Расчетные схемы анизотропии

Порядок в расположении структурных или армирующих элементов обусловливает анизотропию среды. Расчетная схема анизотропии зависит от симметрии во взаимном расположении элементарных частиц материала или армирующих элементов. [c.6]

Характеристики упругости анизотропных сред являются компонентами материального тензора четвертого ранга в трехмерном пространстве. Их преобразование при повороте осей координат происходит путем суммирования произведений, содержащих множителями по четыре косинуса углов поворота осей. Число компонент материального тензора зависит от симметрии среды (расчетной схемы анизотропии материала), а величина компонент непосредственно характеризует упругие свойства материала. [c.9]

Расчетные схемы анизотропии не зависят от материала связующих волокон и определяются только геометрией армирования. Рассмотренные расчетные схемы анизотропии стеклопластиков могут быть отнесены к соответствующим случаям армирования полимеров и металлов какими угодно волокнами. [c.19]

Металлы и сплавы, армированные металлическими или керамическими волокнами, можно относить к той или иной расчетной схеме анизотропии в зависимости от расположения волокон — совершенно так же, как и стеклопластики. [c.25]

Из формулы (2.9) можно получить выражения для характеристик упругости, представленных в табл. 2.4, в зависимости от некоторого числа исходных характеристик, определяемых в осях симметрии материала. Число этих исходных (независимых) характеристик определяется симметрией среды, т. е. расчетной схемой анизотропии материала. [c.37]

До недавнего времени в практических задачах инженерной механики эти вопросы на передний край не выдвигались. Это не значит, что анизотропные материалы не находили применения. С ними давно приходится иметь дело. Вспомним хотя бы резинокордную конструкцию автомобильных и авиационных шин, где резиновая оболочка армирована стальными или нейлоновыми нитями, образующими косоугольную сетку. Можно вспомнить и фанерные анизотропные панели, применявшиеся в прошлом для оклейки несущих плоскостей самолетов. Можно привести и другие примеры, где анизотропия фигурирует как важный фактор расчетной схемы. И все же, несмотря на несомненную важность и даже заслуженность подобных прикладных задач, следует признать, что все они узконаправленны и по своей общности существенно уступают тому богатству структурных схем, которое раскрывается перед нами в связи с применением композиционных материалов. Сейчас немыслимо представить авиационную и ракетно-космическую технику без применения композитов. Композиционные материалы уже охватили многие отрасли промышленности, в том числе производство предметов домашнего обихода. Не будет преувеличением сказать, что человечество стоит уже на пороге нового века — века композитов. [c.285]

Конструктивная анизотропия объединяет в себе схематизацию свойств материала и геометрических Последние в сочетании с характером внешних нагрузок и условиями преобладания тех или иных внутренних силовых факторов позволяют создать целый ряд новых, весьма разнообразных расчетных схем. [c.21]

ИХ узлов. Структуры содержат многократно повторяющиеся стержневые пространственные ячейки, матрицы жесткостей и податливостей которых в зависимости от конфигурации повторяют по своему строению матрицы жесткостей и податливостей кристаллов тех или иных сингоний и классов, т. е. обладающих соответствующей им анизотропией. Вследствие этого при расчете таких конструкций, учитывая малость размеров ячейки по сравнению с габаритными размерами, иногда в качестве расчетной схемы принимают сплошную анизотропную среду, в которой как бы размазаны дискретные свойства стержневой системы. [c.481]

Определив приведенные коэффициенты анизотропии, перейдем к решению задачи о больших перемещениях плоской анизотропной мембраны, которой в соответствии с выбранной расчетной схемой заменяется мембрана гофрированная. [c.259]

Со времен Савара (1830 г.) и Сен-Венана (1856 г.) расчетная схема ортогональной анизотропии, предполагающая наличие трех взаимно перпендикулярных плоскостей структурной симметрии, приписывается древесине в малых объемах. Эти три плоскости симметрии древесины ху, yz и ZX видны на рис. 1.1. [c.11]

Изготовление цилиндрических оболочек путем намотки армирующего стекловолокна (нити, жгута и т. п.) в одном направлении приводит к созданию материал , приближенно отвечающего в элементарных объемах расчетной схеме поперечной изотропии. Ось симметрии бесконечного порядка для элемента совпадает в этом случае с направлением армирующих волокон. Анизотропия оболочки в целом является криволинейной. [c.12]

Различные способы прессования и модификации древесины приводят к уменьшению ее анизотропии. Можно предположить, что при этом не происходит нарушения расчетной схемы ортогональной симметрии, лишь увеличивается прочность в направлениях, не совпадающих с направлением волокон. [c.13]

Для большинства анизотропных тел характер деформаций при растяжении под углом к оси симметрии не удается проиллюстрировать при помощи фотографии, поскольку жесткость материала велика, а величина разрушающих деформаций мала. Существуют синтетические листовые материалы, строение которых соответствует расчетной схеме ортогональной анизотропии, а разрушающие деформации очень велики. К числу таких матери- [c.58]

Внедрение композитов в тонкостенные несущие элементы конструкций и их широкое использование в разнообразных изделиях современной техники выявили необходимость учета новых факторов и поставили перед учеными и специалистами принципиально новые важные задачи механики как композитных материалов, так и конструкций на их основе. К таким факторам, в значительной степени определяющим несущую способность композитных оболочек, следует отнести резко выраженную анизотропию деформативных свойств армированного материала и его низкое сопротивление трансверсальным деформациям. Классическая теория оболочек пренебрегает такими деформациями, что потребовало отказа от традиционных расчетных схем и разработки уточненных математических моделей деформирования тонкостенных слоистых систем. Поэтому создание новых и развитие существующих уточненных методов расчета слоистых анизотропных пластин и оболочек, их апробация и определение границ применимости является важной и актуальной задачей. [c.5]

При закачке в пласты трещинных пород существенное влияние на характер распространения закачиваемых растворов может оказывать плановая фильтрационная неоднородность пород. В качестве одной из расчетных схем такой неоднородности может рассматриваться плановая фильтрационная анизотропия, [c.261]

Расчетный опыт показывает, что схема 2 имеет хорошую точность для тех задач, в которых направления анизотропии совпадают с направлениями координатных осей. Для задач с косой анизотропией, особенно дискретного характера (например, для оболочек с ребрами произвольного направления) схему 2 лучше модифицировать, добавив к (11), (12) формулы вычисления деформаций по направлениям диагоналей сетки и включив в функционал (13) соответствующие слагаемые (т. е. усреднять значения функционала не по четырем, а по восьми направлениям вычисления нецентральных разностей). [c.189]

Расчетная схема однородной (квазигомогенной) сплошной среды с тремя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии применима к многослойным листовым материалам регулярной структуры только при условии, что толщина одного слоя мала по сравнению со всей толщиной листа. Чем меньше слоев содержит лист, тем сильнее сказывается гетерогенность структуры, нарушающая расчетную схему анизотропии материала. При этом симметрия свойств может сохраняться в плоскости листа. [c.21]

Рассмотрим для примера слоистый материал, состоящий из двух одинаково ориентированных ортотропных слоев с различными свойствами. Срединная плоскость листа для такого материала не является плоскостью симметрии, а две плоскости, перпендикулярные срединной и содержащие оси симметрии обоих слоев (х и у), являются плоскостями симметрии. Если толщина листа мала, то обычно исследуется анизотропия механических свойств только в одной плоскости —в плоскости листа, содержащей две взаимно перпендикулярные оси симметрии обоих слоев. Негомогенность материала по толщине листа может привести или не привести к нарушениям расчетной схемы анизотропии в плоскости листа и к по-грещностям в результатах механических испытаний. Возможно коробление образцов при их испытании на растяжение в направлении. Не совпадающем с осью симметрии материала, а также при их одностороннем увлажнении. [c.22]

Отметим, что матрица (2.9) соответствует наиболее полной расчетной схеме анизотропии. При других схемах (ортотропии, трансвер сальной изотропии, изотропии) она содержит меньшее количество элементов, однако множители их преобразования при этом не меняются. Следовательно, инварианты подобия, полученные для наиболее полной расчетной схемы анизотропии, сохраняют свою структуру при других схемах анизотропии. [c.25]

Упорядочение структуры линейных полимеров при их ориентационной вытяжке ведет к анизотропии механических свойств, имеющей не только количественный, но и качественный характер. При растяжении вдоль направления ориентации прочность определяется силами химической связи в молекулах, которые при этом располагаются более или менее параллельно и однородно. При растяжении же в поперечном направлении прочность ориентированного полимера определяется только силами межмолекулярного взаимодействия, а эти силы значительно меньше первых. В этом случае можно принять в пленках расчетную схему ортогональной анизотропии. Для многих листовых материалов, толщина которых мала по сравнению с размерами листа (бумага, картон, искусственные кожи, ориентированные пленки), характерны значительные деформативность и реономность свойств. [c.23]

Наиболее простой из известных методов расчета оболочек вращения, усиленных меридиональными ребрами, основан на допущении, что при достаточно больщом числе ребер оболочку можно рассматривать как конструктивно ортотропную [10]. Это означает, что конечное число дискретно расположенных ребер заменяется в расчетной схеме бесконечным числом ребер, как бы размазанных по всей поверхности оболочки. Жесткость оболочки на растяжение и изгиб в направлении расположения оребрения соответственно увеличивается, а в перпендикулярном направлении остается без изменения. Упругие свойства оболочки становятся неодинаковыми в различных направлениях, что позволяет говорить об анизотропии оболочки. В то же время сохраняется осевая сим.метрия упругих свойств оболочки. [c.145]

Первый этап призван в режиме "Мониторинг" реализовать прочностное сопровождение методической плоскости с координатами "Жизненный цикл объекта диагностики" - "Жизненный цикл развития дефекта" по всей протяженности объекта диагностики. Таким образом, проектные данные по геометрии объекта, условиям нагружения, свойствам материалов и допустимым дефектам должны быть проанализированы наравне с имеющейся на эксплуатируемых объектах текущей документацией (диспетчерские журналы, журнал проведения ремонтно-восстановительных работ, протоколы дефектоскопических обследований, акты расследования аварий и отказов и т.п.). Поскольку расчетная схема для оценки прочности и остаточного ресурса оперирует вполне определенными формализованными знаниями, то на втором этапе необходимо выполнить схематизацию объекта (обычно путем интерпретации реальных конструктивных элементов геометрическими фигурами пластина, цилиндр, конус, сфера и т.п.), дефектов (приведение реальных дефектов, обнаруженных средствами технической диагностики к канонической форме, удобной для проведения прочностных расчетов), свойств материалов (в первую очередь, предел текучести, временное сопротивление, критическое значение коэффициентов интенсивности напряжений материалов и их сварных соединений в данных условиях эксплуатации (с учетом влияния температуры, скорости и ассиметрии нагружения, среды, анизотропии свойств, масштабного эффекта, деградации свойств в результате старения материалов и т.п.), условий нагружения (внешние силовые факторы, воздействующие на данный конструктивный элемент должны быть схематизированы по определенным правилам). Общим замечанием ко второму этапу работ "Подготовка исходных данных" является то, что схематизация должна быть консервативной и приводить к достаточно простым расчетным схемам. [c.90]

Возможность использования перечисленных гипотез щля однородных изотропных материалов проверена многолетней практикой. Возможность использования перечисленных гипотез для композитов зависит от степени анизотропии материала и реализуемого напряженно-деформированного состояния, т. е. от схемы нагружения и опирания образца. Для рассматриваемых материалов, к сожалению, отсутствуют четко сформулированные оценки границ применимости перечисленных гипотез. Поэтому даже в самых простых расчетных случаях могут возникать трудности при выборе размеров образцов и режима нагружения. Опыт показывает, что необоснованное применение формул элементарной теории изгиба при обработке результатов испытаний стержней из сильно анизотропных неоднородных материалов, какими являются современные армированные пластики, ведет к грубым ошибкам в толковании резу.иьтатов эксперимента и к недооценке возможностей методов испытаний на изгиб. Более детальный разбор применимости перечисленных выше [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...