Методы определения упругих свойств

Интегральная пористость т, содержит мало информации о геометрическом строении пористого металла, поэтому возникает необходимость в создании метода определения упругих свойств пористого металла, [c.217]

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ [c.30]

Все методы определения упругих характеристик, по существу, являются неразрушающими. Однако при проведении стандартных испытаний необходимы вырезка или изготовление большого количества образцов определенной формы и размеров, поэтому эти методы связаны в какой-то степени с разрушением изделий. Кроме того, упругие свойства образца не всегда равнозначны упругим свойствам материала изделия и требуют значительных затрат труда для их определения. Наиболее эффективными для контроля упругих характеристик материалов непосредственно в изделии являются физические неразрушающие методы. [c.77]

По ГОСТ 1786—74 используют шарик диаметром 10 мм. При нагрузке 2,5 или 5 кН шарик вдавливают в материал, измеряют с помощью микроскопа диаметр полученного отпечатка и по нему рассчитывают твердость. Недостатком метода является то, что размер отпечатка невозможно определить непосредственно в момент действия нагрузки. Асбофрикционные материалы обладают определенными упругими свойствами, и размер отпечатка после снятия нагрузки изменяется. Кроме того, отпечаток не всегда оказывается достаточно четким, возникают трудности в определении его размера и соответствующие субъективные погрешности. [c.165]

Модуль сдвига G зависит от текстуры и содержания примесей так же, как и модуль нормальной упругости. При определении упругих свойств радиотехническим методом модулю нормальной упругости И 200 кгс/мм соответствует модуль сдвига, равный 4100 кгс/мм отсюда коэффициент Пуассона равен 0,32. [c.18]

В работах [11, 40] теория перколяции была использована для моделирования расположения ячеек при определении упругих свойств композитов случайной структуры методом конечных элементов. [c.34]

В дальнейшем для определения упругих свойств композитов в поперечном направлении и анализа зависимости их от упругих свойств компонентов и структурных параметров будут использованы результаты, полученные при применении метода тонких слоев к двоякопериодической расчетной модели композита. Повторяющийся элемент такой модели представлен на рис. 2.5. [c.47]

При определении упругих свойств динаса динамическими методами ход изменения G с температурой отличается от описанного, определенного статическим методом [56]. Различие заключается в том, что возрастание G а Е после низкотемпературного минимума идет значительно интенсивней при измерении динамическими методами. Так, по [57] Е динаса при 1000° в 2—3 раза выше, чем при 20° отмечается макси-, мум Е при 900—1100° [58]. [c.351]

Определение модуля упругости непосредственным измерением величины упругой деформации, особенно при высоких температурах, требует изготовления сложных образцов и точного измерения малых деформаций. Для определения упругих свойств керамических материалов, кроме обычных статических методов испытания, используют также динамические методы, основанные на учете упругих колебаний, вызываемых звуковыми волнами. [c.158]

Нахождение модуля поперечной упругости является наиболее сложной задачей определения упругих свойств компонента по заданным характеристикам компонентов. При использовании метода тонких слоев для двоякопериодической расчетной модели было предложено применять следующую формулу для определения а с учетом геометрии упаковки волокон [17] [c.124]

Интересно отметить, что в двух образцах значения а оказались близкими к нулю это указывает на наличие в образцах открытых трещин, определяющих их проницаемость. В целом анализ данных, представленных на рис. 6.2, позволяет заключить, что предложенная нелинейно-упругая модель пористой среды вполне удовлетворительно описывает изменения основных физических свойств горных пород-коллекторов нефти и газа. Наиболее важной задачей дальнейших исследований должна, по-видимому, явиться разработка комплекса независимых методов определения упругих постоянных С, и структурного коэффициента а. [c.224]

В заключение следует отметить, что перспективы разработки более простых методов определения упругих постоянных породы и ее структурного коэффициента открывают широкие возможности уверенного прогнозирования основных физических свойств пород-коллекторов нефти и газа на больших глубинах их залегания в различных геологических условиях. [c.230]

В данном разделе предложена методика численного расчета субкритического и закритического вязкого роста трещины при статическом и импульсном нагружениях. Методика основана на применении МКЭ в квазистатической и динамической упруго-пластической постановке с использованием теории пластического течения и параметра нелинейной механики разрушения — интеграла Т. Она позволяет контролировать развитие трещины при вязком разрушении с учетом неоднородных полей ОН, разнородности материала конструкции по механическим свойствам, реальной геометрии конструкции и ее формоизменения в процессе деформирования. Моделирование трещины осуществляли путем дискретизации полости трещины специальными КЭ (см. подразделы 4.1.3 и 4.3.1). Также излагается предложенный экспериментально-численный метод определения параметра /i материала, отвечающего страгиванию трещины. [c.254]

В инженерной практике широко применяются механизмы с жесткими звеньями, обладающие одной свободой движения. Для таких механизмов методы определения сил и моментов сил, приложенных к звеньям и возникающих в процессе их движения, излагаются в классической теории механизмов и машин. В быстроходных механизмах, а также в пространственных механических системах с несколькими свободами движения возникает необходимость учитывать упругие свойства звеньев, зазоры в кинематических парах и другие особенности. Эти вопросы рассматриваются в специальной литературе. [c.130]

Группу Определение механических свойств покрытий составляют методы оценки упругих, прочностных и пластических свойств. Из четырех известных констант упругости для покрытий обычно определяются модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Публикаций об экспериментальном исследовании других констант упругости покрытий — модуле объемной упругости и модуле сдвига, по-видимому, нет. Неясным остается вопрос о влиянии пористости на модуль упругости. Одной из самых распространенных и наиболее легко оцениваемых характеристик покрытий является микротвердость. Методика определения микротвердости, обладая несомненными достоинствами (неразрушающее испытание, оперативность измерения, простота и доступность оборудования и т. д.), в то же время дает большое количество информации. Когезионная прочность покрытий (чаще всего, предел прочности) исследуется в продольном и поперечном направлении. Слоистая структура покрытий и резко выраженная анизотропия свойств обусловливают большой разброс результатов измерений прочности. Пластические свойства, по-видимому, могут быть определены только для металлических низкопрочных покрытий. [c.17]

Для увеличения объема информации при определении физикомеханических свойств измеряют скорости УЗ-волн различных типов. Для этого применяют ЭМА-преобразователи, обеспечивающие повышенную точность измерения ввиду отсутствия слоев контактной жидкости. При использовании ЭМ.А.-преобразователей можно излучать и принимать одновременно три волны — продольную и две поперечные. Измеряют скорости и коэффициенты затухания для каждой волны, в результате чего определяют упругие постоянные, главные направления кристаллических осей и текстуру материала (т. е. преимущественное направление кристаллитов). Измерение таким методом упругой анизотропии позволяет оценивать некоторые технологические параметры металлических листов (например штампуемость). Аналогичный способ применяют для определения модуля упругости покрытий. [c.418]

Типичная слоистая структура представляет собой совокупность связанных слоев с различной ориентацией и определенной схемой чередования. Основной и успешно используемой при анализе слоистых композиционных материалов является система гипотез Кирхгоффа, основанная на предположении, что сечения плоские до деформации остаются плоскими и после деформации. Таким образом, предполагается, что взаимный сдвиг между осями отсутствует. Математически описать упругие свойства слоистого материала с произвольной структурой можно с помощью методов теории армированных сред при известных свойствах каждого слоя. Для классической теории пластин упругие постоянные представлены в равенстве [c.68]

С одной стороны, и формой и назначением элемента — с другой. Заметим, что применение методов сопротивления материалов для расчета относительно длинных балок дозволяет получить вполне удовлетворительные результаты, а расчет очень коротких слоистых балок, используемых для определения свойств материала, требует применения общих методов теории упругости. К сожалению, строгих критериев, позволяющих выбрать тот или иной метод расчета, в настоящее время не существует. Дальнейшие исследования в этом направлении весьма полезны, они позволят инженеру обоснованно выбирать соответствующий метод расчета, что приведет к снижению затрат на проектирование конструкции и к повышению ее надежности. [c.134]

Цель настоящей вводной главы заключается в том, чтобы дать обзор некоторых из наиболее существенных черт микромеханики композиционной среды. В отличие от охватывающих обширную литературу обзоров [3, 5], в которых рассматриваются различные подходы к определению эффективных свойств неоднородных тел, основой нашего изложения является разъяснение понятия эффективных упругих модулей и использование этого понятия. Сравниваются физическое и математическое определения эффективных модулей и обсуждается роль таких модулей в исследовании слоистых композитов, широко применяемых в технике. В заключение излагается метод, позволяющий изучать неоднородные (линейно изменяющиеся) мембранные напряжения в слоистых композитах, [c.13]

При определении эффективных свойств композиционных материалов исходят или из точных, или из приближенных упругих решений. Учитывая степень точности квазиупругого метода, можно заключить, что качество функций релаксации и ползучести композита, полученных из приближенных упругих решений, будет такой же, как и точность самих упругих решений. [c.151]

Демпфирующим свойствам материалов посвящена большая литература. Отметим литературные источники, в которых приводится библиография по этому вопросу Пановко Я- Г, Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. — М. Физматгиз, 1960 Писаренко Г. С. Рассеяние энергии при механических колебаниях. — Киев Наукова думка, 1962 Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов (справочник). Киев Наукова думка, 1971. Помимо основных понятий о демпфирующих свойствах материалов обсуждены основные методы определения характеристик рассеяния энергии при продольных, крутильных и изгибных колебаниях (энергетический, термический, статической петли гистерезиса, динамической петли гистерезиса, кривой резонанса, фазовый, резонансной частоты, затухающих колебаний, нарастающих резонансных колебаний) и приведена информация о демпфирующих свойствах многих материалов. [c.68]

Упругие свойства совмещенных опор, их влияние на критические скорости ротора и выбор метода уравновешивания изучены еще недостаточно. Прежде чем перейти к выбору метода и средств балансировки, рассмотрим вопросы определения упругих характеристик совмещенных опор и их влияния на критические скорости ротора. [c.130]

К формуле (1) мы приходим также при рассмотрении методом интегральных уравнений (см. [2]) шпинделя переменного сечения. Необходимо отметить, что определение собственных частот для упруго заделанного шпинделя постоянного сечения легко выполнить, используя решения, имеющиеся в справочнике [3]. Однако задача значительно усложняется для шпинделей переменного сечения — в тех случаях, когда динамическая жесткость заделки зависит не только от упругих свойств опоры, но и от массы подвижных ее частей. [c.183]

На рис. 26 приведены результаты определения реологических свойств обычной формовочной песчано-глинистой смеси по методу П. А. Ребиндера. Текучесть этой смеси, определенная по известным технологическим пробам (их около тридцати), близка к нулю. Осциллограммы на рис. 26, б показывают развитие во времени деформации е чистого сдвига, возникающей в уплотненной смеси при вытягивании из нее рифленой пластинки силой Р (рис. 26, а). Под действием силы Р = 1,0 кГ смесь ведет себя как упруго-вязкое тело (кривая 1) и после разгрузки (участок ВС кривой 1) пластинка возвращается в исходное состояние. Однако под действием силы = 1,335 кГ смесь ведет себя как пластически вязкое тело (кривая 2) и после разгрузки (участок ВЕ кривой 2) в ней обнаруживается остаточная пластическая деформация в 15 мк. [c.188]

Данная работа является практическим руководством по определению напряжений поляризационно-оптическим методом. Она состоит из шести глав, в которых изложены основы этого метода, описаны способы измерения величин напряжений и методы обработки результатов эксперимента для плоской и объемной задач в пределах упругости, свойства оптически чувствительных материалов и технология их изготовления, а также даны сведения о некоторых тинах поляризационных приборов и вспомогательного оборудования. [c.5]

В монографии обобщены закономерности влияния структуры на модуль упругости и совместного влияния геометрических параметров поверхности на коэффициент жесткости и несущую способность литых деталей. Дан сравнительный анализ существующих способов физико-термического, химического и механического упрочнения поверхности деталей. Приведены методы определения и практического регулирования структуры, физико-химических свойств и остаточных напряжений в поверхностном слое отливок. Рассмотрены процессы заполнения форм жидким металлом, формирование и классификация дефектов поверхности и поверхностного слоя литых и механически обработанных деталей. Описаны особенности технологической оснастки и технологии новых и существующих способов формообразования для получения отливок с упрочняющим геометрическим орнаментом. [c.2]

Упругие свойства совмещенных опор, их влияние на критические скорости ротора и выбор метода его балансировки еще изучены недостаточно, что сдерживает создание более совершенных конструкций. В предлагаемой работе рассматриваются вопросы определения упругих характеристик совмещенных опор и показывается их влияние на критические скорости ротора и выбор метода его балансировки. [c.239]

Измерения С. з. используются для определения ми. свойств вещества, таких, как величина отношения теплоёмкостей для газов, сжимаемости газов и жидкостей, модулей упругости твёрдых тел, дебаевской темп-ры а др. (си. Молекулярная акустика). Определение малых изменений С. з. является чувствит, методом фиксирования примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерение С. з. и её зависимости от разл. факторов (темп-ры, магн. поля и др.) позволяет исследовать строение вещества зонную структуру полупроводников, строение поверхности Ферми в металлах и пр. [c.548]

Для таких весьма вязких жидкостей, которые по всем внешним признакам являются твердыми телами, неприменимы те два метода определения вязкости, которые рассмотрены в главе И, поскольку в этом случае вязкость может достигать настолько большой величины, что потребовались бы либо чрезвычайно большие усилия, чтобы вызвать течение, которое возможно измерить за короткий промежуток времени, либо практически нереальное время наблюдения, если силы умеренные. В таких случаях (и для подобных материалов) Троутон применял методы испытаний, которые использовались для определения упругих свойств твердых тел, т. е. испытание на растяжение. Он нагружал стержень из изучаемого материала и измерял скорость его удлинения. Ясно, что нагрузка, отнесенная [c.97]

При определении модулей упругости С и коэффициента теплового расширения (КТР) а обычно используют метод эффективной среды, метод случайных функций, вариационные оценки и др. Обзор литературы, посвященной определению упругих свойств, приведен t [38, 77]. Многообразие методов определения Ска связано с проблемой замыкания уравнений (9.5), (9.6). Как и ранее, при определении проводимости, здесь наиболее перспективными являются те методы, которые используют структурные модели. Простейшие из шос. изучались Фойгтом и Ройссом [38, 77]. [c.170]

В гл. 4 этого тома Мак-Скимин дает обзор большого числа разнообразных методов определения упругих постоянных изотропных твердых тел. Во многих известных методах используются ультразвуковые волны, распространяющиеся с объемной скоростью. Здесь мы кратко покажем, как подробные сведения о характеристиках нормальных волн могут быть использованы для определения свойств материалов, особенно в тех случаях, когда измеряемые образцы имеют форму стержней, пластинок или полос. [c.181]

Подобный метод определения упругих постоянных путем сопоставления теоретической и экспериментальной частотных зависимостей для ряда нормальных волн может быть использован и для групповых скоростей. На фиг. 23 показан пример такого применения теории. Данные, приведенные на фиг. 23, получены Микером [52] путем измерения времени задержки импульсов с узким спектром, распространяющихся в алюминиевой полосе. Сопоставление экспериментальных точек с теоретическими кривыми в этом случае также позволяет определить значения а и Уд и проверить постоянство упругих свойств среды в широком диапазоне частот. [c.183]

В книге рассмотрены принципы, математические и физические основы, приборы для осуществления нового метода измерений упругих свойств твердых сред - акустополярископии. Описываются принципы расчета, практические конструкции датчиков чисто поперечных линейно-поляризованных колебаний, комбинированные датчики. Излагается устройство различных типов акустопслярископов, правила проведения измерений на них. Предложен полный путь определения всего набора упругих констант для сред орторомбической симметрии и выше. [c.2]

Акустический метод определения теплофизических свойств материалов основан на двух физических явлениях зависимости характеристик упругости от температуры и возникновении температурных напряжений при создании в образце неоднородного температурного поля. Оба явления приводят к изменению резонансных частот. Величина изменения резонансной частоты в результате получения образцом определенного количества тепла служит мерой теплоем -кости. Изменение резонансной частоты во времени непосредственно после теплового воздействия характеризует скорость восстановления теплового равновесия в образце, т.е. его температуропроводность. Медленное восстановление исходного значения резонансной частоты связано со скоростью возвращения тепла окружающей среде, т.е. коэффициентом теплообмена образца оСт со средой. Учитывая, что удельная теплоемкость Ср, плотность р, теплопроводность Я т и температуропроводность а связаны соотношением Я, = раСр, в результате акустических измерений получаем представительный комплекс теп-лофизических величин - теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность, коэффициент теплообмена. [c.158]

Феноменологическое исследование механических свойств композиционных материалов может быть проведено двумя путями. Первый основан на рассмотрении армирующего материала как конструкции и учитывает реальную структуру композиции. В этом случае задача состоит в установлении зависимостей между усредненными напряжениями и деформациями. Второй путь основан на рассмотрении армированных материалов как квазноднородных сред и использовании традиционных для механики твердых деформируемых тел средств и методов их описания. Краткая схема аналитического расчета упругих констант композиционного материала методом разложения тензоров жесткости и податливости в ряд по объемным коэффициентам армирования приведена в монографии [60, 83]. Установлено, что при малом содержании арматуры можно ограничиться решением задачи для отдельного волокна, находящегося в бесконечной по объему матрице. Однако такой подход заведомо приводит к грубым погрешностям при расчете упругих характеристик пространственно армированных материалов, объем которых заполнен арматурой на 40—70 %. К тому же следует учесть, что пространственное расположение волокон в этих материалах приводит к росту трудностей при решении задачи теории упругости по определению напряженно-деформированного состояния в многосвязанной области матрица—волокно. Коэффициент армирования при этом входит в расчетные выражения нелинейно, что приводит к очередным трудностям реализации метода разложения упругих констант материала по концентрациям его компонентов. [c.55]

Примером безмоментных оболочек являются сосуды, изготовленные методом намотки. Расчет таких конструкций основан на нитяной модели материала, согласно которой внутреннее давление и силы, приложенные по краям оболочки, воспринимаются армирующими волокнами и вызывают в них только растягивающие напряжения. Такие конструкции и методы их расчета рассмотрены в работах Рида [67], Росато и Грове [6в], Шульца [75]. Современные методы расчета сосудов давления и корпусов двигателей изготовленных методом намотки [24, 42], учитывают изгиб оболочки, вызванный соответствующим характером нагружения, а также несимметрией распределения геометрических параметров или упругих свойств материала по толщине. Изгиб-ные напряжения, предсказываемые в этом случае теорией малых деформаций, могут оказаться значительными. Однако рассматриваемые оболочки обычно деформируются таким образом, что в процессе нагружения остаются безмоментными. На безмоментной теории, предусматривающей большие деформации системы, основан метод определения равновесных форм армированных оболочек. Обзор исследований, посвященных оптимизации безмоментных оболочек из композиционных материалов, приведен в работе Ву [901. [c.148]

В данном томе излагаются методы определения характеристик материала по характеристикам его компонентов (теория эффективных модулей), анализируется линейно упругое, вязкоупругое и упругопластическое поведение композ1Щионных материалов, рассматриваются конечные деформации идеальных волокнистых композитов, описывается применение статистических теорий для определения свойств неоднородных материалов. Далее приводятся решения задач о колебаниях в слоистых композитах и о распространении в них воли, критерии разрушения анизотропных сред, описание исследования композиционных материалов методом фотоупругости. [c.4]

Перед тем как проводить нелинейный анализ, необходимо выполнить ряд вычислений на основании линейного подхода для определения как начальных характеристик жесткости композита, так и его предела текучести. Эта процедура осуществлена при помощи метода конечных элементов для повторяющегося сегмента структуры однонаправленного композита. Таким образом определены модули упругости в направлении армирования и в поперечном направлении, модуль сдвига и соответствующие коэффициенты Пуассона однонаправленного слоя. Эти константы позволяют рассчитать упругие свойства композита. Далее из начальных линейных зависимостей о(е) композита можно определить линейные приближения для деформаций композита, соответствующих любым конкретным нагрузкам в плоскости. Затем вычисляются деформации каждого слоя в предположении о том, что нормали к поверхности недеформированного композита остаююя прямыми и перпендикулярными после нагружения. Осредненные напряжения в каждом слое определяются через уже известные соотношения о(е) для слоя. [c.276]

В Советском Союзе, начиная с 1930 г., проводились работы по созданию методов расчета фукдаментов паровых турбин. В 1933 г. Е. Л. Николаи [Л. il4] предложил упрощенный способ определения частот собственных горизонтальных колебаний рамных фундаментов. В осно1ву своих исследований Е. Л. Николаи положил упрощенную схему Шпилькера. Предложенный Е. Л. Николаи способ дает возможность сравнительно просто вычислять три первые частоты собственных колебаний фундамента. Вопросы учета упругости грунта при определении частот собственных колебаний рассмотрены IB работе А. И. Лурье [Л. 15]. А. Г. Назаров Л. 16] впервые предложил при определении нагрузок учитывать упругие свойства фундамента. При этом оказалось, что величина коэффициента надбавки к весу машины зависит от отношения частот собственных колебаний и вынужденных, т. е. по сути дела является динамическим коэффициентом. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...