Механические свойства, определяемые при динамических нагрузках

Механические свойства определяют способность металлов сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок). Они зависят от химического состава металлов, их структуры, способа технологической обработки иг других факторов. Зная механические свойства, можно судить о поведении металла при обработке и в процессе работы конструкций и механизмов. По характеру действия на металл различают три вида нагрузок статические — действующие постоянно или медленно возрастающие динамические — действующие мгновенно, принимающие характер удара циклические, или знакопеременные, изменяющиеся или по величине, или по направлению, или одновременно и по величине, и по направлению. В результате воздействия на металл нагрузок в нем возникают деформации растяжение, изгиб, сжатие, кручение, срез. Нагрузки могут вызвать разрушение металла. Чтобы не допустить разрушения и образования остаточных [c.29]

Механические свойства конструкционных материалов определяют экспериментально специальными механическими испытаниями образцов, причем вид механического испытания назначают в зависимости от условий нагружения детали, подлежащей изготовлению из данного конструкционного материала. Механические свойства стали определяют при статических, динамических и циклических режимах приложения нагрузок, а также при пониженных, нормальных или повышенных температурах. Испытуемые образцы можно нагружать по различным схемам (одноосное растяжение — сжатие, чистый или поперечный изгиб, кручение). В за-виси.мости от времени воздействия нагрузки на испытуемый образец испытания могут быть кратковременными или длительными. Почти все методы механических испытаний стали (за исключением метода испытания твердости) являются разрушающими, что исключает возможность стопроцентного контроля механических свойств деталей машин или элементов конструкций и обусловливает весьма высокие требования к точности механических испытаний образцов (или контрольных деталей). [c.454]

Механические свойства металлов определяются специальными механическими испытаниями, которые подразделяются на статические, динамические и повторно-переменные способы приложения нагрузки. [c.408]

Механические испытания разделяют на три вида статические, когда нагрузка на испытываемый образец возрастает плавно динамические, когда нагрузка прилагается мгновенно, ударом и усталостные, когда к испытываемому образцу прилагают переменные по величине или по направлению усилия (циклическая нагрузка). Испытания производят на стандартных образцах, которые вырезают непосредственно из контролируемой сварной конструкции или из специально сваренных в таких же условиях контрольных образцов. Виды испытаний, методика их проведения, форма образцов определены государственными стандартами. В результате испытаний определяют предел прочности, относительное удлинение, угол загиба, ударную вязкость, твердость, усталостную прочность и другие показатели механических свойств металла сварного соединения. Некоторые ответственные сварные конструкции испытывают на конструктивную прочность, прилагая к ним нагрузки, превышающие эксплуатационные, и определяя, при какой нагрузке конструкция разрушается. Например, сварные емкости разрушают внутренним давлением жидкости - производят гидроиспытания. По результатам таких испытаний одного-двух изделий судят о необходимости доработки конструкции или технологий ее изготовления. [c.36]

Иными словами, между актом приложения нагрузки и моментом наступления в деформированном материале равновесного состояния проходит достаточно большой отрезок времени. Процессы установления равновесия, временной ход которых определяется перегруппировкой частиц под действием теплового движения, являются релаксационными. Релаксационная природа — основная особенность высокоэластической деформации резины, определяющая ее основные физико-механические свойства. Вследствие релаксационных процессов, протекающих в резине при деформации, проявляются явления ползучести и релаксации напряжения, уровень которых в свою очередь определяет долговечность материала. Проявление того или иного эффекта зависит от режима деформации резины. В зависимости от частоты деформирования различают статический и динамический режимы нагружения, а в зависимости от способа деформирования — режимы постоянной нагрузки или постоянной деформации. [c.25]

Способность материала сопротивляться воздействию на него различных нагрузок (статических, динамических, знакопеременных и др.) оценивается совокупностью механических свойств. Эти свойства определяются в результате соответствующих испытаний материала или специально изготовленных из него образцов по стандартным методикам. Чаще всего проводят статические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость и динамические на ударную вязкость и усталость при переменных нагрузках. [c.193]

Электрошлаковый процесс, бесспорно, прогрессивен в настоящее время трудно определить весь круг конструкций, которые целесообразно сваривать с его применением. Надлежит провести еще немало исследовательских работ по дальнейшему усовершенствованию технологического процесса сварки повышению стойкости против образования трещин, улучшению механических свойств соединений при динамических нагрузках, улучшению контроля процессов в сварочной ванне. В 1957 г. работы по электрошлаковой сварке были отмечены Ленинской премией. [c.282]

Расчет сооружений на динамическую нагрузку гораздо сложнее, чем на статическую. Сложность расчета определяется не только методами определения напряжений и перемещений, но и методами определения механических свойств материалов. Многие материалы, которые при статическом нагружении оказывались пластичными, при ударе работают как хрупкие. При действии многократно повторяющейся переменной нагрузки прочность материалов резко снижается. [c.286]

Способность металла сопротивляться воздействию внешних сил характеризуется механическими свойствами. Поэтому при выборе материала для изготовления деталей машин необходимо прежде всего учитывать его механические свойства прочность, упругость, пластичность, ударную вязкость, твердость и выносливость. Эти свойства определяют по результатам механических испытаний, при которых металлы подвергают воздействию внешних сия нагрузок). Внешние силы могут быть статическими, динамическими или циклическими (повторно-переменными). Нагрузка вызывает в твердом теле напряжение и деформацию. [c.16]

При динамических испытаниях нагрузки прикладывают с большой скоростью. Динамические испытания на изгиб образцов стандартных размеров с надрезом определенной формы на специальных машинах (называемых копрами) широко применяются при исследовании свойств конструкционных материалов и особенно стали. Определяемая при динамических испытаниях на изгиб механическая характеристика работа разрушения А характеризует способность металла сопротивляться ударному разрушению. Зная работу разрушения А и площадь поперечного сечения образца F, можно определить удельную ударную вязкость a , (в дж/м ) по уравнению [c.18]

Электропривод выбирают, исходя из следующих факторов динамических свойств при пуске, торможении и изменении нагрузки диапазона регулирования скорости вида механической характеристики режима работы во времени и требуемой точности поддержания заданного режима работы частоты включения приводного механизма. Различают три режима работы двигателей продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный. При продолжительном режиме работы двигатель нагревается до установившейся температуры в отличие от кратковременного, при котором этого не происходит. При повторно-кратковременном режиме происходят пуск и остановка двигателя. В этом случае нагрев электродвигателя и возможность реализации заданной мощности определяются продолжительностью включения ПВ по относительному времени за цикл, равный 10 мин. Для привода средств автоматизации и механизации кузнечно-штамповочного производства характерны повторно-кратковременный и кратковременный режимы работы. [c.197]

Механические свойства зависят от рода материала, его обработки, 1В иутренн го строения, формы изделия и ряда других факторов. Механические свойства определяют, испытывая предварительно изготовленные на специальных машинах образцы. ПроРл -Д имые испытания могут быть статическими, когда прилагаемая нагрузка возрастает медлачно и плавно динамическими — при воздействии внешней силы с большой скоростью (удар) повторно-переменными, если нагрузка по ходу испытаний изменяется по величине и направлению. [c.47]

Литые детали, не воспринимающие больших нагрузок размеры деталей определяются по конструктивным или технологическим соображениям Литые детали, воспринимающрю статические или динамические нагрузки. В таких отливках контролируют химический состав, размеры, механические свойства и внешний вид [c.39]

Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостн1 1е характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяются их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные нагрузки, а основной вид разрушения - усталостный. [c.3]

Наиболее опасным деградационным процессом является охрупчивание материала, приводящее к существенному изменению характеристик трещиностойкости и смещению хрупкого разрущения в область положительных температур. Переходу металла в хрупкое состояние способствует наличие концентратора напряжений резкое изменение формы или сечения элемента конструкции, поверхностные риски, микротрещины и другие дефекты. Особенно это актуально для емкостного оборудования и трубопроводов, имеющих больщие линейные размеры, так как в таком оборудовании возможно накопление под нагрузкой огромной упругой энергии, которая, стремясь разрядиться, разрывает конструкцию по дефекту (концентратору напряжений). Разрушение происходит с большой скоростью (одномоментно), при этом на магистральных трубопроводах отмечались разрывы, достигающие 1000 м и более. Поэтому характеристики трещиностойкости определяют на образцах с надрезом или начальной трещиной, или концентратором соответствующей формы в результате динамических или статистических испытаний. Из всех механических свойств наиболее чувствительными к охрупчиванию оказались ударная вязкость и статическая вязкость разрушения. [c.195]

При конструировании детали необходимо знать, какие нагрузки будет воспринимать деталь, в каких условиях она будет работать. Высокая рабочая температура снижает прочностные показатели материала. Некоторые пластмассы в процессе работы способны поглощать определенное количество атмосферной воды, что изменвгет механические свойства и размеры детали. Наряд пластмасс неблагоприятно действуют различные масла, кислоты и другие вещества. Выбор пластмассы определяется в значительной степени характером нагрузки. При динамических нагрузках важное значение имеют зависимость прочности материала от скорости нагружения, чувствительность к надрезу, чувствительность к удару. В некоторых случаях выбор пластмассы и конструкции Детали возможен лишь после необходимых испытаний материала в разнообразных условиях. Выбор материала должен быть очень конкретным, так как даже в преде.аах химически однородной группы диапазон свойств может быть очень широк. [c.33]

Каждое из указанных испытаний не определяет всех механических свойств металла и не отражает полностью его поведения в готовых деталях различного назначения, а лишь обнаруживает те его свойства, которые характерны для данного напряженного состояния (для данного вида иснытания). Различие в прочности, пластичности и других механических свойствах образцов и готовых деталей или конструкций объясняется следующим 1) напряженное состояние, создаваемое при каком-либо механическом испытании, не воспроизводит того сложного напряженного состояния, которое в действительности возникает в условиях эксплуатации. Готовая деталь (или конструкция) часто подвергается совместному воздействию различных по характеру нагрузок. Так, например, коленчатый вал двигателя воспринимает не только изгибающие нагрузки, но работает в условиях кручения и повторно-переменных статических и динамических нагрузок 2) надрезы, например в виде галтелей, шпоночных канавок и т. д., имеющиеся в готовых деталях, изменяют распределение напряжений по сечению и объему и создают концентрацию напряжений. Поэтому многие механические свойства, особенно вязкость и пластичность, в готовой детали сложной формы с резкими переходами по сечению могут быть по величине существенно отличными и ниже значений этих же свойств, определенных при испытании гладкого образца (если даже условия нагружения детали и образца одинаковы) 3) в деталях, имеющих большие размеры, чем испытуемый образец, встречается относительно больше пороков металла (ликвация, поры, микротрещины), понижающих механические свойства. [c.116]

МЕХАПИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ — ИСМ1.1Т 1ИИЯ, иозиоликицие определят механические свойства металлов. По характеру приложения нагрузки различают М. и. м. статические, динамические, а также испытания па усталость. [c.79]

Способность диэлектрика выдерживать дина1иические механические нагрузки характеризуют ударной вязкостью и стойкостью к вибрации. Удельная ударная вязкость отношение энергии удара при изломе образца к площади его поперечного сечения. Она характеризует прочность материала при динамическом изгибе. В таком режиме работают многие узлы электротехнического оборудования, выполненные из пластмасс, слоистых пластиков и других материалов. Ударную вязкость измеряют с помощью маятниковых копров, схема работы которых приведена на рис. 5.41. Тяжелый маятник / поднимают на высоту /i., и фиксируют. Образец 2 испытуемого материала, который имеет форму бруска без разреза и с разрезом посередине для вязких материалов, размещают на двух опорах копра. При освобождеипи фиксатора маятиик падает, ломает образец и поднимается по инерции на высоту Лкоторая зависит от свойств испытуемого материала. Разность потенциальных энергий маятника в положениях Л, и Л, определяет работу удара Луд == G - /i ). где G — вес маятника. Н. Удельная ударная вязкость И уд (Дж/м или Н-м) рассчитывается по формуле - где 5 — площадь поперечного сечения образца, м . [c.185]

Существенные затруднения возникают при анализе зависимости динамических свойств систем с упругими преобразователями от основных параметров машины — максимальной нагрузки на образец и максимального перемещения активного захвата. Эти затруднения вызваны неопределенностью величины моментов инерции присоединенных к преобразователю масс возбудителя и рычажной системы, поскольку в зависимости от способа силовозбуждения (механический, гидравлический, электродинамический, электромагнитный и др.), мощности, частоты нагружения и схемы соединения с преобразователем моменты инерции присоединенных масс могут изменяться в широких пределах. Поэтому ограничимся рассмотрением динамической системы, выполненной по схеме, приведенной на рис. 89, а, машины с кривошипным возбудителем, рассчитанной на осевую нагрузку +5000 дан. Моменты инерции и жесткости элементов системы следующие ii—0,7 дан-см-сек , 4=3,1 дан см сек , Со= = 105 дан1см, Сг = 2,5 -10 dfrnj M, С3 = С4 = С5 = 2 -10 danj M. Жесткость преобразователя, определяется по зависимости (VI. 22). При подстановке в выражение (VI. 21) конкретных значений жесткостей выясняется, что крутильная жесткость преобразователя l значительно меньше эквивалентной суммарной жесткости элементов нагружаемой системы и в первом приближении может не учитываться. В этом случае выражение (VI. 21) приобретает вид [c.154]

Конструкционные машиностроительные стали и сплавы специального назначения. Специальное назначение этих сталей и сплавов определяется требованием к конкретному комплексу механических, физических, физико-химических и технологических свойств, необходимому для эксплуатации изделий в строго определенных условиях, например при очень высоких напряжениях, низких или повышенных температурах, динамических или гвдроабразивных нагрузках, ддя специального назначения в приборах и аппаратах электро-и радиотехнической промышленности. [c.173]

При воздействии ультразвука, как уже указывалось, возникает динамическая сила, которая в несколько раз выше статической силы. Поэтому сила и возникновение трещины достигаются на более ранней стадии нагружения. Этим и обьясняется ультразв> ко-вая интенсификация процессов механической обработки хрупких материалов. Глубина распространения трещины определяется величиной приложенной нагрузки, состоянием поверхностного слоя и свойствами обрабатываемого материала. [c.336]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...