Кручение слоя

Показано, что нелинейные эффекты деформации слоя и слоистых конструкций, наблюдаемые уже при малых деформациях, объясняются деформационной анизотропией резины и проявляются Через уравнения равновесия. Рассмотрены некоторые частные задачи — плоская и осесимметричная деформация, в том числе кручение слоя. Даны примеры решения краевых задач. [c.29]

Пусть слой имеет две плоскости симметрии, хг и уг. В проекциях на оси декартовых координат с ортами ( ,j,k) получим сжатие и кручение слоя [c.247]

Кручение слоя конечной толщины жестким круглым штампом исследовалось в работах Флоренса [312] и Кира [325]. Здесь методом парных уравнений решение задачи сводится к интегральному уравнению Фредгольма второго рода, которое решается приближении. В указанной работе Кнра рассматривается еще одна задача о кручении конечного слоя при смешанных граничных условиях. [c.244]

Назначение цементации и последующей термической обработки — придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости ирп изгибе и кручении. [c.231]

Лучшие свойства обеспечиваются при концентрации С в поверхностном слое не более 0,8—1,05%. Дальнейшее повышение концентрации С снижает, например, износостойкость (на 10—15%), предел прочности при кручении (на 15—20%), а также ударную вязкость. [c.141]

Циклическая прочность зависит от состояния поверхности, особенно в тех случаях нагружения, когда наибольшие напряжения возникают в поверхностных слоях (изгиб, кручение, сложные напряженные состояния). , / [c.305]

Деформирование создает в поверхностных слоях остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим напряжениям. Это явление, используемое в процессе заневоливания пружин, можно применить для упрочнения других деталей, например валов, работающих на кручение, круговой или плоский изгиб. [c.313]

Из анализа общей формулы (9.8) для касательных напряжений т видно, что напряжения в плоскости сечения вала распределены неравномерно и в зависимости от радиуса изменяются по линейному закону от нуля в центре сечения до максимума на его периферии (рис. 211, а). В продольных сечениях, проходящих через ось вала, по закону парности касательных напряжений возникают такие же по величине касательные напряжения (рис. 211, б), В элементе материала, мысленно выделенном из наружных слоев стержня сечениями, параллельными и перпендикулярными к образующим (рис. 212), по граням будут действовать только касательные напряжения. В сечениях, наклоненных к оси, будут также и нормальные напряжения, как об этом подробно указывалось при рассмотрении напряженного состояния элемента, находящегося в условиях чистого сдвига. Наибольшие нормальные напряжения действуют на главных площадках, которые, как известно, наклонены под углом 45" к площадкам чистого сдвига [при кручении - под углом 45" к оси вала (рис. 212)]. [c.232]

Полученные результаты позволяют сделать некоторые выводы о рациональной форме сечения при чистом изгибе. В отличие от простого растяжения — сжатия при изгибе, как и при кручении, напряжения в сечении распределяются неравномерно. Материал, расположенный у нейтрального слоя, нагружен очень мало. Поэтому в целях его экономии и снижения веса конструкции для деталей, работающих на изгиб, следует, выбирать такие формы сечения, чтобы большая часть материала была удалена от нейтральной линии. Идеальным с этой точки зрения является сечение, состоящее из двух [c.264]

Влияние состояния поверхности. В большинстве случаев поверхностные слои элемента конструкции, подверженного действию циклических нагрузок, оказываются более напряженными, чем внутренние (в частности, это имеет место при изгибе и кручении). Кроме того, поверхность детали почти всегда имеет дефекты, связанные с качеством механической обработки, а также с коррозией вследствие воздействия окружающей среды. Поэтому усталостные трещины, как правило, начинаются с поверхности, а плохое качество последней приводит к снижению сопротивления усталости. [c.671]

На предел выносливости детали значительное влияние оказывает качество обработки ее поверхности. Объясняется это тем, что поверхностный слой при основных видах деформации (изгибе и кручении) является наиболее напряженным и усталостная трещина обычно зарождается на поверхности. [c.591]

Как видим, формулы (9.6)—(9.11) для деформаций, изменения кривизн и кручения в общем виде содержат члены, величина которых зависит от изменяемости коэффициентов первой квадратичной формы А1 и Аг- Деформации б , вг н сдвиг по толщине оболочки изменяются линейно. Для тонкой оболочки в слое, находящемся на расстоянии г от [c.236]

Резиновый слой универсальной упругой муфты, изображенной на рис. 15.12, под действием передаваемого момента Т испытывает касательные напряжения кручения т р, величина которых пропорциональна моменту Т. С другой стороны, при несоосности валов в резиновом слое возникнут дополнительные напряжения [c.386]

При часто встречающихся деформациях изгиба и кручения наибольшие напряжения возникают в поверхностных слоях материала. Коррозия, значительно снижающая [c.375]

Напряженное состояние поверхностного слоя Напряженное состояние поверхностного слоя имеет свою специфику не только вследствие того, что при таких основных видах деформации как изгиб и кручение максимальные напряжения, определяющие прочность детали, возникают у поверхности, но и из-за влияния следующих факторов. [c.72]

Материалы с переменной плотностью по толщине применяют в конструкциях, нагружаемых перпендикулярно плоскости армирования [38]. У композиционных материалов, изготовленных по схеме 1.2, ж, наружные слои обладают высокой прочностью и жесткостью на изгиб и кручение, а внутренние — достаточным сопротивлением межслойному сдвигу. При наличии волокон, искривленных только в направлении х, изменение угла наклона О приводит к улучшению одних характеристик материала и ухудшению других (рис. 1.3). Комбинированная укладка прямых и искривленных волокон в направлении х (см. рис. 1.2, д, е) позволяет регулировать характеристики материала за счет их объемного соотношения. [c.13]

Определение главных напряжений. Наиболее просто определить главные напряжения у нейтрального слоя балки. В нейтральном слое нормальные напряжения в поперечном сечении балки равны нулю, и стенка балки здесь находится в состоянии чистого сдвига, которое рассмотрено нами при исследовании кручения в работе 11. [c.83]

Трехслойные конические оболочки с ортотропными- несущими слоями рассматривал Риз [229], который сформулировал задачу устойчивости при осевом сжатии, изгибе, кручении и при комбинированном воздействии этих нагрузок. Численные результаты были, однако, получены только для случаев осевого сжатия и чистого изгиба. Устойчивость трехслойных ортотропных оболочек других форм, насколько известно автору, не рассматривалась. [c.249]

Рис. 31. Слой композита, подверженный совместному действию кручения и растяжения.

Следует отметить, что если расслаивание происходит между слоями, которые подвергаются совместному воздействию кручения и растяжения, то в этом случае будут развиваться нормальные напряжения Ozz (рис. 31) на границе области расслаивания. На тех участках границы, где нормальные напряжения вызывают растя- [c.301]

В настоящее время единственная возможность изготовить такую деталь состоит в использовании листов препрега из уложенных волокон, которые следует тщательно вырезать по размеру и слой за слоем заполнять ими пресс-форму. Слои следует ориентировать так, чтобы обеспечить сопротивление кручению и поперечную прочность. Как бы тщательно это ни проделывалось, невозможно в каждой точке направить волокна в направлении главных напряжений. Кроме того, при закрывании пресс-формы имеет место некоторое течение, приводящее к определенному смещению волокон. Поэтому неизбежно будут возникать касательные напряжения (в проекции на оси укладки волокон). [c.392]

Фирмой Bell Whittaker также изготовлены валы из эпоксидного графитопласта. Для придания материалу жесткости в осевом направлении и при кручении слои высокомодульных волокон были ориентированы под углами О и 90°. Высокая прочность графитового волокна использовалась для придания материалу прочности путем ориентации слоев под углом 45°. Приводные валы, изготовленные из графитопласта, получили высокую оценку. [c.487]

В работе О Коннора [337] рассматривалась задача о кручении слоя конечной толщины двумя одинаковыми круглыми штампами. Решение задачн сводится к интегральному уравнению Фредгольма второго рода, которое решается численным методом. [c.244]

Равномерная коррозия представляет собой один из наименее опасных видов коррозии при условии, что скорость растворения металла не превышает норм, определяемых шкалой коррозионной стойкос гн металлов. При достаточной толщине металла гнлошная коррозия мало сказывается на механической прочности конструкции при равномерно распределеншчх напряжениях (растяжение, сжатие) по сечению конструкции. Равномерная коррозия опасна при работе деталей на изгиб и кручение, так как разрушаются наиболее нагруженные слои металла. [c.160]

Бс льтппс гво деталей машин (оси, валы и др.) работает на изгиб и кручение, когда максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях, где сосредоточены ко н це и гр а то[ > ы иа пр я же и и й. [c.224]

Часть энергии вспышки затрачивается на работу упругого растяжения стенок цилиндра, шпилек крепления цилиндра и картера, на сообщение ускорения массе этих деталей (в пределах упругих деформаций). Другая часть энергии расходуется на деформацию сжатия поршня и шатуна изгиба поршневого пальца, изгиба и кручения коленчатого вала, вытеснение масляного слоя в зазорах между сопрягающимися деталями.- Значительная доля энергии тратится на сообщение ускорений поступательно-возвратно движущимся и вращающимся деталям. Большая часть этой энергии обратима и возвращается на последующих этапах цикла затраты же на работу вязкого сдвига, вытеснение маеляного слоя в зазорах, а также гистерезис при упругой деформации металла являются невозвратимыми. [c.149]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

Полученные результаты позволяют сделать некоторые выводы о рациональной (Цюрме сечения при чистом изгибе. В отличие от простого растяжения — сжатия при изгибе, как и при кручении, напряжения в сечении распределяются неравномерно. Материал, расположенный у нейтрального слоя, нагружен очень мало. Поэтому в целях его экономии и снижения веса конструкции для деталей, работаюш,их на изгиб, следует выбирать такие формы сечения, чтобы [c.245]

Приближенное решение для ламинарного течения в призматических трубах произвольного сечения с достаточной для практических расчетов точностью может быть получено на основании применения рассматриваемой в теории упругости так называемой гидродинамической аналогии при кручении. Эта аналогия впервые была установлена Буссинеском, показавшим, что дифференциальные уравнения и условия на контуре, служащие для определения функции напряжений ф при кручении призматических стержней, тождественны с уравнениями для определения скоростей различных слоев вязкой жидкости при ее движении по трубе того же поперечного сечения, что и скручиваемый [стержень. [c.152]

Складывая Д и Д, находим, что первая, основная часть прогиба увеличивается пропорционально кубу длины, тогда как / . зависит от длины в первой степени. Отсюда следует, что, испытывая на изгиб балки разной длины, можно выделить величину Д и, следовательно, найти модуль межслойного сдвига ц. Фактически для стеклопластиков получить таким способом надежные результаты не удалось, мелкие экспериментальные ошибки неизбежным образом накладываются и вносят большую погрешность. Пока что, как нам представляется, единственный надежный способ определения ц состоит в испытании на кручение двух стержней прямоугольного сечения с разными отношениями сторон. Способ обработки, описанный в 9.12, позволяет определить по отдельности модуль сдвига в плоскости листа и модуль межслойного сдвига. Так, для однонаправленного углепластика было найдено, что модуль межслойного сдвига равняется 230 кгс/мм тогда как модуль сдвига в плоскости слоя 570 кгс/мм [c.707]

Глубина закаленного слоя задается конструктором, исходя из условий работы детали, требований к ее прочности (общей и местной). Оптимальная изгибняя усталостная прочность и прочность на кручение для цилиндрических деталей достигаются при глубине закаленного слоя, составляющего -- 10% от диаметра. Для высокой контактной усталостной прочности максимум контактных напряжений не должен выходить из пределов термообработанного слоя, С возрастанием глубины закалки растут поводки, приходится вводить правку, увеличивать припуски на шлифование. Для деталей, работающих на истирание, пе подверженных деформации при закалке, целесообразно задать глубину закалки в пределах 1—2 мм. Глубина закаленного слоя не должна быть выше указанного в табл, 1, [c.5]

Кордшнуровые прорезиненные ремни состоят из крученых анидных кордшнуров /, расположенных в слое резины 2 (рис. 18.1). Снаружи покрыты тканью < для обеспечения [c.254]

Общие сведения. Цель работы — проверка опытным путем с помощью электроте нзометров величины и направления главных нормальных напряжений в поверхностном слое тонкостенной трубы при ее одновременном изгибе и кручении. [c.98]

Решение задач устойчивости цилиндров с симметричным пакетом слоев при кручении представлено в работах Марча и др. [1811, Беккера и Джерарда [30], Симитсеса [255]. В последней работе получена следующая полезная для приложений простая формула, справедливая для оболочек средней длины при (пЫлН ) 1 (где п — число полуволн в окружном направлении, L — длина оболочки, i — радиус) [c.235]

Первое приложение нелинейной теории к задачам устойчивости. цилиндрических оболочек с произвольным расположением слоев содержится в работе Турстона [287], где рассмотрен случай осевого сжатия. Численные результаты для такого нагружения впервые были получены Хотом [148, 149], который показал, что оболочки из боропластика менее чувствительЦы к. начальным несовершенствам, чем оболочки из стеклопластика, а последние менее чувствительны, чем оболочки из любого изотропного материала. Этот вывод был подтвержден в результате экспериментального определения критической нагрузки, которая составляла от расчетной 65—85% (Цай и, др.) в среднем приблизительно 85% (Кард ]55]) и 67—90% (Холстон и др. [125]). В последней работе рассмотрена также устойчивость при кручении и как уже отмечалось в разделе VI,В, были получены экспериментальные значения критической нагрузки, которые превышали теоретические. [c.242]

Шаффер [253] исследовал плоскую деформацию цилиндров, состоящих из двух слоев ортотропного несжимаемого материала. Условие несжимаемости приводит к тому, что коэффициенты Пуассона не являются независимыми постоянными И выражаются через модули упругости. Франклин и Кичер [96] рассмотрели осевое нагружение и кручение цилиндра, состоящего из двух ортотропных слоев, разделенных тонкой податливой прослойкой. Борези [46] изучил температурные напряжения в многослойных изотропных толстостенных цилиндрах. [c.246]

Отметим, что обычную уточненную теорию оболочек вполне можно использовать для анализа трехслойных конструкций, если иметь в виду, что их жесткость при изгибе и кручении обеспечивается несущими слоями, а сдвиг по толщине имеет место в слое (или слоях) заполнителя. Относительно небольшую нормальную деформацию заполнителя в большинстве случаев можно не учитывать. Однако этим эффектом нельзя пренебрегать при исследовании местной формы потери устойчивости (сморщивание обшивки). Так, универсальная теория, предложенная в работе Бар-телдса и Майерса [27], которая позволяет описать как местную, коротковолновую (сморщивание обшивки), так и длинноволновую (общую) формы потери устойчивости, учитывает податливость заполнителя в нормальном направлении. [c.247]

Марч, и Куензи [180] представили линейный анализ устойчивости цилиндрической оболочки с ортотропными несущими слоями при кручении. Риз [229] сформулировал задачу устойчивости таких оболочек при осевом сжатии, изгибе, кручении, а также при воздействии любой комбинации этих нагрузок. Однако численные результаты им были получены для случаев раздельного или совместного осевого сжатия и изгиба при свободно опертых и защемленных кромках. Эти задачи рассмотрены также в работе Риза и Берта [231]. [c.248]

Формулы (69) и (70) совпадают с соотношениями (60) и (61). Следовательно, мы можем заключить, что в принятых предположениях приближенная теория (КТП) является точной. Напомним эти предположения (i) слои являются упругими моноклинными (или имеет место моноклинная неоднородность, такая, что ij= ij(l) и ei = ei l), (ii) напряжения не зависят от X я у, причем аз = О, а 04 и as постоянны. Примерами могут служить равномерный изгиб и/или кручение, равномерное мембранное растял<енне, чистый межслойный сдвиг, а также комбинация этих элементарных нагружений. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...