Испытания механические Основные задачи

У анизотропных материалов, например слоистых пластиков, существенное значение имеет направление, в котором прикладывается нагрузка. Помимо рассмотренных факторов, могут оказывать влияние и другие, например усталость материала. Механические испытания имеют своей основной задачей определение механических разрушающих напряжений и возникающих при этом деформаций материала. [c.149]

Основной задачей расчета конструкции является обеспечение ее прочности в условиях эксплуатации. Нарушением прочности деталей конструкции, как уже было сказано, принято считать возникновение хотя бы в одной точке заметных остаточных деформаций или признаков разрушения. Механические испытания материалов позволяют определить те напряжения, при достижении которых образец разрушается или в нем возникают остаточные деформации. Эти напряжения называют предельными (У ред- Отсюда необходимость выявления опасной точки в теле, где возникает наибольшее напряжение, и в сопоставлении этого напряжения, которое будем называть расчетным напряжением а ах. с предельным. [c.150]

Одной из основных задач при механических испытаниях стеклопластиков в условиях одностороннего высокотемпературного нагрева является определение деформационных характеристик. Измеритель деформации, примененный в установке ИМАШ-11 при испытаниях на растяжение или сжатие, имеет устройство, показанное на схеме рис. 95. Он состоит из съемного электромеханического преобразователя деформации и электронного самопишущего прибора. Основной особенностью данного устройства является [c.177]

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ [c.18]

Обоснование необходимого объема испытаний и выбор оптимальных режимов с целью определения характеристик механических свойств с наперед заданной степенью точности и статистической надежности является основной задачей планирования испытаний. [c.44]

Такие дефекты можно обнаружить, используя ультразвуковой контроль или какой-либо другой метод неразрушающего контроля, и с помощью методов механики разрушения определить максимально допустимый размер дефекта, при котором катастрофическое разрушение может быть предотвращено. В определенных условиях эти дефекты могут инициировать разрушение даже при нагрузках, значительно меньших прочностных свойств материала, определенных при обычных механических испытаниях. Основная задача механики разрушения — выявить условия, при которых может произойти разрушение, и оценить степень безопасности конструкции. [c.72]

Испытания проводят при различных видах напряженного состояния и различных температурах. Испытания могут быть выполнены при кратковременном или длительном приложении нагрузок, а также с учетом влияния среды, в которой происходит работа деталей машин и конструкций, технологии их изготовления и других факторов. Однако свойства материалов, определенные при простейших напряженных состояниях и на образцах, в значительной степени отличаются от свойств реальных деталей машин и конструкций при их натурных стендовых испытаниях или в процессе эксплуатации. Реальные детали машин и конструкции находятся иод действием сложной системы напряжений, часто имеют сложную конструктивную форму и для них экспериментально трудно определить напряжения, при которых начинаются пластические деформации или наступает процесс разрушения материала. Поэтому возможно большее приближение методов механических испытаний к работе реальных изделий является одной из основных задач, решение которых позволит повысить долговечность и надежность работы деталей машин и конструкций. [c.11]

Основная задача механических испытаний - определение прочностных и пластических характеристик соединения, без которых нельзя выполнить прочностной расчёт сварной конструкции. [c.222]

Основная трудность в разработке согласованной позиции в отношении Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний заключается в достижении согласия по вопросам эффективности мер контроля за выполнением его условий. Разработка предложений по созданию действенной системы контроля является в течение продолжительного времени основной задачей технических экспертов, изучающих физико-механические эффекты подземного ядерного взрыва. Глубокая проработка этого вопроса специалистами разных стран, проведение консультаций и научных конференций на международном уровне позволяют надеяться, что в ближайшее время проблема, связанная с организацией международной системы контроля за проведением ядерных взрывов, будет решена. [c.225]

Основные задачи и программа контроля качества ДС. Система контроля должна обеспечивать своевременное выявление всех дефектов и вызывающих их причин с целью быстрейшей ликвидации недопустимых отклонений от заданного режима сварки. Для этого контроль осуществляется на всех этапах, начиная от поступления на сварку материалов и кончая выпуском готового сварного изделия, В зависимости от назначения изделия, степени его ответственности, а также системы организации производства могут быть различные варианты программы контроля качества ДС. На рис. 1 представлена программа контроля качества при ДС, которая предусматривает условия, максимально исключающие образование дефектов сварного соединения, а также контроль качества готового сварного соединения. Она рассчитана на изготовление конструкций ответственного назначения. В ряде случаев отдельные позиции этой программы можно исключить в зависимости от эксплуатационных требований к сварному соединению. Например, при сварке малогабаритных турбин основными требованиями к соединению являются прочность, отсутствие трещин и непроваров. Поэтому программа контроля должна предусматривать проведение механических испытаний, ультразвукового и люминесцентного контроля. Поскольку требования по герметичности в данном случае отсутствуют, то этот вид испытаний должен быть исключен из программы контроля. В другом случае, например при сварке теплообменников, основным требованием является их герметичность, поэтому здесь этот вид контроля является основным. [c.243]

Контроль качества сварного соединения с помощью образцов-свидетелей. Для контроля качества сварных соединений применяют периодические испытания контрольных технологических образцов-свидетелей. Эти образцы удобны для проведения испытаний и измерений, и их легко изготовить. При обеспечении одинаковых условий сварки образцов и сварных изделий (однородность материала, подготовка свариваемых поверхностей, режим сварки и др.) можно по измеренным характеристикам сварного соединения образцов судить о качестве сварного соединения готовых изделий. Качество сварки на контрольных образцах оценивают по результатам испытаний и измерений, проводимых соответственно требованиям, предъявляемым к сварным соединениям. Кроме механической прочности, нередко предъявляются требования особых свойств. Например, сохранение электрических свойств одного из металлов без изменения их в зоне сварного соединения или сохранение оптических свойств в сварной зоне и геометрических размеров изделий, получаемых способом ДС кварцевых элементов, и т. д. В ряде случаев к сварным соединениям не предъявляются повышенные требования по прочности. Например, для элементов электродов электролизеров, изготовленных способом ДС из пористых и сетчатых материалов, основной является электрохимическая характеристика, полученная при различных плотностях тока. Имея указанные выше данные, необходимо провести статистическую обработку результатов испытаний и измерений, используя математические методы. Основной задачей такой обработки является оценка среднего значения характеристики того или иного свойства и ошибки в определении этого среднего, а также выбор минимально необходимого количества образцов (или замеров) для оценки среднего с требуемой точностью. Эта задача является стандартной для любых измерений и подробно рассматривается во многих руководствах [8]. Следует иметь в виду, что, несмотря на одинаковые условия сварки образцов и изделий, качество соединения может быть различным по следующим причинам. При сварке деталей, имеющих значительно большие размеры по сравнению с контрольными образцами, возможны неравномерность нагрева вдоль поверхности соединения, а также неравномерность передачи давления. Образцы и изделия вообще имеют различную кривизну свариваемых поверхностей, что не обеспечивает идентичности условий формирования соединения. В ряде случаев, особенно для соединений ответственного назначения, перед разрушающими испытаниями образцов и изделий целесообразно, если это возможно, проводить неразрушающий контроль качества сварного соединения, а также другие возможные исследования для установления корреляции между различными измеряемыми характеристиками. Основные методы определения механических свойств сварного соединения и его отдельных зон устанавливает ГОСТ 6996—66. Имеются стандарты для испытаний на растяжение, ударную вязкость, коррозионную стойкость и т. д. [18]. В этих ГОСТах даны определения характеристик, оцениваемых в результате испытания, типовые формы и размеры образцов, основные требования к испытательному оборудованию, методика проведения испытания и подсчета результатов. [c.249]

Основные механические закономерности сопротивления материалов малоцикловому и длительному циклическому нагружению, а также деформационно-кинетический критерий малоциклового и длительного циклического разрушения необходимы для решения соответствующих задач определения кинетики деформированных состояний в зонах концентрации и оценки долговечности на стадии образования трещины. Полученные данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению использованы для расчета малоцикловой усталости циклически нагружаемых конструкций. Применительно к сварным трубам большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов, волнистым компенсаторам и металлорукавам на основе их испытаний разработаны и экспериментально обоснованы методы расчета малоцикловой усталости при нормальных и высоких температурах. [c.275]

Кроме того, с применением методов тепловой микроскопии могут быть решены задачи, в которых в основном рассматривается механическое поведение материала либо в условиях, реально приближающихся к эксплуатационным, либо при технологической обработке материала. При этом главная цель исследований заключается в изучении характера накопления повреждений и разрушения материала для обоснования методов расчета на прочность элементов конструкций. Информативность метода при этом определяется приближением размеров образца к стандартным (для механических испытаний), а также возможностью программированного задавать нагрузку, моделирующую реальные температурные и силовые воздействия. [c.292]

Моделирование применяется почти во всех отраслях науки и в практической деятельности человека. С помощью моделирования решаются самые разнообразные задачи. Не имея возможности Б отведенных рамках охватить все случаи, остановимся только на тех вопросах, с которыми приходится сталкиваться при исследовании прочности материалов и конструктивных элементов, работающих в экстремальных условиях силового, теплового и химического воздействия, сосредоточив внимание на наиболее характерных и принципиальных вопросах, поскольку фактически все испытания на прочность проводятся в условиях, моделирующих работу материала при заданных параметрах механического нагружения, теплового состояния и химического воздействия среды. Однако прежде чем перейти к изложению основных идей теории и практики моделирования, напомним об известных приемах моделирования и о задачах науки о моделировании. [c.13]

Рекомендуемый метод все же остается приближенным, а получаемые оценки прочности диска носят относительный характер. В связи с этим большое значение приобретают выбор основной расчетной механической характеристики (предел текучести, предел длительной прочности, предел ползучести) и определение оптимальных коэффициентов запаса. Как обычно в инженерной практике, эти задачи должны решаться с учетом имеющихся данных эксплуатации работающих конструкций рассматриваемого типа, включая анализ случаев разрушения, и результатов специально поставленных экспериментов (испытания на разрушение в условиях, приближающихся к эксплуатационным). [c.160]

Подобные системы решают значительно более сложные задачи, чем обычные межстаночные транспортные и управляющие системы. Соответствующим образом усложняются системы отвода стружки, которые должны обслуживать уже не отдельные станки и линии, а целые цехи. Качественно отличаются и автоматические линии. Если на второй ступени автоматизации автоматические линии охватывают в основном только процессы механической обработки, то комплексные автоматические системы охватывают все звенья производственного процесса, начиная с заготовительных операций, кончая сборкой, испытанием готовой продукции, упаковкой и отгрузкой. [c.22]

Натурные испытания приближают условия испытания к условиям практического применения металла и дают для каждых конкретных условий наиболее верное рещение. Однако очевидно, что если бы материалы испытывали только путем натурных испытаний деталей, то, несмотря на накопление ценных фактических данных, не были бы вскрыты основные взаимосвязи и закономерности между механическими свойствами и конструкционной прочностью. Между тем, задача испытания материалов как раз и состоит в выводе на основании немногих, надежно и однозначно определяемых основных свойств поведения материала при сложных условиях нагружения в эксплуатации. [c.319]

Одновременно перед конструкторами встал вопрос о том, каким образом использовать имеющиеся материалы в конструкции, как оценить, допустимый предел температур и напряжений для обеспечения заданной долговечности. Для этого оказалось необходимым построение механической теории ползучести. Испытания материалов на ползучесть по некоторым стандартным методикам велись промышленностью в большом объеме, задачей этих испытаний была выработка некоторых условных критериев стойкости сплава по отношению к ползучести и сравнительная оценка пригодности тех или иных материалов для данных условий эксплуатации на основе этих критериев. Большой опытный материал, накопленный в результате испытаний такого рода, естественно, должен был быть положен в основу при создании механической теории. Однако этого было недостаточно, для создания и обоснования механической теории необходимы специальные целенаправленные эксперименты принципиального характера. Основные вопросы, которые подлежали выяснению в первую очередь, были следующие. [c.121]

Первоначальные эксперименты но определению прочностных свойств были направлены на решение основной задачи исследования прочности как функции объема волокон, ориентации волокон и механических свойств составляющих материалов. Поэтому эти эксперименты проводились на стайдартных испытательных машинах с постоянной скоростью деформации. Только позднее были введены изменения в условия нагружения. Стали осуществляться усталостные испытания, испытания на длительную прочность, влияние скорости деформации и ударные эксперименты. Причина введения в программу таких испытаний очевидна. Так как элементы конструкций, сделанные из композиционных материалов, должны при эксплуатации противостоять различным условиям нагружения, и не всегда ясно, как интерполировать прочностные свойства, полученные в одних условиях эксперимента, на другие случаи. [c.268]

Основными задачами статистической обработки результатов механических испытаний являются определение среднего значения, рассматриваемого характера и оценки точности его вычисления. В качестве меры рассеяния используют дисперсию или среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации. Поскольку механические характеристики изучают при испытании отраниченного числа образцов, то соответствующие числовые характеристики отличаются от так называемых генеральных характеристик, которые получают по результатам испытаний бесконечно большого числа образцов. [c.363]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

Поскольку свойства композитов изучены недостаточно, трудно говорить об обоснованных методиках ускоренных ресурсных испытаний. Образцы из композитов обычно очень дороги, так что разработчики предоставляют их в количестве, совершенно недостаточном для обоснованных статистических выводов. Таким образом, для современных композиционных материалов развитие структурных подходов более актуально, чем для традиционных материалов. К тому же, элементами структуры композиционных материалов служат волокна, прослойки матрицы, границы раздела матрица—волокно, механические свойства которых могут быть исследованы относительно легко. Предсказание свойств будуш,его композита по свойствам компонентов и границ их раздела — основная задача механики композитов. [c.121]

Так, в организованной автором в 1932 г. лаборатории пластических деформаций при Научно-исследовательском институте математики и механики Ленинградского государственного университета, им был проведен обширный эксперимент, позволивший установить выражение зависимости величин остаточных деформаций от главных напряжений для случая сложного напряженного состояния и предложить теорию пластичности квази-изотроп-ного тела (Г. А. Смирнов-Аляев [44, 45, 46, 47, 48, 49]). Математическая интерпретация основной задачи теории пластичности малых деформаций была представлена системой дифференциальных уравнений в частных производных и одним уравнением функциональной зависимости, которая определяется механическими свойствам каждого данного материала и может быть установлена на основании испытания его простым растяжением. [c.19]

При разработке геомеханической модели исследуемого грунтового массива основной задачей является изучение механических свойств слагающих его пород как составных частей геолого-струк-турной модели. Механические свойства в различных зонах массива изучаются с помощью натурных (статические нагружения, опытные откачки и геофизическая разведка) и лабораторных (опыты в лотках, на срезных, трехосных и компрессионных приборах) испытаний. [c.20]

При решении первой задачи исследуют влияние температуры, скорости деформирования и жесткости нагружающих систем при кратковременном и длительном статическом нагружениях гладких лабораторных образцов, уточняют характеристики сопротивления разрушению при ударном нагружении лабораторных образцов типа Шарпи и Менаже, регламентируют основные метрологические параметры усталостных испытаний (мало- и многоцикловую усталость). При этом больяюе внимание уделяют двум стадиям разрушения — образованию макротрещин и окончательного излома, а также статистической природе характеристик механических свойств. Выполняемые исследования и методические разработки являются основанием для усовершенствования действующих и разработки новых государственных стандартов на механические испытания. [c.18]

С учетом бесчисленного множества возможных комбинаций параметров а, к, т, г экспериментальное обоснование функциональных зависи.мостей (1.3) и (1.4) оказывается связанным со значительными принципиальными и методическими трудностями. В соответствии с этим возникает задача о выборе основных характеристик механического поведения материалов при циклическом нагружении в неупругой области и базовых экспериментов с учетом отсутствия (нормальные или повышенные температуры) и на.личия (высокие температуры) температурно-временных эффектов (рис. 1.2). Исходными для выбора параметров уравнений состояния являются результаты кратковременных и длительных статических испытаний. Данные этих испытаний позволяют установить пределы текучести От, характеристики упрочнения (показатель упрочнения при степенной и модуль упрочнения Gт при линейной аппроксимации / (а, е)) и пластичность (относительное сужение ф - или логарифмическая деформация е/,-). По данным д.лительных статических испытаний определяется скорость ползучести <1е1с1х, длительная прочность Сты и пластичность д.ля данной температуры Ь и времени т. Параметры уравнений состояния при малоцикловом деформировании наиболее целесообразно определять при нагружении с заданными амплитудами напряжений — мягкое нагружение. В качестве основных характеристик сопротивления деформированию в заданном А-полуцикле при этом используются ширина петли и односторонне накопленная пластическая деформация е р При этом ширина петли определяется как произведение ширины петли в первом полуцикле к = 1) на безразмерную функцию чисел циклов Р к) [c.10]

Можно выделить два основных подхода к определению физико-механических свойств композита — феноменологический и структурный. В рамках первого из них армированные материалы рассматриваются как однородные среды с анизотропными свойствами. Связь между напряженным и деформированным состояниями представляется на основе уравнений теории анизотропных сред. Остающиеся неизвестными параметры уравнений состояния определяются путем механических испытаний образцов из композитного материала. Следует отметить, что армированный материал, как правило, создается вместе с конструкцией, и даже для конструкций относительно простой геометрии его физико-механические характеристики могут оказаться переменными. С этим обстоятельством, выявляющимся, например, при рассмотрении круговой пластинки, армированной вдоль радиальных линий волокнами постоянного сечения, связаны дополнительные трудности в реализации такой программы экспериментов. Отметим также, что в рамках феноменологического подхода остается невскрытой связь между средними напряжениями и деформациями композитного материала и истинными напряжениями и деформациями составляющих его компонентов. Это не позволяет ставить и решать задачи оптимального проектирования композитных оболочеч-ных конструкций. [c.27]

Измерение величины деформаций образца при горячих механических испытаниях затруднено потому, что образец окружен нагревательным прибором. В решении этой технической задачи можно наметить два основных направления 1) деформации наблюдают непосредственно на образце через окно в стенке печи и измеряют при номоши катетометров 2) применяют специальные удлинительные планки, закрепляемые на образце концы планок выводят из печи, а 31атем теми или иными приборами измеряют перемещения этих планок, считая, что эти перемещения соответствуют деформации образца. Естественно, удлинительные планки нужно изготовлять из таких металлов и сплавов, которые хорошо противостоят действию высоких температур. Указанные способы являются основными другие, менее распространенные конструктивные варианты будут рассмотрены применительно к конкретным установкам. [c.32]

Изменение масштабов автоматизации требует и иных методов ее решения. Так, если для мехстаночной транспортировки применяются разнообразные транспортеры, то межцеховая транспортировка требует системы конвейеров с автоматическим адресованием. В качестве примера на рис. 1-9 показана система подвесных толкающих конвейеров в зоне подвесного склада автомобильных кузовов. Как видно, подобные системы решают значительно более сложные задачи, чем обычные межстаиочные транспортеры. Соответствую-гцим образом усложняются системы отвода стружки, которые должны обслуживать уже не отдельные станки и линии, а целые цехи. Качественно отличаются и автоматические линии. Если на втором этапе автоматизации автоматические линии охватывают в основном только процессы механической обработки, то комплексные автоматические системы охватывают все звенья производственного процесса, начиная с заготовительных операций, кончая сборкой, испытанием готовой продукции, упаковкой и отгрузкой. [c.19]

Задачи испытания материалов. При изложении первых глав настоящего курса нам постоянно приходилось ссылаться на данные опытов, в результате которых устанавливались те или иные свойства материалов. Основные законы упругости и пластичности, полагаемые в основу различных теорий сопротивления материалов, получены путем прямых испытаний образцов, поставленных в специальные условия. Эти законы применимы, строго говоря, лишь в тех пределах, в которых они нашли прямое экспериментальное подтверждение. Так, если сталь проявляет упругие свойства в довольно большом диапазоне напряжений и закон Гука для стали является весьма точным законом, мягкие металлы, например свинец, обнаруживают пластическую деформацию уже при очень малых нагрузках и вряд ли вообще могут считаться упругими. Поэтому, применяя выводы сопротивления материалов к новым материалам, необходимо подвергать их всестороннему исследованию. Некоторые основные гипотезы сопротивления материалов проверяются лишь для ограниченного числа частных случаев, тогда как теория придает им универ--сальный характер. Так, например, условие пластичности при сложном напряженном состоянии мы считаем справедливым для любых напряженных состояний, хотя имеющийся опытный материал, на основе которого эти условия были сформулированы, относится почти исключительно к двухосному напряженному состоянию, да и то не при всех возможных соотношениях между главными напряжениями. Поэтому одна из важных задач состоит в принципиальном выяснении на опыте правильности тех или иных механических теорий и установлении траниц их практической применимости. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...