Динамические нагрузки и напряжения при постоянном ускорении

При изучении прочности и разрушения деталей, конструкций и машин различают два вида нагрузок статические и динамические. К статическим нагрузкам относят такие, которые постепенно возрастают от нулевых до своих конечных значений, вызывая в теле медленный рост напряжений и деформаций. Здесь в любой момент имеет место равновесие между внешними и внутренними силами. При действии же динамической нагрузки нарушается равновесие между ними. Примером статической нагрузки может служить подъем груза на некоторую высоту с постоянной скоростью (установившееся движение), когда в любой момент времени существует равновесие между грузом (внешняя сила) и натяжением в канате (внутренняя сила). В то же время при неравномерном (например, ускоренном) движении того же груза на [c.50]

Динамические нагрузки и напряжения при постоянном ускорении [c.327]

В предыдущих разделах был рассмотрен расчет стержней и стержневых систем на действие статических нагрузок, то есть постоянных во времени или таких, которые в процессе нагружения конструкции изменяются настолько медленно, что возникающие при этом силы инерции незначительны и ими можно пренебречь. Быстро изменяющаяся нагрузка вызывает перемещения элементов конструкции с ускорениями, в результате чего возникают инерционные силы, которые необходимо учитывать в расчете. Такие нагрузки, а также вызываемые ими перемещения, деформации и напряжения, называются динамически. 1и. К динамическим относятся вибрационные и ударные нагрузки, создаваемые различными двигателями, станками, механизмами, а также нагрузки, возникающие при движении тела с ускорением. [c.312]

В качестве примера на рис. 100, а показаны результаты расчета по этой методике для передней рессоры двуосного грузового автомобиля с осевой нагрузкой 6 тс. По оси абсцисс отложены длина I передних рессор и соответствующие жесткости с при условии постоянных статических напряжений а т в листах, а по оси ординат — среднеквадратичные значения ускорений 9а колебаний рамы над передней осью при движении по булыжной дороге хорошего качества (среднеквадратичная высота неровностей 1,2 см) со скоростью 50 км/ч, среднеквадратичные значения динамических прогибов рессор /д и долговечность L рессор в тыс. км пробега. [c.273]

Собственный вес и силы инерции. Предыдущие формулы относятся к стержням постоянного сечения, нагруженным силами на концах. Может случиться, что силы распределены непрерывным образом по поверхности или объему стержня. Так, например, замурованный в стену стержень, если вытягивать его за конец, встречает сопротивление со стороны скрепляющего его со стеной цемента по всей поверхности заделки. Пример распределенной по объему силы — 9Т0 сила тяжести. При рассмотрении динамических задач о напряжениях в движущихся стержнях можно, согласно принципу Даламбера, вводить непрерывно распределенные по объему силы инерции. Во многих случаях ввиду малости деформаций достаточно определять кинематические элементы движения так, как если бы тело было абсолютно жестким. Таким образом ускорения, а следовательно, и силы инерции могут быть найдены заранее. Способ решения таких задач, которые можно назвать квазистатическими, ничем не отличается от способа решения статических задач сопротивления материалов. Специфика динамических задач обнаруживается тогда, когда нельзя пренебречь силами инерции, происходящими от движения, связанного с деформацией. Таковы, например, задачи о колебаниях стержней и о действии ударной нагрузки. [c.38]

Процесс динамического старения закаленной и низкоотпущен-ной стали заключается в нагружении до напряжений, вызывающих возникновение небольшой остаточной деформации и отпуска при повышенной температуре в условиях постоянной общей деформации или напряжения. В процессе отпуска под напряжением происходит релаксация локализованных внутренних микронапряжений или при ускоренном распаде мартенсита. Возникающая в процессе нагружения и развивающаяся во время отпуска малая пластическая деформация приводит к изменению исходной субструктуры,. которая, возможно, становится полигонизованной и закрепляется выделяющимися на дефектах дисперсными частицами карбидов. Этот метод динамичед ого старения был опробован на упругих чувствительных элементах из стали 50ХФА для прецизионных манометров. После закалки к отпуска при 150° С упругие элементы разжимали до появления остаточной деформации, а затем подвергали отпуску под нагрузкой в специальном приспособлении. В результате динамического старения возрастает. предел упругости и в 2,5 раза уменьшается упругий гистерезис, что повышает точность и долговечность приборов [65]. [c.39]

Быстрое распространение трещины по материалу является чисто динамическим процессом. Так как нагрузка прикладывается на некотором расстоянии от конца трещины, то должна постоянно осуществляться передача напряжений по образцу при продвижении трещины. Это происходит при помо щи волн напряжений. Рассмотрим нагружение образца в момент наступления неустойчивости. В то время, когда трещина начинает распространяться, некоторая часть напряжения в ее конце релаксирует и трещина стремится затормозиться или остановиться. Эта разгрузка передается в точку нагружения посредством волн напряжений, после чего новый импульс нагрузки возвращается обратно в конец трещины и вызывает концентрацию напряжений. Трещина может опять отреагировать ускорением, вызывая вследствие этого релаксацию напряжений. Этот цикл повторяется много раз, В конце концов, когда релаксация напряжений, происходящая с увеличением трещины, оказывается такой, что приложенная, нагрузка не может более поддерживать процесс разрушения, происходит остановка трещины, [c.126]

Пластина с одним краевым надрезом при одноосном растяжении является очень простой экспериментальной системой. Предполагалось, что данные о динамической трещино-стойкости можно получить, вызывая разрушение предварительно растянутой пластины посредством удара в вершину краевого надреза и измеряя скорость трещины в процессе разрушения [2, 8J. Практически оказалось, что условия нагружения должны быть такими, чтобы вызывать замедление трещины на ранней стадии ее роста с последующим ускорением после прохождения через хорошо выраженный минимум скорости. В предположении, что импульс напряжений, инициирующий разрушение, затухает за то время, в течение которого скорость трещины снижается до минимального значения, и что нагружающая система достаточно мягкая для того, чтобы предварительная нагрузка поддерживалась на постоянном уровне в течение большей части процесса разрушения, оказалось возможным вычислить динамический коэффициент интёнсивности напряжений в вершине трещины по величине предварительных напряжений и длине трещины, соответствующей моменту, когда скорость трещины минимальна. [c.191]

Фирма Mahle [73] проводила ускоренные испытания поршней новых конструкций на динамическом стенде с пульсаторами резонансного типа. На стенде имеется возможность воспроизводить диаграммы предельных напряжений (см. рис. 102) на натурном поршне, изменяя соотношения в переменной и постоянной (сжимающей) нагрузках, а также осуществлять нагрев до температуры 200° С. По данным фирмы, после 0,5 млн. циклов в бобышках поршней возникали трещины, близкие по характеру к возникаюш,им на дизеле. Такие же стенды имеет фирма Karl S hmidt [99]. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...