Прочность при одноосном растяжении и сдвиге

ПРОЧНОСТЬ ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ и СДВИГЕ [c.153]

ЧИСТОМ сдвиге К —1). Кроме того, были определены пределы прочности при одноосном растяжении и одноосном сжатии. В процессе испытания как при нормальной, так и при температурах —100 и —180° С записывали кривые деформирования. С целью контроля рассеяния результатов некоторые опыты повторяли. Максимальное отклонение данных (при одноосном сжатии) от среднего значения составляло около 4%. Основные результаты проведенных экспериментов представлены в табл. 14. Температурные зависимости пределов прочности чугуна при различных видах напряженного состояния показаны на рис. 186. По оси ординат отложена величина отношения предела прочности при температуре испытания к пределу прочности при нормальной температуре в аналогичных условиях механического нагружения. Экспериментальные данные аппроксимированы прямыми [c.352]

Расчеты на прочность при одноосном состоянии и чистом сдвиге. При растяжении, сжатии и чистом изгибе брусьев напряженное со- [c.266]

Здесь авх — предел прочности при одноосном растяжении или сжатии в направлении оси х Тз = г х-у- — предел прочности при чистом сдвиге, при котором изменяется угол между осями х и у. [c.163]

Экспериментальные данные о влиянии скорости деформации на сопротивление деформированию в волнах разгрузки, проявляющейся в связи силовых и временных параметров откольной прочности материала, позволяют расширить диапазон скоростей деформирования. Для анализа результатов необходимо принять определенную модель процесса разрушения с соответствующими критериями разрушения, позволяющую связать влияние скорости деформации на сопротивление деформации при одноосном напряженном состоянии в испытаниях на растяжение — сжатие (или двухосном напряженном состоянии в испытаниях на чистый сдвиг) с влиянием скорости нагружения в области растягивающих напряжений на откольную прочность при одноосной деформации в плоских волнах нагрузки. [c.242]

При решении краевых задач используются несколько различающиеся модели разупрочняющихся сред, в частности, допускается кусочно линейная (с линейным разупрочнением) связь между девиаторными составляющими напряжений и деформаций, а объемное растяжение считается упругим [96]. Принимается нелинейный пластический закон скольжения в области контакта упругих частиц, включающий стадию разупрочнения от сдвига и участок остаточной прочности [147]. Считается приемлемой для решения задач горной геомеханики кусочно линейная аппроксимация диаграмм, полученных при одноосном сжатии и различных боковых давлениях, с учетом разрыхления материала и остаточной прочности после разупрочнения [198, 276]. Используется модель, учитывающая смену механизмов повреждения разупрочнение с отрицательным мгновенным значением модуля сдвига и начальным положительным модулем объемного сжатия при отрицательной объемной деформации и разупрочнение с отрицательным модулем Юнга и начальным коэффициентом Пуассона при положительном значении объемной деформации [255]. [c.191]

Рассмотрим определение коэффициентов запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и при чистом сдвиге. Первый из этих видов напряженного состояния, как известно, возникает при растяжении (сжатии), прямом или косом изгибе и совместном изгибе и растяжении (или сжатии) бруса. Напомним, что каса- [c.652]

Уравнение (V.20) устанавливает связь между хрупкой прочностью при чистом изгибе балки прямоугольного поперечного сечения и кручении круглого стержня. Надо полагать, что при переходе к одноосному растяжению и чистому сдвигу, которые можно рассматривать как предельные случаи изгиба и кручения, когда [c.144]

На рис. 84 в координатах — ае приведены средние значения предельных напряжений, полученные на образцах из графита типа ВПП, размеры которых отличались почти в четыре раза. Из рисунка видно, что с увеличением объема напряженного материала прочность графита уменьшается как при одноосном, так и при двухосном напряженных состояниях. Степень снижения прочности незначительно зависит от соотношения главных напряжений, хотя можно отметить, что наиболее существенно масштабный эффект проявляется в области одноосного растяжения и чистого сдвига. Качественно те же результаты получены при испытаниях более плотного графита типа МГ. [c.201]

В большинстве исследований влияния сложного напряженного состояния на сопротивление разрушению (особенно разрушению в условиях ползучести) опыты проводились в ограниченном объеме при малом количестве испытаний и варьировании вида напряженного состояния в небольших пределах всего трехмерного пространства (испытания тонкостенных трубчатых образцов от чистого сдвига до двухосного растяжения), параллельные опыты на один и тот же режим в большинстве случаев отсутствуют, В связи с этим используются такие методы обработки экспериментальных данных, которые допускают совместный анализ результатов различных исследований, проведенных в разных условиях на материалах разного класса. С этой точки зрения целесообразно использование безразмерных координат, когда все параметры напряженного состояния отнесены к какой-либо характеристике механических свойств материала, например к условному пределу длительной прочности за определенный срок службы или к сопротивлению разрушения при кратковременном разрыве в условиях одноосного растяжения [c.130]

В монографии представлены результаты исследования механического поведения конструкционных материалов под действием импульсных нагрузок ударного и взрывного характера. Рассмотрена связь процессов нагружения и деформирования материала при одноосном напряженном состоянии. Описаны оригинальные методики и средства квазистатических испытаний на растяжение со скоростями до 950 м/с. Приведены результаты испытаний ряда металлических материалов и реологическая модель их механического поведения учитывающая влияние на сопротивление скорости деформации. Исследовано упруго-пластическое деформирование и разрушение материала в плоских волнах нагрузки. Описаны новые методики и изложены результаты экспериментальных исследований зависимости характеристик ударной сжимаемости н сопротивления пластическому сдвигу за фронтом плоской волны от ее интенсивности, связи силовых и временных характеристик откольной прочности. [c.2]

Свойства волокнистых КМ в большой степени зависят от схемы армирования (рис. 14.24). Ввиду значительного различия в свойствах волокон и матрицы при одноосном армировании физическим и механическим свойствам КМ присуща анизотропия. При растяжении временное сопротивление и модуль упругости КМ достигают наибольших значений в направлении расположения волокон, наименьших — в поперечном направлении. Например, КМ с матрицей из технического алюминия АД1, упрочненный волокнами бора, в направлении волокон имеет ггв = 1000... 1200 МПа, а в поперечном направлении — всего 60 - 90 МПа. Анизотропия свойств не наблюдается при двухосном армировании с взаимно перпендикулярным расположением упрочняющих волокон (см. рис. 14.24). Однако по сравнению с одноосным армированием прочность вдоль оси волокон уменьшается почти в 3 раза — с 1000 до 350 МПа (рис. 14.25). Остаются низкими характеристики при сжатии и сдвиге. При растяжении материала вдоль волокон нагрузку в основном воспринимают высокопрочные волокна, а матрица служит средой для передачи усилий. Нагрузки, воспринимаемые волокнами (Рв) и матрицей Pm)i выражаются через возникающие в них напряжения а в и (Тм следующим образом [c.444]

Поверхность прочности строится в других осях, чем кривые на рис. 3.1, 3.2 и 3.4, поэтому изображение соответствующей кривой имеет на рис. 3.7 более сложный вид, величина а изображается здесь своими составляющими по осям координат. Линия, проведенная через точки А, J и В, отвечает изменению предела прочности при различно ориентированном одноосном растяжении в плоскости k. Линия, проведенная через точки С, G п D, соответствует изменению предела прочности при сжатии. Линия, проходящая через точки L, М, N, соответствует сдвигу в плоскости ik при различной ориентации напряжений по отношению к осям i и k. Эти линии лежат на поверхности прочности, описываемой уравнением (3.10), что следует из вывода этого уравнения [3]. [c.155]

Для того чтобы описать начало пластического течения и внутренний разрыв при растяжении любого материала, очевидно, необходимо знать величины прочностных характеристик Ху и Те (одноосные растягивающие напряжения, при которых начинается соответственно пластическое течение и внутренний разрыв при растяжении, если до этого не происходит каких-либо иных видов разрушения) вместе с законами, связывающими их с величинами Oi, 02, Оз, при которых эти типы разрушения могут появиться в случае более сложных напряженных состояний. Здесь же потребовалось бы дополнительное условие для задания величин Oi.-iJa,-Оз, при которых могло бы произойти хрупкое разрушение при сдвиге с третьей характеристикой прочности это условие могло бы связывать только две характеристики прочности вместе с касательными и нормальными напряжениями, возникающими на поверхности возможного разрушения. Об этом мало что известно, [c.36]

Итак, на основании анализа экспериментальных данных по длительной прочности стеклопластиков при одноосном растяже- НИИ, сжатии, сдвиге можно отметить следующие закономерности. С ростом времени пребывания тела под нагрузкой пределы прочности при данных видах деформации и неизменной температуре падают. Экспериментальные точки располагаются (в координатах ав, таким образом, что их можно удовлетворительно аппроксимировать кривыми, соответствующими логарифмическим, экспоненциальным, показательным и другим функциям. Характер временной зависимости прочности при рассмотренных простейших деформациях (растяжение, сжатие, сдвиг) приблизительно одинаков. [c.144]

В случае неоднородных анизотропных материалов, какими являются армированные пластики, фактические напряжения в компонентах существенно отличаются от средних. Эти отличия не только количественные, но и качественные. Так, критерии прочности, разработанные для однородных анизотропных материалов, не в состоянии учитывать напряжения в конкретных слоях композитного материала, концентрацию напряжений, напряжения межслойного сдвига, начальные напряжения в компонентах и т. д. Кроме того, при одноосном нагружении (растяжении или сжатии) армированный пластик относительно средних напряжений находится в линейном (одноосном) напряженном состоянии. Фактически даже при таком простом нагружении компоненты армированного пластика находятся в плоском или объемном напряженном состоянии, и для оценки их прочности, определяющей прочность армированного пластика в целом, необходимо использовать соответствующие критерии, учитывающие фактическое напряженное состояние. Следовательно, весьма перспективным путем решения задачи прочности, учитывающим действительную работу армированного пластика, является прогнозирование прочности композитного материала по фактическим напряженным состояниям или фактическим деформациям его компонентов и контактного слоя. Математический аппарат, позволяющий решить такую задачу, в дальней шем будем называть структурной теорией прочности композитных материалов. [c.114]

Ей К — модули нормальной и объемной упругости. Величину X можно определить по данным любого испытания, отличного от одноосного растяжения, например при чистом сдвиге. На рис. 12.9 в относительных координатах представлены предельные линии хрупкого разрушения по I—IV теориям прочности и по статистическому условию хрупкого разрушения С. Д. Волкова [уравнение (12.3)] н соответствующие экспериментальные данные для чугуна при плоском напряженном состоянии. Данные рис. 12.9 показывают, что кривая, рассчитанная по зависимости (12.53), лежит ближе к экспериментальным точкам, чем линии, полученные расчетом по макроскопическим теориям прочности. [c.400]

Следовательно, прочность материала при сложном напряженном состоянии может нарушиться по двум причинам или вследствие отрыва частиц или вследствие их сдвига. Напряженное состояние, соответствующее тому или иному виду нарушения прочности, называется предельным. В зависимости от соотношения главных напряжений предельное состояние материала может наступить при разных их значениях. Эти значения и устанавливаются с помощью теорий прочности. В простейшем случае одноосного растяжения или сжатия предельное состояние возникает при достижении напряжением опасного значения предела прочности для хрупких материалов или предела текучести для пластичных материалов. [c.254]

Предел выносливости в случае одноосного напряженного состояния (растяжение—сжатие, изгиб) обозначается буквой а, а в случае чистого сдвига — буквой т с индексом, указывающим величину коэффициента асимметрии цикла, при котором определяли величину предела выносливости. Например, пределы выносливости при симметричном (R = —1) и пульсационном (/ = 0) циклах в случае одноосного напряженного состояния обозначают соответственно a.j и о . При постоянных напряжениях (/ = +1) пределу выносливости а+, соответствует предел прочности материала Ов, т. е. a+i = Ов. [c.256]

В то же время нащи экспериментальные исследования (В. А. Коннов) стеклотекстолитов различных марок, а также исследования авторов работ [4], [48], [76] и др. показали, что кривые длительной прочности при одноосном растяжении, сжатий, сдвиге приблизительно подобны, Это позволяет принять гипотезу о равномерном сужении поверхности длительной прочности с ростом времени пребывания тела под нагрузкой. В таком случае, используя в качестве левой части условия (5.46), например выра-, жение (5,28), критерий длительной прочности, при сложном напряженном состоянии можно записать в следующем виде [c.160]

В-третьих, теория прочности или пластичности анизотропного материала должна давать возможность автоматического пересчета условий прочности для -разных напряженных состояний при переходе в любую систему координат. В частности, из условия предельного состоянил должны автоматически вытекать законы изменения пределов прочности или текучести при одноосном растяжении, чистом сдвиге и т. П. в любой системе координат. Поэтому условие прочности анизотропного материала должно заключать в себе полный набор компонент входящих в него тензоров прочности или пластичности. [c.145]

В-пятых, в условии прочности должны учитываться наряду с анизотропией такиё особенности механических свойств материалов, как чувствительность к перемене знака нормальных и касательных напряжений и другие факторы. В простейших случаях условие предельного состояния должно сводиться к обычным формулам сопротивления материалов (условиям прочности при одноосном растяжении, сдвиге и т. п.). [c.146]

Механические характеристики материала определяются путем испытания образцов при одноосном растяжении и одноосном скатии. Имеются также некоторые данные характеристик прочности материала в условиях чистого сдвига. [c.52]

Рассмотрим определение коэффициентов запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и при чистом сдвиге. Первый из этих видов напряженного состояния, как известно, возникает при растяжении (сжатии), прямом или косом изгибе и совместном изгибе и растяжении (или сжатии) бруса. Напомним, что касазельные напряжения при изгибе (прямом и косом) и сочетании изгиба с осевым нагружением в опасной точке бруса, как правило, невелики и при расчете на прочность ими пренебрегают, т. е. считают, что в опасной точке возникает одноосное напряженное состояние. [c.560]

Расчеты на прочность при одноосном напряженном состоянии н чистом сдвиге. Одноосное напряженное состояние имеет место при растяжении, сжатии и чистом изгибе брусьев. При поперечпом изгибе бруса сплошного сечения касательными напряжениями в поперечном сечении пренебрегают и производят расчет так же, как и в случае одноосного напряженного состояния. [c.393]

ПРОЧНОСТИ ПРЕДЕЛ — напряжения или деформации, соответствующие максимальному (до разрушения образца) значению нагрузки (мера прочности твёрдых тел). При растяжении цилиндрич. образца из металла разрушению (разрыву) обычна предшествует образование шейки, т. е. местное уменьшение поперечных размеров образца, при атом необходимая для деформации растягивающая сила уменьшается. Отношение иаиб. значения растягивающей силы к площади ноне речного сечения образца до нагружения наз. условным П. п. или временным сопротивлением. Истинным П. п. наз. отношение значения растягивапощей силы непосредственно перед разрывом к наименьшей площади поперечного сечения образца в шейке. При одноосном растяжении условный П. п. меньше истинного. В хрупких материалах местное уменьшение поперечных размеров перед разрывом незначительно и поэтому величины условного П. п. и истинного П. п. различаются мало. При продольном сжатии цилиндрич. образца разрушению не предшествует уменьшение сжимающей силы. Условный и истинвый П. п. при этом вычисляются как отношения значения сжимающей силы непосредственно перед разрушением к начальной (до сжатия) площади поперечного сечения и к площади сечения при разрушении соответственно. При кручении тонкостенного трубчатого образца определяется П. п. при сдвиге как наибольшее касательное напряжение, предшествующее разрушению образца. [c.168]

Немногочисленные опыты на длительную прочность при различных видах напряженного состояния, в которых фиксировалась рассеянная к моменту разрушения в процессе деформации ползучести работа, свидетельствуют о том, что предельная работа диссипации при фиксированных начальных условиях инвариантна к типу напряженного состояния. Так, по данным уже упоминавшейся работы А. М. Скудры и др. для полиэфирного связуюш,ёго ПН-1 при Т = 50° С предельная работа диссипации равна при одноосном растяжении 14,24 даН/см , при сдвиге 13,23 даН/см , при растяжении, со сдвигом 16,2 даН/см . Таким образом, для этого материала при Т — 50° С с определенным приближением можно считать, что рассеянная к моменту разрушения работа деформаций ползучести является характеристикой материала. [c.212]

Предельное напряжение определяют при механических испытаниях данного материала на одноосное растяжение и сжатие. Для пластичных материалов в качестве предельного напряжения принимают предел текучести (или Оо.г для материалов диаграмма растяжения которых не имеет явно выраженной площадки текучести) для хрупко-пластичных материалов — Оо.ар или оо.гс — условный предел текучести при растяжении или сжатии для хрупких материалов — или Одчс — предел прочности соответственно при растяжении или сжатии. В случае кручения (при чистом сдвиге) для многих материалов возможно также непосредственное определение коэффициента запаса прочности, так как имеются установленные экспериментально значения т ред. [c.367]

Для оценки прочности металлов весьма важно изучение условий разрушения от коррозионного растрескивания при различных напряженных состояниях. Н. Д. Соболевым было проведено исследование влияния характера статического напряженного состояния на образование межкристаллитных трещин в армко-же-лезе при воздействии кипящего 50%-ного раствора азотнокислого аммония. Цилиндрические образцы испытывали на одноосное растяжение, чистый сдвиг (при кручении) и одноосное сжатие. [c.155]

Крайдер и Марчиано [48], исследуя прочность композитов алюминий — борсик при растяжении и сжатии, установили, что она заметно зависит от вида нагружения. В случае объемной доли упрочнителя 50% пределы прочности при растяжении и сжатии составляли соответственно 112 и 208 кГ/мм [48]. Сжимающая нагрузка воспринимается волокнами упрочнителя непосредственно, а растягивающая передается через поверхность раздела путем сдвига. Вследствие этого разрушение композита при одноосном сжатии представляет собой один из типов разрушения при испытании на выгибание. [c.250]

На рис. 72—78 [76] показаны предельные поверхности длительной прочности стеклопластиков, построенные по формулам (5,4), (5.6) и (5.7) для одноосного растяжения, сжатия и чистого сдвига в условных координатах (0 , г )), и экспериментальные точки. Из приведенных даннУх следует, что прочность рассмотренных стеклопластиков при растяжении, сжатии, сдвиге с ростом времени уменьшается на 40—50% (на временной базе при- [c.141]

ТО условие (V.3) преобразуется в условие Кулона (III.5). Однако условие (II 1.3) более универсально. Если теория максимальных касательных напряжений предсказывает прочность при кручении Тк = 0,5ат, то статистический критерий в зависимости от значения параметра Xg может предполагать разные соотношения между пределом текучести при чистом сдвиге и одноосном растяжении. Так, при Xs = 3,14 и = 0,3 = 0,577ат, т. е. равно соотношению, которое вытекает из условия Мизеса. [c.132]

В композитахс металлическойматри-цей сочетаются достоинства конструкционных металлических материалов с достоинствами композитов вообгце. Для них характерны высокие значения прочностных характеристик, модулей упругости, вязкости разрушения, ударной вязкости эти материалы сохраняют стабильность своих характеристик в более широких температурных интервалах, чем материалы с полимерными матрицами они обладают также высокой тепло- и электропроводностью, малой чувствительностью к тепловым ударам и поверхностным дефектам. Им свойственны воспроизводимость характеристик, обусловленная этим же качеством конструкционных металлических материалов, в сочетании с высокой технологичностью, а также высокие значения временного сопротивления при растяжении в направлении, нормальном к оси волокон (02), прочности при сдвиге Т12). Последние из перечисленных достоинств позволяют в большинстве случаев применять наиболее простую одноосную схему армирования гораздо менее распространены схемы послойно-перекрестного (ортогонального или более сложного характера плоского армирования) расположения волокон. [c.82]

Рассмотрим пример решения новой для теории усталости задачи по данным механическим свойствам материала найти диаграмму предельных напряжений для одноосного и сложного напряженного состояния, в частности для чистого сдвига. Пусть известны механические свойства стали сопротивление разрушению под действием однократно приложенной нагрузки и простом растяжении Яр = 170 кг/мм то же при одноосном сжатии = 195 кг мм и чистом сдвиге Як = 100 кгЫм предел прочности 0 = 150 кг мм предел текучести 0 = 140 кг1мм пределы усталости при симметричном цикле растяжения-сжатия Яру = 80 кг1мм и чистого сдвига Яку = 43 кг мм . [c.62]

Пленка ПК-4. Пленка ПК-4 сравнительно плохо сваривается из-за специфических особенностей материала как в отношении большой ориентации в поперечном направлении и способности материала увлажняться, так в отношении узкого интервала температур плавления полимера и низкой вязкости расплава. При сварке двусторонним контактным нагревом материал сварного шва и околошовной зоны характеризуется хрупкостью практически полностью теряет способность удлиняться при растяжении и в значительной степени теряет прочность. Это имеет место даже при оптимальных режимах сварки температура 212—218° С, продолжительность 10—15 сек. Практически максимальная прочность сварных соединений на сдвиг составляет 850—900 кГ/см (85—90 Мн/мР-), а прочность на раздирание не превышает 300—350 кГ/см (30—35 Мн/м ). Прочность исходного материала при одноосном статическом растяжении в поперечном направлении составляет 1800 кГ/см (180 Мн1м ), в продольном — 600 кГ/смР- (60 Мн1м ). При сварке пленки в поперечном направлении сварные соединения имеют сборки в околошовной зоне. Соединения, полученные сваркой токами высокой частоты, мало отличаются по свойствам от рассмотренных выше. Разрушение соединений при испытании на сдвиг и раздирание всегда происходит в околошовной зоне практически без деформации материала прочность на сдвиг несколько выше, чем при сварке теплоносителями. Соединения из пленки ПК-4, сваренные ультразвуком, отличаются более высокой прочностью, однако, и в этом случае сварные соединения не равнопрочны основному материалу. [c.63]

Расчет по допускаемому запасу прочности ведут отдельно только для одноосного напряженного состояния, т. е. по нормальным напряжениям (изгиб, растяжение — сжатие, растяжение — сжатие с изгибом), только для чистого сдвига, т. е. по касательным напряжениям (кручение), а также для плоского напряженного состояния, т. е. при сочетании нормальных и касательных напряжений (изгиб с кручением, растяжение — сжатие с кручением, растяженце — сжатие с изгибом и кручением). Если при расчете условие (14.14) выполняется, то считают, что деталь может работать неограниченно долго. [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...