Теоретическая и техническая прочность

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТИ. [c.326]

Теоретическая и техническая прочность металлов. [c.159]

ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ [c.6]

Эффективное использование резервов заложенных в материалах свойств приобретает актуальнейшее значение на современном этапе. О величине таких резервов достаточно красноречиво свидетельствует, например, теоретическая оценка прочности твердых тел, в частности металлов. Так, прочность металлов на разрыв (при всестороннем растяжении) может достигать нескольких сотен и тысяч килограмм-сил на 1 мм [1]. Прочность же промышленных металлов и сплавов обычно составляет 10—100 кгс/мм2. "Такая большая разница между значениями теоретической и технической прочности обусловлена наличием в реальном материале различных дефектов микроскопических — точечных (вакансии, межузельные атомы, примесные атомы в твердых растворах), линейных (дислокации), двухмерных (поверхностные и двойниковые границы, дефекты упаковки, межзеренные границы в поликристалле) и макроскопических (включения других фаз, поры, трещины и пр.). [c.6]

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ [c.126]

Наличием внутренних дефектов в известной мере объясняется наблюдаемое на практике несоответствие между теоретической и технической прочностью тел. [c.11]

Различают теоретическую и техническую прочность металла. При определении теоретической прочности предполагают, что исследуемый монокристалл имеет идеальную кристаллическую решетку, деформируется до момента разрушения упруго и разрушается хрупко, без пластической деформации. Техническая, или наблюдаемая, прочность определяется непосредственно экспериментом на реальных образцах со всеми присущими им дефектами. [c.29]

Значения теоретической и технической прочности для некоторых чистых отожженных металлов [c.30]

Что такое теоретическая и техническая прочности металлов Чем объясняется существенное различие в их величинах [c.32]

По замыслу авторов книга должна служить справочным пособием конструкторов по расчету, конструированию и технологии сборки пластмассовых деталей различных типов. Принимая во внимание современный уровень развития механики полимеров, можно сказать, что сложная задача, поставленная авторами, выполнена в основном успешно. Материал книги распределен методически удачно. Систематическое изложение теоретических и технических данных по выбору материалов, расчетам на прочность, определению конструктивных параметров деталей позволяет составить отчетливое представление о возможности применения [c.7]

Молекулярная (теоретическая) прочность стекла, определенная различными методами, равна примерно 1000—1200 кГ/мм . Следовательно, техническая прочность обычного промышленного стекла при растяжении и изгибе в 100—300 раз меньше его теоретической прочности. В условиях эксплуатации таких стекол используется только около 1% молекулярной прочности стекла. Такое огромное несоответствие между теоретической и практической прочностью стекла объясняется рядом причин, основными из которых являются во-первых, свойственная стеклу высокая хрупкость и обусловленный этим специфический характер его разрушения во-вторых, неупорядоченность и неоднородность строения практических стекол и, в-третьих, появление поверхностного дефектного слоя на изделиях из стекла в процессе их производства и эксплуатации. Стекло как хрупкий материал практически не имеет пластической деформации, обладает особенно низкой прочностью нри растяжении (в 10— 15 раз меньшей, чем при сжатии) и характеризуется относительно высоким модулем упругости в связи с тем, что даже при малых деформациях (около 0,2%) в таком хрупком материале возникают напряжения, достигающие уже предела прочности при растяжении. Хрупкое разрушение стекла под действием нагрузки вызывается возникновением и развитием поверхностных и внутренних трещин, образующих так называемые очаги хрупкого разрушения. [c.166]

Интенсивные исследования в области получения чистых металлов позволили еще в 30-х годах академикам Журкову С. Н. и Александрову А. П. достигнуть чрезвычайно высокой-технической прочности на кварцевых нитях (ств=13-10 МПа), а на стеклянных нитях техническая прочность равнялась ств = 6-10 МПа. Позднее в физико-техническом институте им. Иоффе профессором Степановым А. В. были получены нитевидные монокристаллы ( усы ) некоторых металлов с прочностью около 10000 МПа. Если учесть, что прочность конструкционных сталей колеблется в пределах 300- 800 МПа, то огромная разница в прочности налицо исправление дефектной структуры кристаллов увеличивает их прочность на несколько порядков и приближает ее к теоретическому значению, которое можно приближенно считать равным ав(Т)—. 0,1Е. [c.328]

Техническая прочность обычного хрупкости промышленного стекла при растяжении и изгибе в 100—300 раз меньше его теоретической (молекулярной) прочности, равной примерно 1000—1200 кГ/мм . Разрушение стекла, начинающееся обычно с поверхности, обусловлено прогрессивным развитием поверхностных и внутренних микродефектов (микротрещин), образующих так называемые очаги хрупкого разрушения. Коэффициент прочности внутренних слоев стекла по отношению к прочности его поверхности составляет 2,5—3,5. [c.450]

Теоретическое значение прочности, рассчитываемое по указанной формуле, в 100—1000 раз больше технической прочности. Это связано с дефектами в кристаллическом строении, и прежде всего с существованием дислокаций. Прочность металлов не является линейной функцией плотности дислокаций (рис. 77). [c.111]

В настоящее время удалось получить кристаллы, практически не содержащие дислокаций. Эти нитевидные кристаллы небольших размеров (длиной 2—Ш мм и толщиной 0,5—2,0 мкм), называемые усами , обладают прочностью, близкой к теоретической. Так, предел прочности нитевидных кристаллов железа составляет 13 000 МПа, меди 3000 МПа и цинка 2250 МПа, по сравнению о пределом прочности технического железа 300 МПа, меди 260 МПа и цинка 180 МПа. [c.111]

Изложенное выше показывает, что техническая прочность металла оказывается в сотни и даже тысячи раз меньше теоретической. [c.12]

Все существующие материалы имеют дефектную структуру, отличающуюся от идеальной. Поэтому фактическая техническая прочность материалов меньше, иногда на 2—3 порядка, теоретической прочности. Под теоретической прочностью понимают максимальную квазиупругую растягивающую силу, которая вызывает диссоциацию и преодолевает взаимодействие между частицами тела. [c.111]

Значительная часть данных, помещенных в справочнике, получена в лаборатории термопрочности Челябинского государственного технического университета. Характеристики длительной прочности заимствованы из публикаций [51, 57, 67] ряд данных по характеристикам малоцикловой усталости взят из статей, опубликованных в журнале Проблемы прочности и других публикациях [2,5, 8,9, 27—29, 39, 48, 51, 56, 57, 67, 68, 72, 85, 88, 90, 91, 96, 98, 99, 106, 109]. Использованы также материалы некоторых зарубежных исследований [115, 124]. В ряде случаев заимствованную информацию пришлось подвергнуть дополнительной обработке для получения необходимых характеристик. При этом были применены теоретически и экспериментально обоснованные соотношения последние рассматриваются в главах АЗ—А6. [c.258]

За редкими исключениями, кристаллы и кристаллиты, образующие поликристаллы, обладают различными типами структурных дефектов. Знание типов, способов образования, а также влияния структурных дефектов на различные процессы и свойства твердых тел совершенно необходимо для современных специалистов по физике твердого тела. Понятие реальный кристалл чрезвычайно широко. При малой концентрации структурных несовершенств реальный кристалл в пределе переходит в идеальный, приобретая качественно новые свойства. При большом содержании дефектов реальный кристалл в пределе приобретает аморфную структуру и свойства, характерные для аморфного состояния. Воздействие на реальную структуру твердых тел является одним из способов управления их свойствами. Например, в зависимости от концентрации точечных дефектов коэффициент диффузии в металлах может меняться на семь порядков, в таком же диапазоне меняется электропроводность полупроводника. Техническая прочность твердых тел отличается от теоретической (предельной) на три-четыре порядка. Исключив возможность влияния несовершенств, можно реализовать теоретическую прочность. Каждому понятно, насколько это важно для практических целей. [c.6]

В зависимости от диаметра и состава стекла техническая прочность стеклянных волокон при их формовании современными промышленными методами составляет 25—30 % теоретической прочности стекла. [c.253]

Увеличение прочности металла повышает надежность и долговечность машин (конструкций) и понижает расход металла на их изготовление вследствие уменьшения сечения деталей машин. Реально достигнутая прочность металла (техническая прочность) значительно ниже теоретической. [c.62]

Существенную разницу между теоретической и технической прочностью впервые объяснил Гриффитс, установивший ответственность микротрещины и других нарушений плотности материала за его разрушение. По Гриффитсу, максимальная техническая прочность тонкой пластины с внутренней трещиной равна [c.47]

Несовершенства кристаллического строения металлов несомненно снижают большую прочность поликристаллов, так как скопления их создают очаги, где в первую очередь, уже при небольших приложенных усилиях начинается разрушение. К тому же для большинства металлов пластическое течение начинается при напряжениях, которые в несколько раз ниже теоретических. Может показаться, что само определение теоретической прочности ошибочно и не представляет практического интереса. На самом деле это не так. В специальных условиях удается выращивать нитевидные монокристаллы многих металлов, в том числе и железа, с правильным кристаллическим строением, близким к идеальному. Эти кристаллы, часто называемые в литературе усами , имеют диаметр несколько микрометров и длину — несколько миллиметров. Нитевидные кристаллы, отличающиеся почти идеальной правильностью строения, показали при испытаниях на растяжение весьма высокую прочность. Для чистых металлов были получены следующие значения о, кПмм Ре—1337 Си—311 Ag—176 1п—225. и значения сравнимы с теоретическими. Из сопоставления теоретической и технической прочности становятся очевидными неисчерпаемые возможности повышения прочности металлов и сплавов. [c.31]

Одной из основных научных и технических задач в области изучения физико-механических свойств и структуры следует считать создание на основе системного подхода методик, с цомош ью которых можно моделировать условия, максимально приближенные к реальным (например, одновременное воздействие высоких температур, агрессивных сред и напряжений). Такой подход позволит, в частности, проводить теоретические разработки в области разрушения композиции основной металл — покрытие , создать предиосылки для создания количественной и качественной теории прочности металлов с покрытиями с учетом эксплуатационных факторов [17]. [c.16]

Техническая (реальная) прочкость твердых тел. Прочность per альных кристаллов и твердых тел, используемых в технике, называется реальной или технической прочностью Ор. В качестве примера в табл. 1.2 приведена ар для меди, железа, стекла и каменной соли и отношение СТо < р- Из данных табл. 1.2 видно, что техническая прочность твердых тел на два и более порядков ниже их теоретической прочности. [c.54]

Разработка дислокациотой теории объясняет, почему реальная прочность сталей и сплавов в 70-100 раз ниже теоретической. Так, реальная прочность чистого железа близка к 0,2 Па, в то время как расчетная его прочность составляет 14 Па. Основная причина такого большого расхождения — наличие в металлах дислокаций. Характерно, что полученные в лабораторных условиях чистейшие монокристаллы железа, свободные от дислокаций, имеют реальную прочность, близкую к расчетной, она равна 13 Па. Если бы удалось получить технические стали с прочностью, близкой к расчетной, то экономический эффект от снижения расхода металла бьш бы значительным. [c.12]

Регулярные стандартизированные испытания агрегатов тем более необходимы, что теоретический расчет усталостной прочности деталей автомобиля является в значительной мере условным. Автомобиль эксплоатируется при переменном режиме, причем влияющие на срок службы факторы сочетаются в самых разнообразных комбинациях и создают громадный диапазон непрерывно меняющихся условий. Поэтому расчет деталей на усталость, произведенный как по максимальным, так и по приближенно выбранным средним действующим нагрузкам, имеет практическую ценность в том случае, если он подкреплен результатами соответствующих стендовых испытаний. Более того, известно, что даже весьма тщательный теоретический расчет конструкции при правильном выборе материала и термообработки отнюдь не обеспечивает высокого срока службы. Например, испытания более 400 задних мостов до разрушения от усталости показали, что концентрация напряжений, вызванная деформацией шестерен, подшипников и картера, искажением формы зубцов, штрихами от механической обработки и т. п., варьирует в столь широких пределах, что в значительной мере перекрывает влияние металла и термообработки. В упомянутой выше работе [4] описываются результаты испытания четырех одинаковых коробок передач, две из которых были выполнены одним заводом, две — другим, причем изготовление производилось по одинаковым чертежам и техническим условиям. Проверка изготовленных коробок обычными методами не выявила никакой разницы между ними. Тем не менее при испытании на стенде под полной нагрузкой коробки одного завода выдержали 2 часа, коробки другого завода—20 час. Следовательно, одни только, так сказать, технологические нюансы могут оказать громадное влияние на срок службы. [c.223]

Чисто математические выводы о концентрации напряжений были встречены, как это часто бывает, с изрядной долей скептицизма в среде инженеров-нракти-ков (путь к современной науке о прочности и здесь не был гладким). Кроме того, еще одно весьма острое противоречие стояло на этом пути. Попробуем в нем разобраться. Допустим, пас заинтересовал вопрос о прочности какого-нибудь материала. Зная, например, силы сцепления, связывающие два атома в твердом кристаллическом теле, можно определить прочность материала путем строгого расчета. Таким образом, мы получим так называемую теоретическую прочность. А можно изготовить образец из того же материала и оцределить значение прочности экспериментально. Прочность, определенную таким путем, принято называть технической. Так вот, оказалось, что техническая прочность значительно (в де- [c.26]

Основополагаюш,ая работа Гриффитса, хотя и находилась вне его основных научных и инженерных интересов, оказалась весьма плодотворной. Она инициировала интерес к исследованию структуры материала в поисках пресловутых треш,ин Гриффитса , ответственных за малую техническую прочность материала сравнительно с теоретической. Не исключено, что в открытии дислокаций Тейлором, Орованом и Ноляни работы Гриффитса сыграли определенную роль. Возник интерес также и к другим сопутствуюш,им проблемам — устойчивости тела с треш,иной, скорости ее роста до и после критического состояния, трансформация полученных результатов в связи с пластическим течением у вершины треш,ины и другие проблемы. Все они находили своих исследователей. [c.76]

Основополагающая работа Гриффитса, хотя и находилась вне его основных научных и инженерных интересов, оказалась весьма плодотворной [12]. Она инициировала интерес к исследованию структуры материала в поисках пресловутых трещин Гриффитса , обеспечивающих малую техническую прочность материала сравнительно с теоретической. Не исключено, что в открытии дислокаций Тейлором, Орованом и Поляни работы Гриффитса сыграли определенную роль. Возник интерес также и к другим сопутствующим проблемам — это вопросы устой- [c.58]

Шероховатость поверхности является одной из основных характеристик качества поверхности ВКПМ, существенно влияющих на различные эксплуатационные показатели изделий, в частности на прочность, водопоглощение и т. д. Поэтому изучение шероховатости поверхности в целях разработки технологических рекомендаций по обеспечению ее требуемого уровня является важной научно-технической задачей, которая может быть решена двумя путями теоретически и экспериментально. [c.47]

Жумахов И. М. Теоретические и экспериментальные исследования напряжений и вибраций лопаток колес шахтных осевых вентиляторов и методы их расчета на статическую и динамическую прочность. Труды научно-технической конференции по прочности и износу горного оборудования. Госгортехиздат, [c.513]

Гриффис первым высказал мысль, что техническая прочность стекла меньше теоретической из-за наличия трещин в испытуемом образце стекла, причем он предполагал, что эти трещины находятся как на поверхности, так и внутри образца. [c.23]

Теоретической базой иопытаний на вязкость разрушения является линейная механика разрушения, анализирующая распределение напряжений у переднего края трещины. Он рассматривается как линейная зона возмущения, имеющая макроразмеры вдоль фронта распространения трещины и значительно меньшие размеры в двух других измерениях. Здесь наблюдается некоторая аналогия с теорией дислокаций, которая также имеет дело с линейными возмущениями (кристаллической решетки). Если теория дислокаций объяснила, почему техническая прочность намного меньше теоретической, то линейная механика разрушения объясняет, почему хрупкое разрушение развивается при значительно более низких напряжениях, чем вязкое. [c.197]

Теоретическое значение прочности, рассчитываемое по указанной формуле, в 100—1000 раз больше технической прочности. Как мы уже отмечали ранее, это связано с дефектами в кристаллическом строепин и прежде всего с существованием дислокаци . Прочность металлов не является линейной функцией плотности дислокаций (рнс. 38). Как видно из рисунка, возможны два основных способа повышения прочности 1) создание металлов и сплавов с бездефектной структурой и 2) повышение плотности дефектов в том числе и дислокаций, а также структурных препятствий, затрудняющих движение дислокации. [c.66]

Как известно, большой практический интерес представляет изучение причин значительного расхождения между теоретической прочностью идеальных кристаллов и прочностью реальных тел. Различными методами расчета теоретической прочности кристаллов получены величины, превышающие техническую прочность в 100—1000 раз. Некоторые исследователи объясняют этот факт, во-первых, несовершенством метода расчета прочности, вытекающим из того, что современная теория идеального кристалла не учитывает таких факторов, как последовательность смещения атомов [121, 464], возможность местной потери устойчивости кристалли-ческой решетки [135, 426], изменения в пр ессеТ еформир о в ани я упругих постоянных [203, 464] и т. п., и, во-вторых, наличием в реальном кристалле особого рода дефектов кристаллической решетки — дислокаций, которые при деформировании превращаются в ультрамикроскопические нарушения сплошности. [c.63]

Еще В. Фойхт, проведя серию экспериментов с хрупкими материалами, пришел к отрицательному заключению относительно возможности применения критериев прочности. П. Бриджмен обнаружил в 1931 г. явление <шинч-эффекта , которое невозможно объяснить с позиций теорий прочности (объяснение этого явления дано Г. П. Черепановым, 1965). В известной работе А. Ф. Иоффе с сотрудниками (1924) была поставлена серия опытов по изучению прочности кристаллов каменной соли при различных состояниях поверхности образца. Было обнаружено, что прочность кристалла с растворенным в горячей воде поверхностным слоем во много раз превышает его техническую прочность, достигая в отдельных случаях значения теоретической прочности. Обнаруженный эффект, а также многочисленные случаи разрушения металлических конструкций при напряжениях, меньших условного предела текучести Оо, 2, и многие другие явления разрушения, принципиально необъяснимые с точки зрения теорий прочности, заставили некоторых исследователей отказаться от галилеева представления о прочности как о некоторой константе материала (разумеется, при фиксированных внешних условиях). Это направление, берущее начало от работ А. А. Гриффита, Дж. И. Тейлора, Э. О. Орована, Дж. Р. Ирвина и др., опирается на изучение самого процесса разрушения. [c.373]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...