Нагрузки. Связи. Внутренние силы

НАГРУЗКИ. СВЯЗИ. ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ [c.169]

Учитывая малость деформаций и их линейную зависимость от нагрузок, б качестве возможных перемещений можно принимать упругие перемещения, вызванные любым видом нагрузки и происходящие без нарушения связей. Работа внешних и внутренних сил на возможных перемещениях называется воэ иож-ной или виртуальной работой. [c.368]

Силы, действующие при работе механизмов на их звенья, делятся на внутренние и внешние. Под внутренними силами понимают реакции связей, возникающих в кинематических парах. Все другие силы, не относящиеся к реакциям связей, образуют систему внешних сил. Нагружение звеньев механизма может иметь различный характер. При точечном контакте звеньев оно выражается в действии сосредоточенной силы, в других случаях — нагрузка распределяется по линии, поверхности либо объему звена. Например, сила тяжести представляет собой нагрузку, распределенную по всему объему звена, сила гидродинамического сопротивления, возникающая при движении звена в жидкой среде, представляет собой нагрузку, распределенную по поверхности звена. [c.241]

Для того чтобы эквивалентные узловые силы были статически эквивалентны краевым напряжениям и распределенной нагрузке, рассмотрим работу внешних и внутренних сил на возможных перемещениях, учтя при этом, что перемещение любой точки внутри элемента связано с узловыми перемещениями соотношением [c.122]

В сопротивлении материалов приняты следующие обозначения и определения для проекций векторов Q и М Q i = N -осевая сила, направленная по касательной к осевой линии стержня Qyi, Qj. - перерезывающие силы М / = Мк - крутящий момент Myi и M i изгибающие моменты. Уравнения равновесия конечной части стержня позволяют наглядно представить связь между внешними и возникающими при нагружении внутренними силами. Если считать стержень (в более общем случае конструкцию) абсолютно жестким и прочным, как это принято в теоретической механике, то внутренние силы особого интереса не представляют. Считая конструкцию абсолютно жесткой ( не деформируется) и абсолютно прочной (не разрушается), предполагают, что конструкция может выдержать любые нагрузки. [c.20]

Понятно, что высказанное предположение о равномерном распределении внутренних сил в поперечном сечении справедливо лишь постольку, поскольку из рассмотрения исключаются особенности конкретно взятого стержня в связи с условиями его закрепления на концах. Здесь руководствуются правилом, которое принято называть принципом Сен-Венана по имени известного французского ученого прошлого века. Принцип Сен-Венана является общим, но применительно к стержням он может быть сформулирован следующим образом особенности приложения внешних сил к растянутому стержню проявляются, как правило, на расстояниях, не превышающих характерных размеров поперечного сечения стержня. Это значит, что при изучении растянутого стержня достаточно принимать во внимание только равнодействующую внешних сил Р, не интересуясь особенностями приложения нагрузки. Для этого надо исключить из рассмотрения часть стержня, расположенную в зоне приложения внешних сил. На рис. 1.1 это как раз и показано. Отбрасывая части стержня, примыкающие к его концам, получаем единую расчетную схему (см. рис. 1.1, а), независимо от способа приложения внешних сил. [c.39]

Основные растягивающие нагрузки связаны с назначением резьбового соединения. Их, как правило, можно определить расчетным путем или экспериментально. Например, основной нагрузкой для силовых болтов или шпилек (рис. 2.1, а) крепления крышек сосудов является давление, действующее на крышку, а для шатунных болтов (рис. 2.1, б) двигателей внутреннего сгорания — сила инерции поступательно движущихся в цилиндре масс. [c.15]

Эпюры внутренних силовых факторов для кривых стержней строятся так же, как и для рам (см. 7.1) с использованием правила знаков, указанного в 5.1. При этом нормальные N и перерезывающие силы Qy изгибающие моменты Mz и внешние нагрузки связаны между собой дифференциальными зависимостями (7.39). [c.470]

Внешняя динамическая нагрузка не уравновешивается внутренними силами н реакциями связей. Внешние и внутренние силы при динамическом характере приложения нагрузки могут быть связаны уравнениями равновесия с использованием принципа Даламбера Присоединив к внешним и внутренним силам силы инерции, можно в любой момент времени рассматривать движущуюся систему как находящуюся в состоянии равновесия. [c.217]

Важной гипотезой, служащей для механического описания действия внутренних сил в деформируемом теле,является принцип напряжений Эйлера и Коши В каждом поперечном сечении, мысленно проведенном внутри тела, имеет место взаимодействие сил такого же характера, как и распределенных по поверхности нагрузок. Рассмотрим в этой связи деформированное тело, которое под нагрузкой находится в равновесии (рис. 1.1). Воображаемое сечение делит тело на две части объемами У и Уг. Элемент поверхности ДЛ с центром в точке Р поперечного сечения характеризуется единичным вектором нор- [c.12]

Условные обозначения А — площадь в мм Ат. — площадь замкнутой фигуры, ограниченной средней линией в мм Ь — ширина в мм с — жесткость в кгс/мкм й — деформация (перемещение) в мм О — коэффициент демпфирования (безразмерный) Е — модуль упругости в кгс/мм /г(о) — безразмерное отклонение в точке а, относящееся к л-й собственной частоте [г(х) — безразмерное отклонение в точке I, относящееся к г-й собственной частоте С — модуль сдвига в кгс/мм / — момент инерции в мм 1т — геометрическая жесткость сечения при кручении в мм Ь— длина в мм М — момент в кгс мм т — масса в кг с /мм Р — сила в кгс Ра — сила в точке а в кгс Р — поперечная сила в кгс 5 — статический момент инерции в мм 5 — длина (путь) в мм 5 =/(1) — оператор Лапласа х — координата (отрезок) в мм X — скорость в мм/с х — ускорение в мм/с у—координата (отрезок) в мм г — координата (отрезок) в мм б — толщина стенки в мм в — маховый момент инерции в кгс мм с А — коэффициент касательных напряжений К — собственное значение (число) <р — угол между главной осью инерции и нейтральной осью в град Ф — угол поворота при кручении в град или радиан (О — собственная частота в с- [А] — произвольная матрица [Д] — матрица демпфирования [ ] — единичная матрица [ ] — матрица податливости — матрица податливости для системы с несколькими защемлениями (заделками) [/ ея] — матрица податливости для системы с несколькими местами заделки и дополнительными связями [/ и] — матрица для системы со связями [/С] — матрица жесткости [Л1] — матрица общей массы [т]— матрица массы элемента Т] — матрица преобразования [у] — матрица приведения нагрузок (I — вектор перемещения — вектор внутренних сил О — нуль-вектор р — вектор нагрузки [c.57]

Аналогично рассчитываются структуры, элементы которых связаны друг с другом. В этих случаях статическая неопределимость устраняется путем определения внутренних сил в местах связи. Эти силы накладываются на внешнюю нагрузку. Деформация определяется с помощью уравнения [c.62]

Для установления связи между силами и определения расчетной нагрузки рассмотрим в качестве примера крепление крышки к цилиндру, находящемуся под внутренним избыточным давлением р фис. 240). [c.282]

Схемы конструкций представлены на рис. 54-56 (размеры - в м), нагрузка указана в табл. 18. Учесть, что при заданной схеме нагружения конструкции реакция возникает только в одной из односторонних связей Е или F. Зазоры отсутствуют. При снятии внешних сил реакции внешних и внутренних связей обращаются в ноль. [c.50]

Рассмотрим, как формулируется принцип возможных перемещений для произвольно нагруженного стержня (рис. 4.9), который до приложения внешней нагрузки был прямолинейным. При приложении нагрузки (Р, Т и q) стержень изгибается, в связи с чем силы совершают работу, которая переходит в энергию деформации стержня. Пренебрегая потерями энергии, вызванными внутренним трением в стержне, имеем и = А, где (7—-энергия деформации стержня А— работа внешних сил. Применительно к деформируемым системам принцип возможных перемещений формулируется [c.167]

Достоинства большое передаточное число в одной ступени, а также малые габариты и масса. Снижение массы (обычно в 2...4 раза и более) объясняется следующими причинами распределением нагрузки между сателлитами, благодаря чему нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз широким применением зубчатых колес с внутренним зацеплением, обладающих повышенной нагрузочной способностью малой нагрузкой на опоры. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Планетарные передачи работают с меньшим шумом, что связано с повышенной плавностью внутреннего зацепления и меньшими размерами колес. Недостатки повышенные требования к точности изготовления и монтажа резкое снижение КПД передачи с увеличением передаточного числа. [c.223]

Если в материале происходят только малые деформации и он подчиняется закону Гука, то дополнительные напряжения рч связаны с дополнительными деформациями такими же соотношениями, которые имеются для полных напряжений и деформаций. В этом случае в силу линейности задачи можно определять р по внешним нагрузкам так, как если бы начальных напряжений и деформаций не было. Внутренние начальные напряжения (а следовательно, и полные напряжения) можно определить, только если известна технология изготовления данной детали. [c.339]

Гистерезис. Вследствие внутреннего трения в материале при его циклическом деформировании наблюдаются некоторые отклонения от закона Гука (даже при малых амплитудах) и связь между напряжениями и деформациями описывается не линейной зависимостью, а двумя криволинейными ветвями, образующими петлю гистерезиса. То же относится и к связи между нагрузкой на механическую систему с внутренним трением и соответствующим перемещением х. На рис. 11.18 показано, что в системе с одной степенью свободы полная сила сопротивления Р состоит из линейной составляющей, которая соответствует закону Гука, и неупругой составляющей Я, знак которой зависит от направления деформирования (плюс — при нагружении, минус — при разгрузке). [c.49]

При оценке результатов опытов по исследованию предельного сопротивления пластичных материалов необходимо иметь в виду, что предел несущей способности образцов в виде растянутых стержней и тонкостенных трубок, подвергающихся в различных сочетаниях действию осевой растягивающей силы, крутящего момента, внутреннего, а иногда и внешнего давления, исчерпывается во многих случаях не в связи с собственно разрушением, т. е. трещинообразованием, а в связи с возникновением неустойчивости равномерного деформирования. Потеря устойчивости приводит к локализации пластических деформаций в виде шейки, наблюдаемой в обычных опытах на растяжение образцов пластичных материалов, или в виде местного вздутия в стенке трубки. Местные пластические деформации развиваются некоторое время без разрушений при снижающихся нагрузках, как это видно, например, из диаграммы растяжения образца в разрывной машине с ограниченной скоростью смещения захватов, а уже затем в зоне наиболее интенсивных деформаций возникает трещина. [c.12]

Рассмотрим, как формулируется принцип возможных перемещений для произвольно нагруженного стержня (рис. 2.17), который до приложения внешней нагрузки был прямолинейным, При статическом приложении нагрузки (Ро. и q ) стержень деформируется, в связи с чем силы совершают работу, которая переходит в его энергию деформации. Пренебрегая потерями энергии, вызванными внутренним трением, имеем [c.55]

Зависимости (10) и (16) определяют долговечность подшипников, ограничиваемую обычно контактной прочностью внутреннего кольца подшипника, как наиболее напряженного, от действия внешних нагрузок. При этом при определении нагрузки на наиболее нагруженное тело качения не учитывается его центробежная сила в связи со сравнительно малой ее величиной при работе подшипников в пределах скоростей, приводимых в каталогах. [c.132]

В процессе прессования под действием внешних сил в блоке возникают значительные внутренние напряжения, которые сохраняются после снятия уплотняющей нагрузки. При увеличении давления прессования возрастают и остаточные напряжения, что может вызвать деформацию или образование трещин спрессованного анода после прессования или в процессе обжига из-за разрушения многих контактных связей между частицами. [c.59]

Ферменный фюзеляж. В фюзеляже ферменной схемы (рис. 7.1.3) силовыми элементами являются лонжероны (пояса фермы), стойки и раскосы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Обшивка воспринимает внешние аэродинамические нагрузки и передает их па ферму. Ферма воспринимает все виды нагрузки изгибающие и крутящие моменты и перерезывающие силы. В связи с тем, что обшивка не включается в силовую схему фюзеляжа, вырезы в ней не требуют значительных усилений. Наличие стержней в ферменной конструкции затрудняет использование внутреннего объема фюзеляжа, размещение агрегатов и оборудования, их монтаж и [c.303]

Снаряды. В прошлом не возникало экстраординарных проблем, связанных с предотвращением хрупкого разрушения снарядов. Однако в связи с применением более сложных конструкций снарядов специального назначения потребовалось исследовать оболочку снаряда, несущую боевой заряд. В некоторых случаях проблема конструирования снарядов усложняется жесткими ограничениями как внутреннего, так и наружного диаметра. Кроме того, оболочка снаряда при достижении цели должна разрываться на осколки, выдержав давление пороха без осколочного разрушения в канале ствола. Первоначально снаряд подвергается комбинированному действию высокой динамической нагрузки, прилагаемой к его основанию, локализованному срезывающему усилию, сжимающим и скручивающим усилиям от вращения ведущего пояска снаряда в нарезах, силам инерции внутренних компонентов снаряда (ускорение 25 g), а также действию радиальных центробежных сил. Эти силы изменяются по мере продвижения снаряда в канале ствола, и особенно резко в тот момент, когда снаряд проходит через дульный срез. [c.292]

Предполагаем, что в пределе площадь грани ab стремится к нулю тогда уравнения (1.8) дают связь между напряжениями в точке О по косой площадке с внешней нормалью г и по трем площадкам, параллельным координатным плоскостям. Если мы вырезаем тетраэдр ОаЬс у поверхности и грань ab принадлежит поверхности, то Х , Y , Z являются составляющими напряжения от внешних сил (нагрузок данного тела), приложенных на поверхности. Тогда уравнения (1.8) дают связь между внешней нагрузкой и внутренними силами. В этом случае они называются условиями на поверхности тела и оказываются весьма тесно связанными с дифференциальными уравнениями равновесия (1.5) действительно, если функции (1.7) таковы, что уравнения (1.5) и условия на поверхности (1.8) удовлетворены во всех точках тела и на его поверхности, то этим обеспечено равновесие всех элементов (параллелепипедов и тетраэдров), на которые было разбито данное тело значит, будет обеспечено равновесие всего тела в целом. Математический смысл этого заключения состоит в том, что уравнения (1.5) и граничные условия (1.8) необходимо рассматривать совместно, ибо уравнения (1.5) не могут иметь определенного смысла, пока не даны условия (1.8), заключающие в себе внешнюю нагрузку тела. [c.23]

На элементы конструкции действуют внешние нагрузки активные и реактивные (реакции связей), — под действием которых возникают внутренние силы силы взашлсдейстЕ ия между частицами твердого тела, препятствующие ею деформации. Как всякую системук сил, внутренние силы, распределенные в сечении нагружен)яого бруса, можно привести центру тяжести сеяния, в результате получим главный вектор R и главный момент М (R) внутренних сил в сечении. Метод сечений позволяет определить внутренние силы, возникающие в поперечных сечениях бруса, через внеииние нагрузки. [c.4]

Внешние и внутренние силы при дннимической нагрузке могут быть между собой связаны с помощью ураьнений равновесия, если воспользоваться принципом Даламбера и присоединить так называемые силы инерции. Сила инерции материальной точки равна по величине произведению массы точки на ее ускорение и направлена в сторону, обратную ускорению. [c.614]

В материале кроме тех внутренних сил (напряжений), которые вызваны внешней нагрузкой и уравновешивают ее в любом бесконечно малом элементе тела, могут быть и другие — самоуравнове-шенные внутренние силы (напряжения), существующие и в ненагру-женном теле. Такие напряжения называют начальными. Начальные напряжения в связи с природой их возникновения иногда в литературе носят название остаточных, собственных или внутренних. Два последних термина подчеркивают самоуравновешенность этих напряжений внутри тела. Начальные напряжения играют исключительно большую роль во многих явлениях, происходящих в поликристаллических телах в процессе их деформирования. Начальные напряжения появляются либо в процессе самого изготовления элемента или конструкции (например, в процессе остывания отливки, [c.259]

Рассмотрена механическая колебательная система, состоящая из источника колебаний переходного звена (упругого элемента) и нагрузки (изолируемого объекта). С целью увеличения виброизоляции нагрузки применяется электромеханическая обратная связь по силе, измеряемой в точке присоединения упругого элемента к изолируемому объекту. Исследование устойчивости системы активной виброизоляции с жестким креплением вибратора к источнику проведено с использованием иммитансного критерия при различном характере механических сопротивлений источника и нагрузки. Построены области устойчивости в плоскости оптимизирующихся в системе параметров, позволяющие синтезировать систему активной виброизоляции, обеспечивающую максимальное гашение вибрации в заданной полосе частот при сохранении номинальной жесткости упругого элемента в диапазоне низких частот. Определены аналитически и построены границы областей внутренней устойчивости активного элемента при различных типах используемого фильтра верхних частот. [c.111]

В главе 6 на основе результатов глав 4 и 5 разработаны дву- и трехмерные дискретно-структурные модели динамики волокнистых композиционных сред и многослойных панелей при интенсивных импульсных нагрузках. При построении модели учитывается соотношение между макро-, микро- и мезомасшта-бами величин, характеризующих параметры слоев, структурой композиционного материала, уровнем дискретизации и характерной длиной волн динамического процесса. Определяющие уравнения используются для каждой компоненты композита. Предполагается полная адгезия волокон и связующего до разрушения. Мощность внутренних сил дискретного элемента определяется в виде суммы мощностей каждой его компоненты. Простые варианты моделирования разрушения позволяют достаточно эффективно описывать процессы расслоений в связующем, разрывы волокон, их взаимодействие и последующее деформирование. Приведены примеры численного моделирования развития процессов деформирования в двумерных сечениях слоистых композиционных панелей и панелей с ребрами жесткости при локализованной и распределенной импульсной нагрузке. Эти результаты подробно иллюстрируются рисунками, полученными при графической обработке численной информации. Выявлены общие закономерности развития процессов разрушения в слоистых композиционных панелях. [c.8]

Для составления выражения внутренних изгибающих моментов М( ) разрежем упруцую линию стержня в произвольной точке Q(x, у) и рассмотрим равновеаие части упругой линии. Через Рс (рис. 1.13) обозначим вектор силы, уравновешивающий сосредоточенную силу Р1 (т. е. Рс=Р ). Условимся направление силы, приложенной в начальной точке рассматриваемого участка упругой линии, считать основным направлением. В связи с этим введем угол бс, отсчитываемый против часовой стрелки от направления силы Рс к оси X (т. е. угол наклона оси х к вектору силы Рс). Через Pq (рис. 1.13) обозначен вектор силы, уравновешивающей распределенную силовую нагрузку на участке Ql. Вектор Р о<боэначает сумму векторов Рс и Pq, а б есть угол наклона оси X К этому суммарному вектору внутренних сил в произвольном сечении О изогнутого стержня. [c.16]

Структура полимерного материала способствует чрезвычайно неравномерному распределению внутренних сил между отдельными молекулами. Основную нагрузку несут не более 20 % цепных молекул. В основе разрушения наиболее нагруженных молекул лежит термофлуктуационный механизм, при котором некоторые разрушенные связи восстанавливаются, но с ростом нагрузки число актов разрушения превышает число восстановлений (рекомбинаций). Сопротивление разрушению зависит от скорости деформирования и температуры. [c.149]

Между соседними частицами тела (молекулами, кристаллами, атомами) всегда имеются определенные силы взаимодействия, иначе — внутренние силы (рис. 1.10). Эти силы стремятся сохранить тело как единое целое. Внешние силы, наоборот, всегда стремятся вызвать деформацию тела. Внутренние силы действуют и при отсутствии внешней нагрузки, но в этом случае они взаимноурав-новешены и никаким образом себя не проявляют. Возможность оценить их уровень и почувствовать их наличие появляется только при приложении к телу внешних сил. Приложение к телу внешней нагрузки вызывает изменение внутренних сил, т. е. появление дополнительных внутренних сил. В сопротивлении материалов изучают и вычисляют только те дополнительные внутренние силы, которые появляются в результате нагружения. Таким образом, возникает необходимость связать, выразить внутренние усилия через внешние. [c.19]

Прсдпо. южим, что брус 2 растягивается силон Р п нагрузка равномерно распределяется по сечешно. В каждой точке сечения нагрузка передается силами внутренних связей материала соседним точкам. [c.294]

Следовательно, при исследовании равновесия системы сочлененных тел уравнения равновесия составляются как для нерасчлененной системы, так и для какой-либо ее части и отдельного тела системы. При этом число независимых уравнений равновесия, которое можно составить для системы п сочлененных тел, зависит от типа действующей на систему нагрузки при действии произвольной пространственной системы сил число независимых уравнений равновесия равно п, при действии плоской системы сил Зл. Если число этих уравнений равно числу неизвестных (реакций внешних и внутренних связей, неизвестных внешних сил и геометрических параметров), то все неизвестные определяются из условий равновесия и задача, а также рассматринаемая в ней конструкция, будет статически определимой. В противном случае задача является статически неопределимой. [c.261]

Устранение каких-либо связей не изменяет внутренних усилий, возникающих в системе, и ее деформаций, если к ней прикладываются дополгтательные силы и моменты, представляющие собой реакции отброшенных связей. Поэтому если к основной системе кроме заданной нагрузки приложить реакции устраненных связей, то ее деформащш и возникающие в ней внутретгае усилия будут такими же, как и в заданной системе, т. е. обе эти системы станут совершенно эквивалентными. [c.458]

Микромеханическая точка зрения основывается на том, что поведение композиционного материала или конструкции тесио связано с величиной и распределением внутренних напряжений и с передачей нагрузки от одного компонента к другому. В микромеханике исследуются эти внутренние напряжения, а также внутренние реакции и взаимодействия отдельных частей, вызываемые приложенными силами. Полученные сведения являются основой для расчета и предсказания макроскопического поведения материала, выяснения вида разрушения и установления критерия прочности. [c.493]

На рис. 4.1 и 4.2 показан общий вид оборудования для создания сложного напряженного состояния в трубчатых образцах. Это оборудование установлено в Юго-западном исследовательском институте Сан-Антонио, Техас (рис. 4.1) [38] и в Исследовательском институте ПТ (рис, 4.2) [36]. Элект-рогидравлическая машина (рис. 4.1) позволяет испытывать образцы на кручение, внутреннее давление и растяжение — кручение. При этом в осевом направлении может развиваться усилие 44 500 Н (10 000 фунт), а максимальный крутящий момент достигает 770 Н-м (6800 фунт-дюйм), управление осевой силой и крутящим моментом осуществляется посредством обратной связи этих параметров с деформацией, перемещением или нагрузкой на испытываемом образце. Вся [c.162]

Телескопическая стрела. Телескопическая стрела крана состоит из ряда секций, которые находятся одна в другой в транспортном положении и выдвигаются с помощью длинных гидравлических цилиндров, закрепленных по концам секций на опорах скольжения или качения. Секции имеют обычно коробчатую форму поперечного сечения. Подвижные опоры сильно нагружают верхний пояс наружной секции, стремясь оторвать его от стенок. В типичном решении коробчатая секция сделана из поясов и стенок постоянной толщины, соединенных четырьмя продольными сварными щвами в наружных углах контура, без каких-либо внутренних ребер жесткости (рис. 1). Эти сварные швы передают общую нагрузку, вызванную силами тяжести полезного груза и собственного веса стрелы, а также контактную нагрузку, вызванную подвижными опорами. Прочность швов определяет циклическую долговечность стрелы, которую следует изготав-пивать из стали высокой прочности с пределом текучести свыше 700 МПа. Высокая прочность такой стали соответствует статистически-м нагрузкам, поскольку сопротивление усталости сварного узла, сделанного из этой стали, остается на уровне, соответствующем стали с щ = 240 -н 350 МПа. Применение стали высокой прочности для изготовления телескопических стрел связано со стремлением к уменьшению веса стрелы, существенному повышению ее длины и грузоподъемности. В этом случае обеспечение требований долговечности заключается в понижении уровня напряженности наиболее нагруженного узла — угла контура поперечного сечения. [c.369]

За прогибом упругого элемента 6 следит пневмодатчик осевой сил )1, который помимо реохорда записи нагрузки имеет реохорд, включенный в систему поддержания постоянства осевой силы. В блоке высокого давления имеется аналогичная система, поддерживающая в процессе испытаний давление газа в образце постоянным. Обе эти системы соединены между собой, что позволяет производить пропорциональное нагружение и разгрузку. Задающим является блок внутреннего давления. При необходимости связь между системами может быть разорвана, и в этом случае следящие системы работают независимо. Поперечная деформация образца измеряется с помощью специального устройства с пневмодатчиками. [c.19]

Принято считать, что от самих сил Ри(2плечи жесткости а не зависят, так как явления жесткости объясняются внутренним трением волокон материала гибкой связи при сгибании и разгибании, а это внутреннее трение будет увеличиваться пропорционально нагрузке. [c.364]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Механическая прочность — способность тел противостоять разрушению под действием механических сил. Разрушение лакокрасочных покрытий происходит не только под действием механической нагрузки, но также под влиянием солнечной радиации, температуры, влажности и других агрессивных сред, приводящих к потере защитных свойств покрытий [6 7]. Однако, несмотря на существование различных факторов разрушения, доминирующим являются механические напряжения, как внешние, так и внутренние, которые в силу структурной неоднородности полимера неравномерно распределяются по межструктурным связям и в местах локализации вызывают нарушение целостности полимерного тела. [c.101]

К другим неконсерватиБНЫМ задачам устойчивости относят многие задачи аэро- и гид-роупрутости, а также задачи об устойчивости роторов с учетом внутреннего трения и родственных факторов [4]. Эти задачи освещены в гл. 7.6 и 7.8. Системы, нагруженные силами, явно зависящими от времени, также являются неконсервативными. Таковы задачи, в которых неустойчивость связана с возникновением параметрических резонансов. Прямолинейная форма стержня, нагруженного силой, изменяющейся во времени (рис. 7.3.11, в), может быть отождествлена с равновесием, если пренебречь (ввиду большой жесткости) продольными колебаниями стержня. В результате приходим к задаче об устойчивости прямолинейной формы равновесия при неконсервативной (но явно зависящей от времени) нагрузке. [c.480]

Механизм высокоэластической деформации эластомеров. Высокоэластическое состояние является промежуточньш между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комхшексе механических свойств эластомера можно обнаружить свойства жидкого и твердого тел. Развитие высокоэластической деформации можно рассматривать как совокупность течения сегментов макромолекул под влиянием внешних сил. С этой точки зрения эластомеры близки к жидкостям. Процесс перегруппировки сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием энергии. Однако, течение сегментов ограничено связями и не является необра-THMbJM. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластической деформации возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул и деформация протекает во времени. Этим объясняется релаксационный характер деформации — отставание деформации Евл от изменения внешней нагрузки. После снятия внешней нагрузки участки цепи макромолекул под действием теплового движения возвращаются в первоначальное, наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. Деформация эластомера [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...