Статические методы определения модулей упругости

СТАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ [c.206]

Чаще всего используют статические методы определения модулей упругости, точность которых достаточна для технических расчетов, особенно применительно к условиям работы деталей, близким к статическим. Обычные виды нагружения для определения модулей Е и G — растяжение и кручение. Модули упругости при этом рассчитывают согласно закону Гука [c.206]

Определение модулей упругости производится статическими и динамическими методами. Однако в условиях высоких температур статическое нагружение сопровождается неупругими явлениями в материале образца, ползучестью и релаксацией. Установка точных тензометров на образец внутри печи весьма затруднена. Поэтому в современных исследованиях используются динамические методы определения модулей упругости материалов при высоких температурах, основанные на связи частоты собственных колебаний образца с модулями упругости. В исследуемом образце возбуждаются упругие резонансные колебания и измеряется их частота. Зная геометрические размеры образца и его плотность и, пользуясь известными формулами теории колебаний, определяют значения модулей упругости. [c.449]

При сравнении результатов измерения модулей упругости, полученных статическим и динамическим методами, разница в определении составила 1,68%, а в определении G—0,4%. Указанные цифры не выходят за пределы погрешностей статического метода измерения модулей упругости. Следовательно, можно на основании сравнительных испытаний заключить, что погрешности измерения модулей нормальной и касательной упругости разработанным методом не превышают погрешностей статических методов измерений. [c.454]

Преимущества динамических методов определения модулей упругости — их более высокая точность по сравнению со статическими, а также гибкость методики, позволяющей проследить на одном и том же образце зависимость модулей упругости от различных факторов, в частности от температуры, без значительного силового воздействия. [c.207]

Методы определения модулей упругости можно подразделить на статические, в которых непосредственно измеряют напряжения и деформации, а модули упругости (МУ) рассчитывают как коэффициенты пропорциональности, и динамические, в которых используется либо связь скоростей распро- [c.256]

При определении модуля упругости статическим методом его значения будут меняться в зависимости от времени испытания, так как на упругую деформацию могут накладываться деформации, связанные с ползучестью. Поэтому при высоких температурах предпочтительнее применять динамические методы определения модуля упругости. [c.125]

Экспериментальные методы определения модулей упругости можно разделить на статические и динамические. [c.190]

Динамические методы определения модулей упругости позволяют проводить измерения при малых деформациях с большей точностью, чем статические при этом погрешность измерения не превышает 1% [57]. [c.190]

Так в работе [11] утверждается, что значения динамического и статического модуля упругости тождественны или отличаются между собой незначительно. Экспериментальным подтверждением служат результаты определения модуля упругости вибрационным методом, которые практически не отличаются от статического модуля упругости при сжатии—растяжении и изгибе. Другими исследователями утверждается [2, 22, 24], что между динамическим и статическим модулями упругости имеется существенное различие, которое зависит от реологических параметров материала (вязкости, тангенса механических потерь), степени анизотропии, [c.77]

Определение модуля упругости статическим методом [c.225]

Для контроля подобных дефектов автор рекомендует ультразвуковой метод испытаний. Проведя ультразвуковые и статические испытания с целью определения модуля упругости в зависимости от ориентации волокна и температуры, автор установил, что динамический модуль упругости значительно отличается от статического, причем при повышении температуры это различие заметно увеличивается. Кроме того, при смещении волокон основы между слоями на определенный угол (10°) упругие свойства в этом направлении заметно изменяются. Приведенные полярные диаграммы показывают на зависимость как динамического, так и статического модуля от угла между направлением волокон и направлением испытания. [c.70]

Определению модуля упругости, даже при комплексном изучении механических свойств сплавов, до сих пор уделялось сравнительно мало внимания. Данные о нем для различных сплавов и сталей при повышенных температурах можно найти в литературе лишь в немногих случаях. Одна из основных причин такого положения заключается в том, что трудно экспериментально определить модуль упругости при высоких температурах статическим методом. [c.72]

Определение модуля упругости непосредственным измерением величины упругой деформации, особенно при высоких температурах, требует изготовления сложных образцов и точного измерения малых деформаций. Для определения упругих свойств керамических материалов, кроме обычных статических методов испытания, используют также динамические методы, основанные на учете упругих колебаний, вызываемых звуковыми волнами. [c.158]

Модуль упругости. В графите модуль упругости может быть определен как статическими методами при растяжении, сжатии и изгибе, так и динамическими (динамический модуль упругости и динамический модуль сдвига). [c.52]

При разработке описываемой установки было проведено сравнение результатов определения модулей нормальной и касательной упругости статическим и разработанным динамическим методом. Для [c.452]

Сначала на примере одномерной задачи теории упругости прослеживается техника осреднения периодических структур. Затем подробно излагаются методы решения статической пространственной задачи теории упругости в перемещениях и в напряжениях для композитов, являющихся периодическими структурами. При этом описывается методика определения эффективных тензоров модулей упругости и упругих податливостей. Указывается схема построения задачи теплопроводности для композитов и определения эффективных тензоров теплопроводности, теплового расширения и удельной теплоемкости. Дается определение регулярной структуры, квазипериодической структуры и описывается метод решения статических пространственных задач теории упругости для композитов, у которых тензор модулей упругости не обладает свойством периодичности по координатам. Разрабатывается теория нулевого приближения , по которой можно, решая задачу только по теории эффективного модуля, найти приближенно микроперемещения и микронапряжения. Рассматриваются условия неидеального контакта, когда один компонент композита может, например, проскальзывать относительно другого. [c.91]

Процесс медленного статического нагружения является аналогом изотермического нагружения, когда испытываемый образец успевает достичь теплового равновесия с окружающей средой. Помимо теплового расширения, вклад в величину измеряемой деформации вносят обратимые процессы смещения дефектов кристаллической решетки — примесных атомов, вакансий, дислокаций. Поэтому в литературе к модулям упругости, определенным статическими методами, часто применяют термин релаксированный модуль упругости . [c.257]

Для определения статического модуля упругости в соответствии с ГОСТом прикладывается нагрузка, равная 1—5% от разрушающей, при скорости 100—150 кгс/см в минуту. При этой нагрузке многие стеклопластики проявляют свои неупругие свойства и вследствие упругого последействия происходит заметное увеличение деформации даже в указанном уровне напряжений, что приводит к снижению статического модуля упругости по сравнению с модулем, определенным импульсным акустическим методом, так как при этом создаются иные условия испытания образца. Процесс деформирования при ультразвуковых испытаниях носит знакопеременный характер, время действия напряжений одного знака составляет миллионные доли [c.116]

Здесь — релаксированный модуль упругости, а т s и Тег — соответственно время релаксации при постоянной деформации и при постоянном напряжении. При изучении отжига за счет вакансий наиболее важным является определение изменения времени релаксации. Поскольку различие между Те и Тз составляет всего несколько процентов, пользуются средним геометрическим временем релаксации х = [5]. Использованные Зинером в исследованиях явлений неупругости статические и динамические методы были применены им и для изучения вакансий. [c.358]

Отсюда следует, что при повышенных и высоких температурах более надежными оказываются динамические методы измерения упругости. Однако во многих случаях, в особенности при не очень высоких температурах, достаточно удобными являются статические методы. Поскольку при динамическом определении теплообмен с окружающей средой уменьшается, динамические модули приближаются к адиабатическим. [c.240]

На величину модуля Е заметное влияние оказывает способ его определения. Установлено, что модуль упругости, определенный с помощью динамических (вибрационных, радиотехнических) методов, имеет несколько более высокие значения, чем определенный обычным статическим методом (по изменению величины деформации с изменением деформирующего усилия). Модуль, определенный динамическим методом, может считаться также и более точным, поскольку быстрые колебания, имеющие место при применении динамических (вибрационных) методов, препятствуют протеканию ползучести и устраняют упругое последействие [9]. [c.40]

Необходимым условием использования сейсмоакустических методов с целью определения статических модулей упругости является установление расчетных соотношений (графиков связи) между величинами Е и [1 и характеристиками, определяемыми по результатам сейсмоакустических исследований. В качестве последних могут выступать как сейсмические характеристики среды-скорости (гр, и коэффициенты (ар, а5) либо декременты (0р, Э ) поглощения продольных и поперечных волн используемой частоты /, так и динамические модули д и [Яд, с хорошей точностью определяемые по данным сейсмоакустических измерений. [c.209]

Несмотря на то, что между статическими модулями упругости и сейсмическими характеристиками среды теоретически существуют определенные связи (см. 6), на практике обычно идут по пути установления между ними корреляционных зависимостей. При этом применяют методы прямой и косвенной корреляции [36]. [c.209]

Фиг. 189. Разница в значениях модуля нормальной упругости Е аустенитных сталей, определенного статическим ) и динамическим (2) методами.

Возможности статических методов определения модулей упругости материалов ограничены, так как для испытаний требуются образцы довольно большого размера и лoн нoй формы. Кроме того, для обеспечения достаточной точности необходимы значительные деформации, что делает метод не пригодным для материалов с низким значением предела упругости. [c.260]

Необходимо иметь в виду, что модуль упругости, определяемый статическим методом, является в той или иной мере релак-сированным , так как на чисто упругую деформацию накладываются деформации, связанные с упругим последействием и ползучестью. В результате величина его меняется в зависимости от времени испытания. Это особенно проявляется при высоких температурах, при которых обычные статические методы определения модуля упругости оказываются недостаточно точными. [c.72]

Модуль упругости. Значение модуля упругости Е и точность его определения имеют большое значение при расчетах напряжений в деталях. В настоящее время широко используются два метода определения модуля упругости В статический и динамический. Сравнительно большая скорость измерения и диапазон используемых напряжений практически исключают возможность протекания процессов ползучести при статическом методе. Тем не менее между значениями Евмп и Ест обычно наблюдается различие, достигающее 20%, связанное с использованием разных диапазонов напряжений при динамическом методе о- < 20 -5- 50 МПа, при статическом - <г 200 + 400 МПа (рис. 2.3). Определенные различия в значениях модуля упругости обнаруживаются при его измерении на образцах разных размеров, в различных лабораториях, на металле разных плавок, с разным уковом и т.п. [c.71]

Статические методы можно использовать для определения модулей упругости металлов и сплавов как в холодном, так и в горячем со1Стояниях при значительных деформациях. Однако при таких деформациях возможен выход материала из области упругого состояния. Это наблюдается при исследовании металлов и сплавов с низкими пределами упругости, а также Бри вы сокотем-пературных измерениях. [c.190]

Таучерт и Мун [176] использовали с этой целью монотонный импульс и сравнили полученные результаты с характеристиками материала, найденными резонансным и статическим методами. Модули упругости эпоксидных боро- и стеклопластиков, определенные статическим и динамическим (при распространении волны вдоль волокон) методами, различались в пределах 2%. Была такнш установлена возможность предсказания рассеяния волн по результатам резонансных испытаний материалов. Таугерт [172, 173] использовал ультразвуковые волны для описания всех упругих постоянных различных композиционных материалов, а также измерил рассеяние ультразвуковых волн и установил, что предварительное растяжение увеличивает демпфирующие характеристики [174]. Рид и Мансон [142] исследовали рассеяние импульса напряжений в композиционных материалах. [c.304]

Пластическая деформация и ползучесть могут заметно уменьшить измеренные значения статических модулей упругости, поэтому динамический модуль упругости оказывается больше статического (модуль упругости при статическом растяжении жестких асбопластмасс составляет 1-—13 ГПа, модуль, определенный ультразвуковым методом, 20—25 ГПа). Модуль упругости является характеристикой, необходимой при оценке прочности материала. При упругом контактировании трущихся поверхно- [c.161]

Метод сил был представлен в гл. 4 в форме определения деформации изгиба. Далее был приведен пример применения этого метода для вычисления перемещ,ений элементов конструкции при изгибе, кручении и сдвиге, а также при действии краевой нагрузки. В этом последнем случае прогиб статически определимой конструкции вычисляется по формуле 6 = 2 SobJ/AE, где Sq — продольное усилие в элементе, вызванное реальной внешней нагрузкой bi усилие в элементе, вызванное фиктивной единичной нагрузкой в направлении определяемого прогиба 6 ПАЕ — гибкость элемента I — длина элемента Е — модуль упругости А — площадь попереч-1Н0Г0 сечения. [c.190]

Для получения экспериментальных зависимостей в условиях естественного залегания пород используют различные способы нагружения от-дельных участков массива объемом 1-10 м с параллельным наблюде-нием за изменением скорости упругих волн на акустических частотах Обычно эти исследования проводят в комплексе со статическими опы тамй по определению модуля деформации скальных пород. При этоЫ в СССР в основном используется метод штампов [36], в другие странах-метод гидравлических подушек [21]. Эти опыты весьма тру доемки и дорогостоящи. Методика комплексных статических и сейсмо [c.34]

Так, в механике горных пород используют понятие о модуле упругости, определяемом как коэффициент пропорциональности между величиной действующего напряжения и упругой деформацией в ходе проведения статических испытаний с помощью различных методов гидравлического сжатия, радиальных прессов, штампов, плоских доМ кратов, прессиометрии и т. д. При этом методика статических испытаний предполагает определение Е в условиях значительных напряжений действующих в одном направлении в течение длительного времени. же относится и к другим определяемым в ходе статических испытани11 модулям. [c.42]

Здесь представим только общие соображения по расчету нелинейных систем, поскольку эта тема выходит за рамки данной работы. Нелинейные задачи деформирования стержней, пластин и оболочек весьма разнообразны и каждая задача требует индивидуального подхода. Однако, если нелинейные модули образуют целостную систему, то для узловых точек (линий) всегда будут справедливы уравнения равновесия между статическими параметрами и уравнения совместности перемещений между кинематическими параметрами. Это значит, что топологическая матрица С в алгоритме МГЭ для нелинейных систем будет формироваться из анализа матриц X ж Y точно так же, как для упругих систем. Основные же трудности решения нелинейных задач заключаются в определении внутреннего содержания матриц А В, т.к. построить фундаментальные функции нелинейных дифференциальных уравнений за небольшим исключением не удается. В этой связи получили развитие различные подходы к решению нелинейных краевых задач [83]. К первому направлению относятся проекционные и вариационные методы типа методов Бубнова и Ритца, методы конечных разностей и конечных элементов. Этими методами нелинейные краевые задачи сводятся к системам нелинейных [c.512]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...