Условия подобия механических испытаний

УСЛОВИЯ ПОДОБИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ [c.20]

Как видно, все требования по форме, размерам и качеству образцов для испытаний на растяжение базируются на тех общих соображениях и правилах, которые были изложены в разделе об условиях подобия механических испытаний ( 5 гл. I). [c.95]

Большинство характеристик механических свойств металлов и сплавов не является их физическими константами. Они в сильной степени зависят от условий проведения испытания. Поэтому нельзя судить о свойствах металлических материалов по данным механических испытаний, которые проводятся разными исследователями по разным методикам. Необходимо выполнение определенных условий проведения испытаний, которые бы обеспечили постоянство результатов при многократном повторении иопытаний, так чтобы эти результаты в максимальной степени отражали свойства материала, а не влияние условий испытания. Кроме того, соблюдение этих правил должно гарантировать сопоставимость результатов испытаний, проведенных в разное время, в разных лабораториях, на различном оборудовании, образцах и т. д. Условия, обеспечивающие такое постоянство и сопоставимость результатов, называются условиями подобия механических иопытаний. [c.20]

Большие трудности связаны с получением статистических данных о несущей способности элементов конструкций. Для этого используются в основном два способа. По одному из них экспериментально определяются функции распределения характеристик усталости (или других необходимых механических свойств) для материала путем массовых испытаний лабораторных образцов. Пользуясь условиями подобия, по ним определяется циклическая несущая способность деталей. Систематические исследования усталостных свойств легких авиационных сплавов Б статистическом аспекте были проведены, например, кафедрой сопротивления материалов МАТИ [7 10 11 14] и другими организациями [5]. Это позволило показать применимость усеченного нормально логарифмического распределения для величин долговечностей и ограниченных пределов усталости, установить зависимость дисперсий чисел циклов от уровня напряжений, построить семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения. На основе гипотезы прочности слабого звена были разработаны критерии подобия при усталостных разрушениях в зависимости от напрягаемых объемов с учетом неоднородности распределения [c.144]

Экспериментальные исследования проводятся как на натурных конструкциях, так и на их моделях, выполненных с соблюдением необходимых условий подобия. Эти исследования широко применяются при изучении механических свойств материалов, испытаниях натурных конструкций на прочность, изучении процессов разрушения материалов и конструкций. [c.526]

До недавнего времени при использовании теории подобия в практике механических испытаний использовали лишь условия геометрического и статического подобия. [c.43]

Применение подходов теории подобия к анализу разрушения металлов и сплавов с трещиной в условиях плоской деформации и установленная масштабная инвариантность критических параметров, контролирующих точки бифуркаций, позволили сформулировать условия проведения тестовых испытаний, с целью получения в наиболее простых условиях эксперимента необходимых данных для расчета механических свойств, определяющих работоспособность материала с трещиной. Вводится три фундаментальных свойства материала критическая плотность энергии упругой деформации W с, сопротивление пластической деформации ((1т) и трещиностойкость (/ i )- Знание Kw а,, позволяет прогнозировать разрушение материала по механизму нормального отрыва в различных условиях нагружения при известной зависимости предела текучести от температуры и скорости нагружения по данным тестовых испытаний. [c.380]

Конечно, во многих практически интересных случаях (самолет, корабль и т. п.) такое определение сил воздействия на больших телах ( в натуре ) представляет очень трудную задачу, решение которой не только сложно и дорого, но иногда просто невозможно. Поэтому ставятся такие вопросы нельзя ли при соблюдении геометрического подобия измерить силы сопротивления на маленькой модели и затем уже определить силы действия потока на большое тело Можно ли и при каких условиях на основании испытания маленькой модели узнать силы, действующие на геометрически подобное тело больших размеров Можно ли на основании испытаний в воде или в какой-либо другой жидкости или газе сделать заключение о том, какие силы будут действовать на геометрически подобное тело в воздухе Общий ответ на эти вопросы таков для этого необходимо, чтобы кроме геометрического подобия модели и натуры имело место и механическое подобие ). [c.387]

Вторая часть Механические испытания. Конструкционная прочность посвящена рассмотрению механических свойств металлов в связи с условиями нагружения. Сюда входят способы нагружения, чувствительность к надрезу и трещине, условия подобия, масштабный фактор, принцип равнопрочности и, как синтез всего изложенного, оценка конструкционной прочности металла по определенным механическим свойствам, что делает возможным выбор материалов, надежных в эксплуатации. [c.12]

Хотя теория подобия и моделирования является лишь исходной базой, помогающей обоснованию закономерностей и методов испытания, и хотя во многих отношениях условия подобия еще мало изучены (например, по структурному, кинетическому и другим признакам), ниже изложены некоторые теоретические положения и примеры применения теории подобия при анализе экспериментальных зависимостей и для объяснения и учета влияния масштаба на механические свойства. [c.274]

Об условиях подобия при механических испытаниях материалов. Для моделирования процессов деформации и разрушения при механических испытаниях необходимо соблюдать определенные соотношения между условиями лабораторных испы- [c.296]

До недавнего времени большинство наиболее распространенных механических испытаний основывалось на статических представлениях, в результате чего учитывались главным образом лишь условия геометрического и статического подобия. Однако и при анализе подобия механических явлений, протекающих при статическом нагружении образца, следует учитывать кинетику и динамику процессов. [c.297]

Важность соблюдения условий подобия при проведении механических испытаний наглядно демонстрируется стандартизацией их методики в государственном, а некоторых испытаний и в международном, масштабе. В СССР имеются ГОСТы на большинство наиболее рас- [c.22]

Для создания подобия двух механических испытаний необходимо соблюдать геометрическое подобие и подобие напряженного состояния. Оба эти условия не соблюдаются, если пытаться оценивать прочность режущей кромки с помощью стандартных методов испытания инструментального материала на растяжение, сжатие, изгиб, кручение и др. [c.126]

Отпечатки при вдавливании пирамиды получаются геометрически подобными, поэтому при измерении твердости этим способом соблюдаются условия механического подобия и результаты испытаний не зависят от величины нагрузки Р. [c.29]

Масштабный фактор (или иначе называемый масштабный эффект) тесно связан с физической природой прочности и разрушения твердых тел. Механические свойства сплава, особенно при знакопеременных или повторяющихся нагружениях, зависят от абсолютных размеров испытываемых образцов и конструкций даже в случае полного соблюдения подобия их геометрической формы и условий испытания [48, 61, 88, 144]. Предел выносливости гладких образцов понижается с увеличением их размеров, что оценивается коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения. Для материалов с неоднородной структурой (литые стали, чугуны) влияние размеров образца на выносливость более резко выражено, чем для металлов с однородной структурой. Наиболее значительно снижается усталостная прочность с ростом размеров образца [48, 88] в случае неоднородного распределения напряжений по сечению образца (при изгибе). Форма поперечного сечения образца, определяющая объем металла, находящегося под действием максимальных напряжений, существенно влияет на выносливость образца. При плоском изгибе влияние на предел выносливости размеров прямоугольных образцов больше, чем цилиндрических. При однородном распределении напряжений по сечению гладких образцов (переменное растяжение — сжатие) масштабный эффект практически не проявляется. Характерно, что при наличии концентраторов напряжения масштабный эффект наблюдается при всех, без исключения, видах напряженного состояния. Чем более прочна сталь, тем сильнее проявляется масштабный эффект. [c.21]

Однако, в действительности существуют расхождения механических свойств конкретных изделий и образца даже при соблюдении подобия геометрических размеров и условий испытания с условиями эксплуатации. Эти явления называют масштабным эффектом или масштабным фактором. [c.603]

Таким образом, при условии геометрического и механического подобия, а также подобия важнейших технологических операций, существенно влияющих на разброс исходных данных, можно проводить оценку рассеяния несущей способности натурной цилиндрической оболочки по результатам испытаний моделей. Полученный при этом результат, как правило, будет завышенным в запас надежности конструкции [58]. [c.171]

Методы кратковременных статических прочностных испытаний при нормальных и повьппенных до 1500 К температурах достаточно хорошо известны и освещены в литературных источниках [64], а также решаменти-рованы стандартами (ГОСТ 9.910-88, ГОСТ 25.503-80, ГОСТ 25.506-85, ГОСТ 9651-84, ГОСТ 14019-80) на основные виды испытаний материалов при растяжении, сжатии, изгибе, кручении и др. В дальнейшем механические испытания тугоплавких материалов, проводимые в интервале 1500...3300 К, будут считаться высокотемпературными. При высокотемпературных испытаниях тугоплавких материалов для сопоставимости определяемых характеристик важно обеспечить соблюдение закона подобия механических испытаний в отношении формы и размеров образцов, одинаковых условий силового и теплового нагружения, учета влияния состава среды, способов нагрева и других факторов [3]. [c.278]

Для определения прочностных характеристик (предела тек чести, предела прочности) сварных соединений различного рода конструкций (сосудов давления, газонефтепроводов, корпусов аппаратов химического оборудования и т п.) из последних на стадии отладки технологии их изготовления вырезают образцы поперек сварного шва, форма и размеры которьпс оговариваются ГОСТ 6996-66. В том сл> чае, когда соединения механически неоднородны, т е. имеют в своем составе %-частки, металл которых обладает пониженным сопротивлением пластическому деформированию по сравнению с основным металлом конструкций, по-л>-ченных при испытании образцов, на натурные констр> кции неизбежно приведет к созданию неверных представлений о их прочностных характеристиках. Это связано с тем, что на практике имеются существенные различия в схеме нагр> жения образцов и конструкций, относительных параметрах соединений и т.д. Кроме того, как отмечалось в работе /104/, большое влияние на получаемые результаты (а , Og) оказывает степень компактности поперечного сечения образцов k = s/t (где и / — размеры поперечного сечения). При этом отмечалось, что для получения сопоставимых резу льтатов по Sj и соединений констру кций и вырезаемых образцов необходимо соблюдение условий подобия по их нагру жению (пластическому деформированию) и по относительным геометрическим параметрам (например, к). [c.148]

Под масштабным эффектом прочности подразумевают нарушение классических законов подобия, наблюдаемое при механических испытаниях геометрически подобных образцов. Это нарушение кажущееся оно свидетельствует о том, что на прочность образца влияют также некоторые другие параметры, имеющие размерность длины, но не входящие в классические уравнения теории упругости и пластичности. Это может быть характерный размер волокна, зерна, микроскопической трещины и т. п. Чем грубев структура композита, чем соизмери-мее структурные масштабы длины с масштабами образца, тем при прочих равных условиях сильнее проявляется маштабный э ект. [c.167]

При проведении испытаний материалов необходимо соблюдать условие однородности напряженного состояния, при котором обеспечивается постоянство такого состояния во всех точках испытуемого образца. Форма образцов и способ приложения нагрузок д()лжны согласовываться с законом механического подобия [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...