Испытание стержней на устойчивость

ИСПЫТАНИЕ СТЕРЖНЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ [c.192]

Целью испытаний стержней на устойчивость является определение критической нагрузки через дополнительный прогиб по длине образца. Необходимо отметить, что обычно стержень при испытании на устойчивость при шарнирном закреплении будет терять устойчивость по одной полуволне. Вследствие этого необходимо измерять прогиб в месте его максимальной величины, т. е. на половине длины образца. [c.194]

Таким образом, при испытании несовершенного стержня на устойчивость мы получили критическую нагрузку Fкp для идеального стержня. [c.194]

Если при испытаниях на устойчивость ставится частная задача моделирования — изучение продольного изгиба стержня или панели, целесообразно в процессе анализа размерностей исходить из предположения об аффинном соответствии модели и натуры. [c.155]

Величина критического напряжения как при испытании на устойчивость, так и при эксплуатации зависит от ряда факторов от длины стержня, точнее, от его относительной гибкости // тш, где I — длина стержня г тш — наименьший радиус инерции сечения i iin = , fmm — наименьший момент [c.52]

При испытании на устойчивость торцы стержня, строго перпендикулярные его оси, устанавливают на отшлифованные прокладки из стали высокой твердости, расположенные на специальных шарнирных (цилиндрических или шаровых) опорах или чаще на плитах машины (торцовые опоры) при этом задается и фиксируется место приложения нагрузки относительно сечения стержня. Обычно на устойчивость испытывают серию стержней одного профиля различной длины и строят кривую продольной устойчивости в коорди- [c.53]

Стержень при этой нагрузке сохранял еще устойчивое равновесие, и только дальнейшее повышение нагрузки приводило к потере устойчивости, наступавшей, как и в первом случае, в форме плоского изгиба оси в результате спокойного нарастания прогибов. В обоих этих случаях исчерпание несущей способности сопровождалось сбросом нагрузки в размере 20—30% от критической. Лишь в отдельных испытаниях этой серии стержней наблюдалась потеря устойчивости в форме резкого изгиба оси (хлопком), сопровождаемая мгновенным сбросом значительной части (70—80%) нагрузки. В последних случаях критическая нагрузка на стержень оказывалась на 10—20% выше нагрузки, которая регистрировалась для стержней той же гибкости, исчерпание несущей способности которых наступало спокойно . Из 17 испытаний стержней трубчатого сечения ни разу не было отмечено местных деформаций поперечного сечения. Изогнутая ось стержня всегда имела плоский характер упругой или упругопластической деформации, исчезающей почти полностью при снятии нагрузки. [c.161]

Ов и относительное укорочение h. Скорость испытаний на сжатие устанавливают в тех же пределах, что и при испытаниях на растяжение. При сжатии предельной силой проводят испытания иа устойчивость тонкостенных элементов — стоек, профилей, труб и т. п. Испытания проводят при однократном и длительном сжатии до разрушения (потери устойчивости) пли до достижения определенной степени деформации. В момент выпучивания стержня, когда прогиб растет без заметного увеличения нагрузки, определяют критическое напряжение потери устойчивости стержня Onp=Pnp/f, где Рцр — критическая сила F — площадь поперечного сечения стержня. [c.10]

Введение в строительную технику стали выдвинуло ряд проблем упругой устойчивости, получивших жизненно важное значение. Инженерам на практике все чаще приходилось иметь дело с подвергающимися сжатию гибкими стержнями, тонкими сжатыми пластинками, разного рода тонкостенными конструкциями, выход из строя которых определялся не чрезмерным напряжением, а потерей упругой устойчивости. Простейшие задачи зтого рода, относящиеся к сжатым колоннам, получили уже к тому времени достаточно тщательную теоретическую разработку. Но ограничения, при которых можно было бы с уверенностью полагаться на теоретические результаты, не были еще вполне ясны. В опытах с колоннами уделялось недостаточно внимания тому влиянию, которое оказывали те или иные способы закрепления концов, точность приложения нагрузки и упругие свойства материала. Поэтому результаты испытаний расходились с теорией, и инженеры в своей проектной работе предпочитали пользоваться различными эмпирическими формулами. Заметный сдвиг в области экспериментального изучения работы сжатых стержней произошел лишь после того, как развилась сеть лабораторий по испытанию материалов и были усовершенствованы измерительные приборы. [c.352]

Анализ этих постановок и обобщение их на задачи устойчивости пластин и оболочек проводился в работах Ю. Н. Работнова [135, 285], С. А. Шестерикова [173], а также в работах [76, 77, 78, 91, 82, 84, 85]. Расчеты критического времени в условиях ползучести по условным критериям устойчивости не обнаруживают соответствия данным эксперимента. Например, результаты испытаний на сжатие стержней из дюралю- [c.257]

Общий вид стержней, установленных в прессе, показан на фотографиях, сделанных в процессе испытания и после потери устойчивости (рис. 7 и 8). [c.179]

Испытание на кручение имеет по сравнению с испытанием на растяжение то преимущество, что поперечное сече ние стержня остается неизменным до самого момента разрушения, следовательно, при испытании получается истинная диаграмма зависимости между т и у. Однако для получения этой зависимости непосредственно, в чистом виде, испытания следует производить над тонкостенными трубками. Образцы в форме тонкостенных трубок трудно изготовлять, кроме того, при скручивании трубок с очень малой толщиной стенки наблюдается потеря устойчивости. Это значит, что трубка, будучи закрученной, сплющивается. Испытания над тонкостенными трубками производятся весьма редко, в практике обычно испытывают на кручение сплошные [c.201]

При испытаниях стержней на устойчивость обычно реализуются именно те условия, которые приняты при установлении критерия потери устойчивости Шенли нагрузка, создаваемая испытательной машиной, непрерывно возрастает. Однако при Р= Р, прогиб первоначально прямого стержня равен нулю, фактически за момент потери устойчивости принимается момент, когда прогиб достигает некоторой достаточно большой величины, поэтому измеренная критическая сила будет находиться между Р и Р , притом ближе к Р . Для реальных материалов критические напряжения, определенные по приведен- ому и по касательному модулю, отличаются друг от друга мало, как это видно из графика на рис. 216. В то же время расчет по касательному модулю дает нижнюю границу для критического напряжения, поэтому его и нужно рекомендовать. [c.316]

Следует отметить также, что при определении критического вре-[ени на основе формулы (7), полученной исходя из линейного урав-ения, необходимо в качестве критерия устойчивости задавать еличину прогиба, при достижении которого несущую способность, гержня можно практически считать исчерпанной. Такая концеп-ия критерия устойчивости не может вызвать недоразумений, по-кольку при испытаниях стержней на продольное сжатие в усло-иях ползучести длительность жизни образца после достижения рогибом некоторой величины относительно мала. [c.31]

При длительных статических испытаниях на устойчивость строят кривые напряжение — время и де юрмация — время, оценивая устойчивость стержня по значению критического времени Тцр, в течение которого стержень под действием некоторого постоянного напряжения сохраняет несущую способЕюсть. [c.10]

Эта аномалия, вероятно, объясняется следующим. Как уже указывалось, под пластичностью понимается накопленная деформация в момент появления макротрещины. Если разрушению стержня, подвергаемого совместному распоряжению и кручению, не предшествует потеря устойчивости деформирования, то макротрещина зарождается на поверхности, и последующий процесс разрушения не сопровождается заметным возрастанием деформаций на поверх1НОСти, что позволяет определять пластичность по деформациям на удалении от места разрушения. Если же разрушению предшествует потеря устойчивости деформирования, то наиболее опасная область смещается к оси стержня. Процесс развития зарождающейся в этой области трещины может сопровождаться значительным возрастанием деформаций на поверхности в месте разрушения, в силу этого определенная по ним пластичность оказывается завышенной. Определить пластичность по деформациям на удалении от места разрушения также нельзя, поскольку они характеризуют лишь критическую деформацию. В связи с этим нами принимались во внимание лишь результаты испытаний стержней, у которых не наблюдалась шейка. Это позволяло не учитывать изменение напряженного состояния в процессе разрушения. [c.141]

Испытание на устойчивость дает возможность определять несущую способность тонкостенных элементов (Стоек, профилей, труб) при сжатии их продольной силой [13, 14]. Метод позволяет производить оценку материалов, предназначенных для элементов конструкций, работающих на продольный изгиб, путем испытания тонкостенных стержней с различной формой поперечного сечения и различной длины. Испытания проводятся с учетом предполагаемых условий эксплуатации при однократном и длительном нагружениях, при комнатной и повышенных температурах, до разрушени (до потери устойчивости) или прекращаются при достижении определенной степени деформации. Для испытания на устойчивость при однократном приложении нагрузки используются универсальные машины или прессы, при длительном нагружении — машины рычажного типа, предназначенные для испытаний на длительную прочность и ползучесть, которые в этом случае снабжаются специальными реверсорами. [c.52]

При испытании на устойчивость стержейь (образец), сжимается между траверсами машины. В момент выпучивания стержня, когда прогиб растет без заметного увеличения нагрузки, по остановке стрелки динамометра, машины отмечают значение критической силы Якр и определяют критическое [c.52]

Результаты опытов по устойчивости плоских панелей в условиях ползучести показаны на рис. 34. Здесь штриховыми линиями нанесены результаты испытаний на устойчивость плоских панелей из дуралюмина Д16АТВ в условиях ползучести при температуре 250° С, через а обозначено отношение сжимающего усилия к критическому значению. Сплошными линиями показаны теоретические данные. Как видим, эксперименты подтверждают результаты приведенного выше решения, имеет место монотонное изменение прогибов с уменьшаюш,ейся скоростью. Штрих-пунктирная линия получена в результате опыта, проведенного с пластинкой, продольные края которой свободно перемещались (случай балки —полоски), эта кривая t ( ) аналогична диаграммам, относящимся к стержням, и позволяет найти критическое время для балки-полоски. [c.126]

При испытаниях стержней уголкового профиля, кроме изгиб-ных деформаций, наблюдались также признаки крутильных деформаций. Это проявлялось, в частности, в развороте внутренних опорных плит балансиров на угол до 7—8° относительно друг друга и относительно начального положения (рис. 10). Тем не менее из 16 стержней уголкового профиля только в двух случаях при Х=100 и X =45 имела место потеря устойчивости в плоскости полки. Во всех других случаях изгиб стержней больших гибкостей в момент потери устойчивости наблюдается в плоскости наименьшей жесткости с размалковкой полок в форме, показанной на рис. 11, а. [c.161]

Для стержней с к<к р критические напряжения можно определять по эмпирическим формулам. Эмпирические формулы получают на основании испытаний серии шарнирно опертых стержней, имеющих различные < Хпр, которые доводят до потери устойчивости. В результате для каждого из них находят критическое напряжение соответствующее его гибкости к . Опытные точки с координатами (Я.,, а ) наносят на плоскость (Я., а ) и строят по ним аппроксими- [c.373]

Допускаемую величину касательного напряжения при чистом сдвиге можно было бы определить таким же путем, как и при линейном растяжении и сжатии, т. е. экспериментально установить величину опасного напряжения (при текучести или при разрушении материала) и, разделив последнее на тот или иной коэффициент запаса прочности, найти допускаемое значение касательного напряжения. Однако этому на практике мешают некоторые обстоятельства. Деформацию чистого сдвига в лабораторных условиях создать очень трудно — работа болтов и заклепочных соединений осложняется наличием нормальных напряжений при кручении сплошных стержней круглого или иных сечений напряженное состояние неоднородно в объеме всего стержня, к тому же при пластической деформации, предшествующей разрушению, про 1сходнт перераспределение напряжений, что затрудняет определение величины опасного напряжения при испытаниях на кручение тонкостенных стержней легко может произойти потеря устойчивости стенки стержня. В связи с этим допускаемые напряжения при чистом сдвиге и кручении назначаются на основании той или иной теории прочности в зависимости от величины устанавливаемых более надежно допускаемых напряжений на растяжение. [c.145]

Вплоть до работ Шенли [25.16] (1946) и [25.17] (1947) использование критерия приведенно-модульной критической нагрузки не. подвергалось сомнению, а решения, основанные на гипотезе отсутствия разгрузки, не вызывали доверия. Шенли при испытании шарнирно опертого стержня путем замера деформаций заметил, что после достижения касательно-модульной нагрузки стержень изгибается и что одновременно растет и сжимающая сила. Таким об]разом, была подтверждена касательномодульная нагрузка. Анализ этого эксперимента, проведенный с помощью модели Ридера (двух жестких стержней, соединенных двумя одинаковыми упругими стержнями) послужил основанием для формулировки концепции продолжающегося нагружения и пересмотра классического подхода Эйлера — Энгессера. Концепция продолжающегося нагружения позволяет значительно упростить решение устойчивости оболочек, поскольку при этом нет необходимости определять границу раздела зон разгрузки и догрузки. [c.303]

Из сопоставления результатов, получаемых по этой формуле, с результатами испытаний на действительную потерю устойчивости и проверок искривленности реальных стержней значения коэффициента неравномерности, которые можно ожидать, изменяются от почти 5 10 (минимальные значения для стержней, изготовленных с особой тщательностьй в смысле прямолинейности) до 100 10" (максимальные значения для обычных конструкций). На рис. 2.10 представлены результаты (сплошные линии), следующие из формулы (2.34), сопоставленные р некоторыми полученными по общепринятым эмпирическим формулам (штриховые линии) ). [c.86]

Мусшенбрук ранее, в XVIII веке, уже использовал свои остроумные испытательные машины для изучения явления продольного изгиба. Оценив должным образом своего предшественника, Дюло исследовал тот же вопрос на очень большом количестве образцов. Для различных значений отношения длины стержня к размеру его поперечного сечения, находящихся в пределах от 200 до 24, он получил среднее значение отношения наблюденной в опыте критической силы к вычисленной по формуле Эйлера, равное 1,16. Дюло не считал, что его результаты обязательно должны вызвать сомнения в применимости теории Эйлера. Дюло отмечает, при описании этих первых, достаточно хорошо выполненных экспериментов, истину, прекрасно известную каждому современному экспериментатору, исследующему проблему потери устойчивости, состоящую в том, что трение и проблема закрепления образцов делают эти испытания чрезвычайно затруднительными для проведения [c.272]

К своей работе в Геттингене Прандтль приступил с осени 1904 г. В том же году к нему присоединился его близкий друг проф. Рунге, чтобы вести здесь курс прикладной математики. Их работа, протекавшая в полном согласии, была направлена к общей цели—поставить работу Института прикладной математики и механики ) на должную высоту, в результате чего он превратился скоро в мощный центр, куда стали стекаться молодые силы, интересовавшиеся приложениями математики в технике ). В этот период времени аспиранты Прандтля работали главным образом в области сопротивления материалов Г. Хорт ) написал диссертацию о температурном режиме стали, подвергающейся испытаниям на разрыв С. Берлинер ) провел исследование гисте-резисных петель в чугуне при растяжении автор настоящей книги приступил тогда к упомянутой выше работе по устойчивости двутавровых балок. В связи с аварией, случившейся на строительстве Квебекского моста (в Канаде) Прандтль заинтересовался устойчивостью сжатых элементов составных профилей и показал ), что раскосам и планкам, соединявшим тяжелые пояса сжатых составных стержней моста, потерпевшего аварию, были даны недостаточные размеры поперечных сечений. [c.472]

В настоящей работе основное внимание удейяется вопросам расчета устойчивости элементов тонкостенных конструкций (стержней, пластин и оболочек) из металла, обладающего при высоких температурах свойством неограниченной ползучести. При растяжении образцов из такого материала при высоких температурах скорости деформаций ползучести убывают лищь на начальном участке испытаний, затем обычно следует фаза установившейся скорости ползучести на заключительном участке, предшествующем разрушению, мбжет начаться возрастание скорости. Для системы из такого материала под действием нагрузки в условиях ползучести может существовать такое конечное время, когда из-за больших деформаций ползучести наступит недопустимое изменение формы конструкций. Так, у сжатого постоянной си-лой стержня в условиях ползучести может произойти быстрое возрастание прогибов сжатая цилиндрическая оболочка может выпучиться под действием внешнего давления оболочка может сплющиться. [c.254]

Рекомендуется также гальванометрический метод испытания битумно-пеко-ковых композиций. Тщательно очищенный стальной стержень диаметром 10 мм и длиной 100—150 мм погружают в расплавленную композицию таким образом, чтобы один его конец выступал над поверхностью расплава на 10—15 мм. Стержень вынимают, охлаждают и затем погружают в стакан с агрессивной средой, по отношению к которой испытьшается стойкость композиции. При этом стержень устанавливают таким образом, чтобы непокрытая композицией часть стержня не соприкасалась с жидкостью. Стержень включают в электрическую цепь, в которой вторым электродом служит угольная пластина, помещенная в тот же стакан с агрессивной средой. В цепь включают также гальванометр. Принято считать композицию устойчивой, если по истечении 72 час. ие произошло отклонение стрелки гальванометра. [c.229]

Точность отсчета деформаций можно увеличить введением нониуса или связав подвижную форму через блочную систему с лимбом, градуированным в долях мм (фиг. 27). Отношение плеч рычагов А и В выбрано так, что усилие в стержне Х=18,75 Р, а давление на П. в 4 раза больше усилия в стерж- не и окончательное давление равно 75 Р. При испытании П. с необработанными концевыми витками следует для устойчивости крайние витки залить свинцом или каким - либо легкоплавким сплавом. Счет активно действуюш им виткам в таком случае должен ве--стись от точки от- [c.225]

Многие конструктивные решения, примененные в проекте ракетоплана РП-218, находились в стадии испытаний и доводки. Однако их еще не применяли комплексно в конструкции одного самолета. Кроме них было много других еще не решенных вопросов, например, связанных с аэродинамикой самолета, его устойчивостью и управляемостью. Полное отсутствие опыта проектирования и создания таких самолетов требовало выполнения обширной программы значительных по объему и продолжительных по времени теоретических, опытно-конструкторских и экспериментальных исследований. Стержнем такой программы научно-исследовательских работ по применению ракетного двигателя для полетов на больших высотах, включенной в 1935 г. в план работ РНИИ, и стал проект ракетоплана РП-218. [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...