Упругие свойства различных стекол

Исследования упругих свойств кварцевого стекла производятся уже много лет. Результаты измерений упругих постоянных кварцевого стекла по данным различных исследователей приведены в табл. 24. [c.91]

Если упругие свойства сплошной среды, образующей тело, одинаковы во всех его точках, то тело называют однородным. Если эти свойства не зависят от направления упругого смещения точки, то тело изотропно. Таковы аморфные тела — стекло и др. Если же свойства различны по разным направлениям, то тело анизотропно. Таковы кристаллы, дерево, волокнистые и армированные материалы. В дальнейшем мы ограничимся изучением изотропных тел. [c.94]

Обсуждаемая область знаний стала экспериментальной наукой в современном смысле этого слова вместе с исследованиям главной в XIX столетии фигуры в экспериментальной механике сплошных сред, Вертгейма, вклад которого на протяжении очень небольшого числа лет включил в себя первые обширные серии опытов о хорошо определенными металлами и бинарными сплавами первые исследования постоянных упругости как функций температуры, а так же параметров электрического и магнитного полей первое исследование постоянных упругости анизотропных тел первое экспериментальное исследование постоянных упругости различных видов стекла первое количественное исследование фотоупругости, которое привело к закону, связывающему напряжения и оптические свойства тел с двойным преломлением, позднее известному как закон Вертгейма , первое измерение сжимаемости тел, скоростей продольных волн в проволоке и скорости звука в столбе воды и обнаружение того экспериментального факта, что линейная теория упругости изотропных тел требует определения двух постоянных упругости вопреки почти общепринятой в то время привлекательной атомистической теории, использующей одну постоянную упругости. [c.535]

Каждый модуль упругости является отношением интенсивности усилия к натяжению, выраженному в процентах. Интенсивность усилия равна силе, действующей на единицу поверхности, на которую распределено усилие, т. е. отношению всей действующей силы ко всей поверхности. Ее размерность Если для выражения силы используется вес, то необходим перевод в соответствующие единицы силы. Переводные коэффициенты приведены в табл. 3-1. Появление у стекла свойств двойного лучепреломления при воздействии на него усилий указывает на изменение коэффициента преломления п вследствие возникновения натяжений. Так как натяжения различны в разных направлениях, то скорость света также становится различной в зависимости от [c.44]

Из этого следует, что путем изменения состава практических стекол можно значительно улучшить их термомеханические свойства. За последнее время ведутся широкие работы по синтезу и внедрению в производство новых видов технических стекол, отличающихся от обычных промышленно распространенных стекол высокими показателями прочности, упругости и термостойкости. Разрабатываются новые типы малощелочных или бесщелочных силикатных и боросиликатных стекол, которые обладают пониженным коэффициентом термического расширения, устойчивы к действию повышенных температур и отличаются высокой термической стойкостью. Так, например, в СССР широко и эффективно используются промышленные термостойкие и тугоплавкие стекла МКР, мазда , стекло 13-в и стекло №31 (табл. И. 2, 8). Вновь рекомендованы для применения в промышленности высокотермостойкие стекла КС-16, КС-18 и ппрексил и стекла с повышенными упругими свойствами (табл. II. 7), обладающие сравнительно невысоким коэффициентод расширения (а 10 = 52,6 - 54 V С) и пониженной хрупкостью. Такие стекла не дают хрупкого разрушения при определении микротвердости (на приборе ПМТ-3) во время нагрузки на алмазную пирамиду в 200 г их эффективно применяют для создания механически прочных переходных спаев между различными по тепловому расширению и температуре размягчения видами электровакуумных стекол в производстве изделий радиоэлектроники одно такое стекло при спаивании деталей заменяет 8—10 переходных стекол. [c.182]

Таким образом, исследование упругих свойств ш елочносили-катных стекол различного состава очень четко выявляет роль отдельных поблочных окислов в формировании структуры стекла и главным образом его каркаса. По мере добавления к стеклообразному кремнезему щелочных окислов происходит разрыв связей между некоторыми тетраэдрами SiOi, и каркас стекла, состоявший из пространственно связанных тетраэдров, принимает вид цепочек тетраэдров. По-видимому, ионы щелочных элементов играют существенную роль в связывании отдельных пространственных групп или цепочек этих тетраэдров. Следовательно, метод измерения упругих свойств стекол позволяет судить как об изменении отдельных связей, существующих в стекле ( ближний порядок ), так и о связях, существующих между отдельными значительными по величине группировками в нем ( дальний порядок ). Следует отметить также обнаружение нолищелочного эффекта, способствующего увеличению прочности стекла. [c.95]

К этой же группе относятся материалы, служащие для основы бензиностойких шлангов, плексигума и плексигласа. Плексиглас — самая твердая форма производных полиакриловых кислот, изготовляется различной твердости, бесцветным или окрашенным. Из него можно отливать штанги и трубы. Он хорошо обрабатывается, при нагреве гнется и полируется до прозрачности. Плексиглас устойчив против разбавленных минеральных кислот, концентрированной соляной кислоты, плавиковой кислоты, щелочей, маслв и бензина. К применению в качестве безопасного стекла плексиглас особенно приспособлен по своим упругим свойствам и потому, что не дает осколков. Твердость его меньше твердости кремниевого стекла в случае образования царапин их можно удалить полированием. [c.298]

Еще более усложняет изучение проблем, связанных с разрушением, разнообразие материалов арматуры и матрицы, которые позволяют создавать композиты с любыми необходимыми свойствами. Наиболее распространены следующие типы армирующих волокон. Волокна Е- и S-стекля—низкомодульные, умеренно прочные при растяжении и сжатии с большими предельными деформациями. Волокна бора — высокомодульные, высокопрочные при растяжении и сжатии. Углеволокна могут сочетать различные свойства — высокую прочность и низкий модуль упругости или низкую прочность и высокий модуль. Органоволокна (Кевлар-49) — высокомодульные, высокопрочные при растяжении, весьма низкопрочные при сжатии. Волокна FP ) —высокомодульные, высокопрочные при сжатии, довольно низкопрочные при растяжении. В качестве связующего (матрицы) используются, как правило, синтетические смолы (термореактивные и термопластичные), графит и сплавы алюминия. [c.38]

Для компенсации этого недостатка стремятся повысить прочность вращающихся колец путем введения в них слоев армирующих волокон с различными механическими свойствами [9-11]. Основная цель при этом — уменьшить напряжения и снизить деформации в радиальном направлении. Напряжения снижают благодаря использованию во внешней части кольца легких материалов, а для уменьшения деформаций повышают жесткость внешней части. Это может быть достигнуто, например, путем армирования внешней части волокнами, обладающими высоким удельным модулем упругости. В качестве примера изменения типа армирующих волокон в радиальном направлении можно привести кольца, внутреннюю часть которых получают методом намотки стеклянных волокон, а внешнюю часть - углеродных [9] другой пример - формирование внутренней части кольца из стеклотекстолита, а внешней - из однонаправленного стекло- или углепластика [10,11]. [c.192]

Влияние свойств матрицы. Изменение первоначального объема гетерогенной композиции при тепловом расширении складывается из изменения объема матрицы, взаимодействующей с частицами наполнителя и измепения объема частиц наполнителя, взаимодействующих с матрицей, поэтому логично предположить существование взаимосвязи между коэффициентом взаимодействия Ь и объемным модулем упругости матрицы Кт (в общем случае также и с Кр). Были проведены исследования зависимости коэффициента Ь только от типа матрицы. В качестве наполнителя были выбраны сферы из свинцового стекла диаметром 158 мкм, а в качестве матрицы — девять различных полимеров. На основании этих данных были рассчитаны значения коэффициента взаимодействия Ь при 1/р = 0,3, зависимость которого от объемного модуля упругости матрицы Кт приведена на рис. 6.14. Взаимосвязь между коэффициентом Ь и Кт можно записать с помощью приближенного уравнения [c.272]

Пьезооптические (или упругооптические) явления возникают при деформации различных диэлектриков. При неоднородной деформации оптически изотропное вещество (стекло или полимер) приобретает анизотропные свойства, а в анизотропных кристаллах деформация изменяет оптические параметры. Поэтому в деформированных диэлектриках изменяются условия распространения света, что может быть использовано в целях управления. Соответствующие пьезооптические коэффициенты весьма велики в кристаллах с высокой упругой податливостью — сегнетоэластиках и па- [c.29]

НЫХ свойств с достаточной для практики точностью может быть оценена по отношению мгновенных модулей упругости в диагональном и продольном направлениях, полученных при ультразвуковых испытаниях в первом приближении коэффициенты С = Е ЛЛЯ различных ортогональноармированных стекло- [c.58]

Не только технологические свойства, но и конструктивные применения материала, не способного к остаточным деформациям, было бы очень сильно ограничено. Этим вызваны трудности применения хрупких материалов в различных конструкциях, несмотря на их высокую жаропрочность, прочность и другие полезные свойства (например, силикатные стекла, керамика, интерметаллиды). Исключение составляют упругие материалы с малым модулем упругости и очень высокой деформируемостью, у которых нехрупкость достигается за счет очень высокой энергоемкости в упругом состоянии, например, резины и некоторые полимеры. [c.106]

В монографии обобщены литературные данные и собственные экспериментальные и теоретические результаты авторов в области упруго-пластических, прочностных и кинетических свойств материалов различных классов при ударно-волновом нагружении, приведены необходимые сведения из механики сплошных сред, обсуждается современная техника экспериментов. Суммированы результаты экспериментальных исследований и расчетные модели вязко-упруго-нластической деформации и разрушения материалов различных luia oB, включая металлы и сплавы, хрупкие керамики и горные породы, монокристаллы и стекла, полимеры и эластомеры, в ударных волнах. Представлено несколько наиболее важных примеров полиморфных превращений веществ в ударных волнах. Анализируется механический эф кт взаимодействия импульсов лазерного и корпускулярного излучения с веществом. Представлен обзор уравнений состояния и кинетики разложения взрывчатых веществ в ударных и детонационных волнах. Подбор и изложение материала ориентированы на расчетное прогнозирование действия взрыва, высокоскоростного удара, импульсных лазерных и корпускулярных пучков. В мо1юграфию включены сведения справочного характера. [c.1]

Согласно наиболее широко принятому определению под твердостью разумеют сопротивление, которое оказывает тело внедрению в пего другого тела. Это сопротивление зависит от формы и размеров внедряющегося тела, от скорости его внедрения и наконец от свойств окружающей среды, если предположить все прочие условия, Г и другие, во всех случаях тождественными. Отсюда понятно, что в соответствии с родом того или другого иа указанных факторов сопротивление, оказываемое телом, может получать характеристики твердости, разнящиеся не только количественно, но и качественно, по самому смыслу. Т. о. многозначность термина твердость объясняется тем, что соответственное свойство тел не может рассматриваться как абсолютное, безотносите.ль-ное к чему бы то ни было, но, наоборот, соотнесено с тем воздействием на теле, при к-ром твердость обнаруживается. Механич. внедрение тела в другое тело идет на пограничной поверхности этого тела и в течение всего процесса остается на границе, вновь образующейся взамен разрушенной. Именно через эту границу. происходит деформация тела, дающего в себе место внедряющемуся. Эта последняя м. б. либо упругой либо пластической. Третий вид деформации, т. е. разрыв тела, относится к уже указанному моменту—образованию новой поверхности. Следовательно при внедрении тела в другое необходимо учитывать работу образования новой поверхности, т. е., иначе говоря, энергетич. зарядки поверхности в связи с растрескиванием, раздроблением и измельчением тела, затем работу упругой деформации тела, т. е. энергетич. зарядки его объема, далее работу пластич. деформации, по существу родственной раздроблению тела и энергетич. зарядке внутренних поверхностей (см. Пластичность) наконец в отдельных случаях сюда м. б. присоединены затраты работы на особые процессы—полиморфные превращения (сахар, сера и т. д.), свечение (сахар, слюда, мел, стекло и т. д.), электризацию, звук и т. д. наряду с неизбежным во всех случаях нагреванием. В зависимости от условий процесса внедрения наиболее выступает та или другая статья энергетич. расхода и в соответствии с нею—тот или другой из моментов в понятии твердости отсюда идут различные и повидимому ничего общего ие имеющие меивду собою направления С. Однако во всех способах испытания на твердость обнаруживается существенное отличие твердости от жесткости, характерно выступающее в резине не обладая жесткостью, резина тверда (не царапается, не получает бринельско-го отпечатка и дает число Шора 40, тогда как у железа оно равно 38). [c.67]

Эффекты, близкие к фокусировке, могут наблюдаться и при падении звуковых ударных волн на неплоские поверхности. Таким воздействиям подвергаются тупиковые участки долин с крутыми склонами или улиц с высокими зданиями. Отражение волн от поверхности земли или сооружений и их последующее взаимодействие с падающими волнами значительно меняет интенсивность и всю эпюру давлений при звуковом ударе. Коэффициент отражения звуковой волны от плоской поверхности зависит от упруги.х свойств преграды для мягких материалов он близок к 1, для абсолютно жестких равен 2. Для зданий наиболее характерен случай, когда ограждающие конструкции, например оконные стекла, подвергаготся действию падающей и отраженной от зем ной поверхности волны (рис. 5.8), Нё этом же рисунке показаны типичные эпюры давления при последовательном действии двух N-волн одинаковой интенсивности в различных по высоте точках сооружения. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...