытаниях в температурном иатервале от комнатной температуры до 425° С в микрообъемах наблюдается пластическая деформация матрицы, в то время как при 540° С наблюдается аномально хрупкий характер разрушения матрицы, сопровождающийся незначительным расслоением материала по межфазной поверхности. [c.380]

В приложении 3 приведены основные схемы нагружения образцов, а также расчетные формулы и номограммы для обработки экспериментальных данных по установлению характеристик трещин остойкости конструкционных материалов. [c.134]

И в завершение еще раз отметим, что исследования в рассматриваемой области вызваны главным образом требованиями технологии современных композитов, в первую очередь графитоэпоксидных. Хотя изложение касалось и более пластичных смол, подобных термопластам, данных о свойствах материалов такого рода довольно мало. Кроме того, при экспериментальном изучении композитов с вязкими матрицами можно столкнуться с трудностями. Например, если матрица композита образована термопластичной смолой, эксперимент на расслоение у кромок еще до начала распространения трещины носит нелинейный характер. В то же время расчетные формулы для обработки экспериментальных результатов основаны на линейно-упругом подходе. Межслойное разрушение других классов композитов практически не обсуждалось. [c.295]

По электрическим характеристикам материала, полученным расчетным или экспериментальным путем, могут быть определены другие характеристики состава и структуры материала, из которых в первую очередь представляет интерес определение содержания компонентов гетерогенной среды, в частности коэффициент армирования композитных материалов. Параметры таких гетерогенных систем вычисляют с помощью формул, определяющих средние значения диэлектрической проницаемости через диэлектрические проницаемости компонентов и их объемную или массовую концентрацию (табл. 3). Эти формулы могут быть использованы и для обратной задачи — определения характерис1ик состава материала, например коэффициента армирования, пористости, влажности по диэлектрической проницаемости всей композиции и отдельных ее компонентов, а также для определения диэлектрической проницаемости одного из компонентов, если известны остальные параметры. Для более удобного и оперативного получения результатов контроля могут быть составлены номограммы. На рис. 9 приведены номограммы, предназначенные для определения объемного содержания сферических включений (алгоритм нахождения этого параметра — слева) и диэлектрической проницаемости включений (алгоритм справа). При [c.172]

Выбор метода. В основу расчета упругих характеристик для всех исследованных материалов положен принцип суммирования повторяющихся элементарных слоев, содержащих волокна двух направлений. Для расчета упругих характеристик элементарного слоя использованы два подхода [1—4, 49], которые при расчете модулей Юнга в направлении армирования и коэффициентов Пуассона в плоскости слоя дают идентичные результаты. При этом, как и в работах [1, 49], для модулей сдвига используются формулы [10, 86], полученные на основе регулярных моделей однонаправленного материала. Модуль упругости в направлении армирования 1 малочувствителен к способу расчета все методы дают близкие результаты. Особое внимание при выборе метода расчета упругих характеристик типичного слоя уделялось расчету модуля упругости 2 и модуля сдвига, для которых вилка Хилла охватывает щирокий диапазон значений [71]. Методы, изложенные в работах [4, 49], дают для этих характеристик средние значения в диапазоне вилки Хилла, причем значения упругих характеристик, вычисленные по этим методам, хорошо согласуются с экспериментальными данными [71]. Кроме того, расчетные зависимости для указанных констант весьма просты и удобны для практических вычислений. [c.57]

Характеристики слоя с прямолинейным расположением волокон, входящие в зависимости табл. 4.1, определяли на однонаправленных и ортогонально-армированных стеклопластиках с укладкой волокон 1 3 н 1 5. Установлено хорошее совпадение расчетных, вычисленных по приведенным формулам, и экспериментально измеренных значений упругих констант. При этом оказалось, что модуль межслойного сдвига для слоистых стеклопластиков больше по величине, чем модуль сдвига в плоскости укладки арматуры Оху- Для материала с укладкой волокон I 3 Охг 4250 МПа, Ох у = 3100 МПа, а для материалов с укладкой 1 5 — 4150 МПа, [c.104]

Большие отрицательные погрешности, подсчитанные по формуле Kf — KfYIKf 100%, показывают, что для исследованных материалов циклические неупругие деформации, которые имеют место на пределе выносливости, недостаточно велики, для того чтобы объяснить отличие эффективного коэффициента концентрации Kf от теоретического Кт , Аналогичные результаты,, по суш еству, были получены Форрестом [191], который для ряда исследованных материалов нашел, что учет неупругих деформаций не приводит к соответствию расчетных и экспериментальных эффективных коэффициентов концентрации напряжений. [c.273]

Подобную картину наблюдали Орр и Кодески [17], изучая влияние влажности воздуха на адгезию различных материалов, в том числе на адгезию стеклянных частиц к стеклянной поверхности. По данным работы [141] рост коэффициента трения (а следовательно, и сил адгезии) наблюдается при относительной влажности воздуха, превышающей 60—70%, что согласуется с результатами наших исследований. Допустим, что адгезию обусловливают только капиллярные силы. Рассчитаем капиллярные силы по формуле (IV, 39) и сопоставим расчетные значения с экспериментальными данными по адгезии стеклянных шарообразных частиц к стальным поверхностям в зависимости от размеров частиц при относительной влажности воздуха 50% [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...