Упругие и механические характеристики материалов

При оценке качества и надежности изделий и конструкций необходимо знание ряда физико-механических параметров материалов, из которых они изготовлены. Так, например, одной из основных физических характеристик материала является его плотность. Плотность используется при расчетах большинства других физических и механических характеристик материалов, в частности, динамического модуля упругости, коэффициента теплопроводности, коэффициента отражения и др. Кроме того, плотность является и важнейшей технологической характеристикой материалов, особенно Композиционных. От плотности материалов зависит количественное содержание отдельных компонентов, пористость, степень кристаллизации и отверждения, содержание летучих, неоднородности и т. п. [c.246]

Систематизированы результаты теоретических и экспериментальных исследований физических и механических, в том числе упругих свойств одно- и многофазных поликристаллических систем. Изложены современные методы оценки свойств анизотропных систем, описаны эффективные характеристики процессов распространения тепла, прохождения тока, диффузии и фильтрации в однофазных гетерогенных материалах. Показаны возможности оптимизации конструкций и технологических процессов получения материалов с благоприятной анизотропией свойств. Приведены аналитические выражения для расчета упругих и термоупругих характеристик материалов. [c.318]

Большинство физико-механических параметров макромоделей конструкций РЭС могут быть полз ены только путем идентификации. В подсистеме может быть проведена идентификация параметров макромоделей типовых конструкций РЭС, позволяющая в определенной последовательности полз ить упругие и демпфирующие характеристики материалов конструкций в зависимости от температуры, а также коэффициенты жесткости креплений ПУ и дополнительные цилиндрические жесткости, вносимые ЭРИ в плоские конструкции, в зависимости от варианта установки ЭРИ, материала клея, площади корпуса ЭРИ, высоты и соотношения размеров корпуса. По результатам идентификации и обработки результатов в базу данных заносятся коэффициенты соответствующих полиномиальных зависимостей для определения перечисленных выше параметров. [c.86]

Тепловой режим конструкций энергетических устройств из композитных материалов (КМ) в ряде случаев характеризуется интенсивным теплообменом на поверхности, высокими скоростями изменения температуры во времени и большими градиентами температур внутри этих конструкций. При этом в материале возникают нелинейные физико-химические явления, которые часто ведут к снижению несущей способности конструкций. К ним относятся структурные фазовые превращения, взаимодействие компонентов, расслоение, температурные и структурные напряжения, изменение теплофизических, упругих, прочностных и других характеристик, реологические эффекты. Расчет предельного состояния конструкции, находящейся в таких условиях, должен включать описание процессов теплопроводности, термо- и вязкоупругости, кинетики химических реакций, аэродинамики фильтрующих газов, диффузии, а также требует из-за анизотропии свойств определения большого количества теплофизических и механических характеристик материалов. Точный расчет с учетом изменения характеристик от температуры весьма сложен, так как связан с решением нелинейных интегродифференциальных уравнений с переменными коэффициентами. На достоверность его результатов большое влияние оказывает трудность представления и выбора достаточно полно отражающей действительность модели процесса, связанного с необратимыми явлениями. [c.7]

Прочностные характеристики материала, из которых выполнено покрытие, определяют разрушающими и неразрушающими методами, среди которых широкое применение находят механические методы неразрушающего контроля согласно ГОСТ 26690-88 [62]. Кроме того, используют и выбуривание цилиндров (кернов) из конструкции покрытия с последующим определением в лабораторных условиях прочностных (сопротивление сжатию, изгибу, модуль упругости) и деформативных характеристик материалов покрытия. Дополнительно определяют плотность, пористость и, если это необходимо [c.461]

Механические характеристики материалов (т. е. величины, характеризующие их прочность, пластичность и т. д., а также модуль упругости и коэффициент Пуассона) определяются путем испытаний специальных образцов, изготовленных из исследуемого материала. Наиболее распространенными являются статические испытания на растяжение. Для некоторых строительных материалов (камня, цемента, бетона и т. д.) основными являются испытания на сжатие. Испытания проводятся на специальных машинах различных типов. [c.33]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ УПРУГОСТИ И ОСНОВНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ [c.7]

Рассмотрены вопросы экспериментального исследования твердости, характеристик упругости, кратковременной и длительной прочности при растяжении, сжатии, изгибе. Описаны системы обеспечения силовых и температурных режимов нагружения, даны примеры их расчетов. Особое внимание уделено обеспечению точности измерения температур, нагрузок и деформаций при определении механических характеристик материалов в условиях вакуума, инертной и окислительной сред. [c.2]

Несмотря на то, что приложения рассмотренной модели ограничиваются предположениями, принятыми при ее построении, она позволяет установить достаточно простую связь между рассеянием в композиционном материале, представляющем собой смесь упругих тел, и механическими характеристиками его отдельных составляющих. [c.299]

Деформации витков в пластической области распределены неравномерно. Они зависят от механических характеристик материалов резьбовых деталей, а также распределения нагрузки между витками в упругой области и конструктивных параметров резьбы, поэтому значения коэффициента кт определяются в основном особенностями разрушения резьбы в зависимости от се параметров И. соотношения механических характеристик резьбовых деталей (рис. 5.20). Улучшение условий нагружения витков для соеди- [c.159]

К керамическим материалам относятся химические соединения металлов с кислородом, углеродом, азотом, бором, кремнием и всевозможные их сочетания Ме(02, С, N2, В, Si). Ионно-ковалентный тип межатомной связи определяет специфичность физических и механических характеристик керамик высокие значения температуры плавления, модуля упругости, твердости, сопротивления ползучести низкие значения температурного коэффициента расширения и теплопроводности [c.243]

Проектирование эксперимента на модели. Количество уравнений связи между масштабами ( 3.2) всегда меньше числа входящих в них масштабов. Поэтому часть масштабов (основные, независимые масштабы) можно задать произвольным образом, а остальные определить из уравнений связи. Проектирование эксперимента существенно зависит от выбора основных масштабов. На эксперимент накладывается меньше ограничений, если в качестве основных назначаются геометрический масштаб и масштабы физико-механических характеристик материалов. Для изготовления моделей желательно применять материалы с небольшим модулем упругости и высокими значениями коэффициента теплового расширения ( 11.1). [c.266]

Модули упругости могут рассматриваться и как механические характеристики материалов, определяющие поведение под нагрузкой, не превышающей предела упругости, и как их физические характеристики, являющиеся мерой сил межатомного взаимодействия [16.11. В связи с этим модули упругости нашли применение в практике инженерных расчетов деталей машин и конструкций и во многих областях физики металлов, а их определение весьма важная область экспериментальных исследований [c.243]

Существует два подхода к определению компонент тензоров упругости и температурной жесткости материалов феноменологический и структурный. При феноменологическом подходе [87, 88, 97, 151, 164, 167, 203, 207, 208] каждый тип анизотропии требует проведения определенной экспериментальной программы для нахождения постоянных А и В Следует иметь в виду, что композитный материал, как правило, создается вместе с конструкцией. В связи с этим механические характеристики (Л - , В ) будут в общем случае функциями координат х Например, если кольцевую пластинку равномерно армировать вдоль радиусов волокнами постоянного сечения, то, естественно, плотность армирования будет уменьшаться от центра к периферии, а тем самым Л " , В будут зависеть от радиальной координаты. Таким образом, при феноменологическом подходе определение механических характеристик композитного материала в сложной армированной конструкции требует проведения серий экспериментов для всех х, что практически невозможно реализовать. [c.13]

Под нелинейностью подразумевается зависимость магнитной проницаемости, механических и магнитных потерь, упругих и магнитострикционных характеристик от амплитуды механического напряжения и индукции, иначе говоря, явления, описываемые членами третьего порядка в разложении термодинамического потенциала. Эта нелинейность обусловлена доменной природой происходящих процессов, она характерна для всех магнитострикционных материалов, а в ферритах проявляется особенно сильно ввиду их низкой индукции насыщения. Нелинейность приводит к снижению к,п.д. и чувствительности излучателя с ростом мощности и является одной из причин, ограничивающих интенсивность излучения ферритовых преобразователей. [c.125]

Механические характеристики материалов (т. е. величины, характеризующие их прочность, пластичность и т. д., а также модуль продольной упругости и коэффициент Пуассона) опреде ляются путем испытаний специальных образцов, изготовленных из исследуемого материала. Наиболее распространенными являются статические испытания на растяжение. Для некоторых строительных материалов — камня, цемента, бетона и т. д.— основными являются испытания на сжатие. Испытания проводятся на специальных машинах различных типов. Сведения об устройстве этих машин и методике испытаний, а также о применяемых при этом измерительных приборах приводятся в специальных руководствах. [c.31]

Механические характеристики материалов, т. е. величины, характеризующие их прочность, пластичность, упругость, твердость, а также упругие постоянные Е и необходимые конструктору для выбора материалов и расчетов проектируемых деталей, определяют путем механических испытаний стандартных образцов, изготовленных из исследуемого материала. [c.207]

Принятые в дисциплине сопротивление материалов пластическому деформированию методы постановки задач существенно отличаются от таковых в теории упругости и теории малых упругопластических деформаций. Так, при анализе малых упругих или упруго-пластических деформаций основная задача, как известно, состоит в том, чтобы определить напряженно-деформированное состояние данного физического тела, форма, размеры и механические характеристики которого заранее известны, под действием заданной системы внешних сил. В этих задачах незначительные изменения формы и размеров рассматриваемого тела являются искомыми величинами, а внешние силы, под действием которых происходят эти изменения, являются заданными, заранее известными величинами. [c.189]

Экспериментальные методы определения деформаций и напряжений занимают большое место в науке о сопротивлении материалов. Экспериментальным путем определяют физико-механические характеристики материалов (характеристики прочности, упругости и пластичности) проверяют полученные аналитическим путем решения и принятые в расчетах гипотезы и находят напряженное и деформированное состояние конструкций в тех случаях, когда аналитическое решение задачи из-за трудностей математического характера оказывается слишком громоздким или совсем невозможным. [c.124]

Механические испытания материалов характеризуются типом напряженно-деформированного состояния, продолжительностью испытаний и условиями окружающей среды. Предлагаемое справочное пособие посвящено методам определения упругих и прочностных характеристик армированных пластиков при кратковременном статическом нагружении в нормальных условиях. Часть вопросов, касающихся рассматриваемой проблемы, изложена в обобщающих работах (монографиях), однако большинство сведений разбросано по многочисленным статьям. Авторами сделана попытка систематизации и обобщения основных теоретических и экспериментальных данных на основе опыта, накопленного в Институте механики полимеров АН Латв. ССР. Описаны и сопоставлены методы испытаний, рекомендуемые государственными стандартами, а также применяемые в исследовательской практике. Особое внимание уделено методам обработки результатов эксперимента отмечены возможные причины неправильного толкования полученных результатов. [c.6]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ И ОСНОВНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ Работа 1. Диаграмма растяжения мягкой стали [c.9]

При решении простейших задач на растяжение и сжатие мы уже встретились с необходимостью иметь некоторые исходные экспериментальные данные, на основе которых можно было бы построить теорию и внести тем самым некоторые обобщения в анализ конкретных конструкций. К числу таких исходных экспериментальных данных относится в первую очередь уже знакомый нам закон Гука. Основными характеристиками материалов при этом являются модуль упругости Е и коэффициент Пуассона р.. Понятно, что в зависимости от свойств материала эти величины меняются. В первую очередь Е и р зависят от типа материала и в некоторой степени от условий термической и механической обработки. [c.48]

Испытание материалов производится в целях определения механических характеристик, таких, как предел текучести, предел прочности, модуль упругости и пр. Кроме того, оно может производиться в исследовательских целях, например для изучения условий прочности в сложных напряженных состояниях или, вообще, для выявления механических свойств материала в различных условиях. [c.505]

Для подавляющего большинства конструкций наиболее важным требованием является прочность материала, определяемая экспериментально. Помимо характеристик прочности, при механических испытаниях материалов определяют характеристики пластичности, твердости, упругие постоянные и р. [c.216]

В предыдущих главах был рассмотрен вопрос о различных видах деформаций бруса было выяснено, возникновением каких напряжений сопровождается каждый вид деформации и, наконец, были получены формулы, позволяющие вычислять напряжения в любой точке поперечного сечения нагруженного бруса. Однако, для того, чтобы ответить на главный вопрос сопротивления материалов, прочна или не прочна рассчитываемая деталь, недостаточно знать только лишь численное значение максимальных напряжений, возникающих в опасном сечении рассчитываемого элемента конструкции, необходимо также знать прочностные характеристики того материала, из которого изготовлен данный элемент. Механические свойства, т. е. свойства, характеризующие прочность, упругость, пластичность и твердость материалов, определяются экспериментальным путем при проведении механических испытаний материалов под нагрузкой. Следовательно, цель механических испытаний материалов — определение опытным путем механических характеристик различных материалов. [c.273]

Настоящая глава посвящается ознакомлению с механическими испытаниями материалов, т. е. ознакомлению с методами экспериментального определения числовых характеристик прочности, упругости и пластичности материалов при различных видах деформации. [c.273]

Основньши характеристиками материалов в пределах пропорциональности являются предел пропорциональности Од, предел текучести и предел прочности Св-, Упругие и механические характеристики материалов определяют экспериментально путем постановки опытов на растяжение и сжатие образцов, изготовленных из изучаемого материала. Для этой цели в лабораториях пользуются специальными машинами, способными деформировать и разрушать образцы. При этом с помощью точных приборов измеряют деформации образцов. Механические испытания материалов производят не только для изучения механических свойств материалов (прочности, пластичности, способности к упругим деформациям, способности сопротивляться ударным нагрузкам и т. д.), но и для проверки теоретических выводов (например, проверка гипотезы плоских сечений). [c.6]

Причины колебаний. Все детали, входящие в состав механизмов и приборов, обладают упругостью и поэтому способны- колебаться. Механические колебания могут играть полезную и вредную роль. В определенных случаях колебания деталей и узлов возбуждаются специально, что связано с принципом работы механизмов и приборов в механизмах прерывистого действия (виброуплотнителях, вибромолотках, вибробункерах и других), в испытательных устройствах (вибростендах для испытания изделий, виброустановках для определения механических характеристик материалов и т. д.), в измерительных приборах. В других случаях колебания подвижных систем увеличивают время отсчета или регистрации показаний прибора или делают их вообще невозможными, вызывают вибрации, нарушающие нормальную работу механизмов, машин и приборов, а в ряде случаев приводят к поломке их узлов и деталей. [c.96]

Для изнашивания поверхностей трения имеет значение не сам факт изменения их шероховатости, обусловленный неоднородностями строения металлов, а связанное с ним взаимное внедрение поверхностей. Глубина взаим.ного внедрения зависит от физикомеханических свойств материалов, шероховатости поверхностей и нагрузки. Если исключить взаимное внедрение выступов микронеровностей поверхностей, упрочненных в результате обработки, то при малых нагрузках взаимное внедрение незначительно по глубине и носит в основном упругий характер. Представление о малости нагрузки следует привести в соответствие с механическими характеристиками материалов. [c.72]

В результате создана теория, учитывающая особенности физико —механических свойств фрактальных структур и позволяющая прогнозировать, в зависимости от значений определ5пощих параметров в полном диапазоне их изменения, весь комплекс упругих и прочностных характеристик дисперсных материалов и композиционных материалов с дисперсными наполнителями, а также, в принципе, и с волокнистыми наполнителями при хаотической схеме армирования. [c.10]

В общем случае задача имеет много параметров (различные механические характеристики материалов, давления на линии раздела сред и на граничных контурах, натяг между кольцами, геометрические размеры колец и трещин). Поэтому для численного анализа задачи выберем упругие характеристики и размеры колец равными соответственно о=6,28х10 МПа, хо=0,22 (твердый сплав ВК6), i = 2,06xl0 МПа, xi=0,28 (среднеуглеродистая сталь) и Ro=l,5 мм, Ri=7,75 мм, / 2=20,0 мм. Будем считать, что [c.216]

Ряд значений коэффициента k, полученных Эрхардом при одной величине скорости скольжения и нагрузки, приведен в табл. 6.1. И. В. Крагельский рассмотрел несколько выражений для подсчета интенсивности износа, выведенных для условий микрорезания и упругого контакта между микронеровностями. Эти уравнения основаны на явлении усталости материала как главного фактора процесса износа. Уравнения включают геометрические характеристики поверхностей (высоту микронеровностей, радиус выступов и т. д.), механические свойства (предел текучести, модуль упругости и др.), коэффициент трения и усталостные характеристики материалов. Эти уравнения хорошо согласуются с экспериментально полученными соотношениями. Однако они сложны для практического применения, так как включают эмпирические константы, зависящие от геометрии поверхности. [c.110]

В основе структуры и механического поведения неоднородных стареюпщх тел, как было показано выше, лежат свойства однородно стареющего материала. Если тело изготовлено из одного стареющего материала, но отдельные его элементы зарождаются или изготавливаются в различные моменты времени, то оно проявляет себя как неоднородно стареющее. Если же при изготовлении используются несколько стареюпщх материалов, или же получается непрерывное распределение различных стареющих материалов, то тело является неоднородным стареющим. Поэтому остановимся на изучении упругих и реологических характеристик именно в слзгчае однородного старения [16]. [c.22]

В паскалях должны определяться все механические характеристики материалов напряжение касательное, модуль упругости, предел текучести, предел прочности, сопротивление срезу. Только для измерения давления применялось большое число единиц техническая атмосфера (ат) — кгс/см физическая атмосфера (атм), равная 760 мм рт. ст. миллиметр ртутного столба или торр миллиметр водяного столба, а также единицы разных систем — дин/см (в СГС), кгс/м (в МКГСС) и др. [c.33]

Влняшм скоростш дефоряшрн. Скорость нагружения и, следовательно, скорость деформирования влияют на механические характеристики материалов. С нх увеличением у материалов увеличиваются механические характеристики прочности, особенно у пластмасс и других органических материалов. На рис. 3.32 изображены диаграммы напряжений низкоуглеродистой стали при статическом и динамическом нагружениях — средняя скорость деформации равна 970 с . Сравнение этих диаграмм показывает, что предел текучести и временное сопротивление стали вшпе, а модуль упругости при динамическом испытании практически не изменился. 06 этом же свидетельствуют зависимости с, и 5 низкоуглеродистой [c.90]

Для моделирования динамических явлений в сооружениях с помощью низко-модульиых полимерных материалов необходимо определять такие механические характеристики материалов, как модули упругости и сдвига в пределах линейных деформаций, коэффициент внутреннего неупругого сопротивления, а также зави-си.мость этих величин от частоты колебаний, температуры, влажности и других факторов. Поскольку низкомодульные полимерные материалы, выпускаемые промышленностью, предназначены для другой цели и для них важны другие характеристики, соответственно и приборы, серийно выпускаемые для определения этих характеристик, не могут быть использованы для моделирования. [c.182]

Значение модулей упругости определяется силами межатомного взаимодействия и являются константами материала. Так, например, модуль нормальной упругости для алюмшния 0,8Х ><10 кгс/мм2, для железа — 2-10 кгс/мм , молибдена ЗХ XIO кгс/м м2. Наименее жестким материалом является резина = 0,00007-Ю кгс/мм , а наиболее жестким — алмаз =12Х Х10 кгс/мм . Эта механическая характеристика структурно нечувствительна, т. е. термическая обработка или другие способы изменения структуры металла практически не изменяют модуля упругости. [c.65]

Стандартизация упругих элементов (пружин, мембран и др.) предусматривает обеспечение взаимозаменяемости как по присоединительным размерам, так и по характеристике, выражаюш,ей зависимость перемещения (деформации) торца пружины или рабочего центра другого элемента от приложенной силы. Оптимальное значение параметров и стабильность характеристики упругих элементов определяются точностью их размеров и формы, механическими свойствами материалов, а также конструктивными и технологическими факторами. Упругие элементы должны иметь мппимальное упругое последействие (т. е. минимальную остаточную обратимую деформацшо, исчезающую в течение некоторого времени после снятия нагрузки) и наименьшую петлю гистерезиса (несовпадение характеристик при нагружении и разгружении, определяемое максимальной разностью между деформациями при нагружении и разгружении упругого элемента). Для определения влияния геометрических, механических и других параметров на работу упругих 76 [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...