Исследования больших динамических деформаций

Исследования больших динамических деформаций [c.132]

Использованный в работе сополимер стирола с полиэфиром, который удовлетворяет большинству требований, предъявляемых к материалу мо дели, по-видимому, может быть применен для исследования динамического пластического сжатия, но имеет существенные недостатки при соответствующих испытаниях на растяжение из-за склонности к хрупкому разрушению при динамическом нагружении до достижения необходимого уровня больших постоянных деформаций. Хотя динамические краевые эффекты и не проявляются, время работы материала до разрушения оказалось ограниченным из-за наблюдавшегося охрупчивания, обусловленного, по-видимому, потерей летучей составляющей. Однако, несомненно, существует большее число других пригодных для такого типа исследований материалов, которые можно смешивать для моделирования конструкционного материала любого типа. [c.235]

Строгое описание процессов, проистекающих в твердом деформируемом теле при больших (конечных) деформациях представляет сложную проблему и требует привлечения определяющих соотношений нелинейной теории упругости [74 - 76, 88,130,191 и др.] с использованием громоздкого математического аппарата и мощной вычислительной техники. Сложность процесса построения решения, проблемы ветвления при неустойчивости численных алгоритмов, необходимость постоянного контроля их сходимости сопровождают исследование динамических задач в нелинейной постановке. [c.5]

При анализе второго этапа было выявлено, что вследствие большой жесткости тормозного шкива, рычагов и колодок крановых тормозов, для которых было проведено исследование, представляется возможным все возникающие деформации отнести за счет упругой деформации накладок, являющихся эластичным телом и в пределах рабочих нагрузок подчиняющихся закону Гука. Так как при замыкании тормоза колодки ударяются о шкив с усилиями, превышающими статические, то и динамическая деформация накладки превышает статическую. При достижении максимальной деформации накладки весь запас кинетической энергии рычагов переходит в потенциальную энергию деформации накладки, которая, стремясь разжаться, раздвигает тормозные рычаги. При этом вся система совершает быстро затухающие колебания относительно положения, соответствующего статической деформации накладки. [c.179]

Под действием динамических нагрузок, прикладываемых с большой скоростью, внутри материала возникают динамические быстро нарастающие напряжения. Как показывает опыт, при динамических деформациях, протекающих с большими скоростями, сопротивление материала деформированию существенно отличается от его сопротивления статическому медленно протекающему деформированию. Физическая природа влияния скорости деформации на механические свойства материалов изучена еще недостаточно, однако экспериментальными исследованиями установлено следующее [c.448]

Применительно к процессам разрушения горных пород при бурении, наряду с изучением элементарного акта статического вдавливания, большое значение имеют исследования акта динамического вдавливания, а также влияние горного и гидростатического (моделирующего воздействия столба промывочной жидкости) давлений на процесс деформации пород при вдавливании. [c.200]

Исследования сталей бейнитного класса, используемых для изготовления сосудов под давлением при одновременном воздействий окружающей среды и температуры, показали, что в этом случае существенную роль в продвижении трещины играет механизм динамического деформационного старения (ДДС) [123]. Он характерен для сероводородной среды H2S, в которой при повышенной температуре имеют место процессы, представленные на рис. 7.32. Механизм ДДС связан с проникновением водорода в металл, его охрупчиванием и активизацией процесса скольжения. При этом доминирующим механизмом разрушения является раскалывание материала. Процесс ДДС начинает доминировать в вершине трещины при большей температуре окружающей среды с возрастанием скорости деформации. [c.389]

В то же время следует отметить, что уменьшение упругих модулей после сильной пластической деформации наблюдали и в поликристаллах Си с существенно большим размером зерна [287], где о вкладе границ в этом смысле вряд ли можно говорить. Из сравнения результатов измерений упругих модулей с данными структурных исследований вытекает, что основное изменение упругих характеристик происходит при переходе структуры границы от неравновесного к равновесному состоянию. Вместе с тем рост зерен, если структурное состояние границ не меняется, не приводит к заметным изменениям упругих свойств. Поэтому в качестве еще одной из возможных причин наблюдаемого эффекта следует рассмотреть динамическую перестройку неравновесных границ в [c.173]

В 1960 г. после пяти лет измерений профилей волн конечной амплитуды в поликристаллах (см. ниже раздел 4.28) я обнаружил, что функция отклика одномерной динамической пластичности отожженных поликристаллических металлов была параболической с коэффициентами, зависящими линейно от окружающей температуры. Результаты этих первых успешных измерений параметров пластических волн, ставших возможными благодаря открытому мной новому техническому применению тонкой дифракционной решетки, естественно привели к сравнительному изучению квазистатического отклика для тех же твердых тел. Одномерная функция отклика при квазистатической деформации отожженных поликристаллов и при III стадии определяющей сдвиговой деформации кубических монокристаллов, также рассматривавшейся в этом систематическом исследовании, имела такую же форму, как и наблюдаемая в динамических опытах. Сходство функций отклика на протяжении нагружения для конечной деформации отожженных кристаллических тел в этих трех различных ситуациях привело к тому, что я предпринял большое исследование для сравнения коэффициентов парабол при определенных значениях Т1Т сходственной (гомологической) температуры. [c.140]

Новые задачи динамики машин возникли в связи с учетом упругости звеньев. Можно отметить две группы таких задач. В первой — дополнительные перемещения звеньев, обусловленные упругостью, оказываются малыми по сравнению с основными перемещениями, определенными кинематической схемой механизма. В этом случае решение, выполняемое обычными методами кинематики и кинетостатики, корректируется методами теории колебаний. Вторая группа задач определяется большими деформациями упругих элементов механизмов. Для таких механических систем исследование производится одновременно кинематическими и динамическими методами. Методы расчета и проектирования подобных систем развиваются, в частности, применительно к машинам вибрационного и виброударного действия. [c.220]

ОТ /7 И р, требующее большого числа расчетов, не проводилось. Выполненные ранее исследования динамической устойчивости [3, 4] показали, что в случае эквивалентных несовершенств по одной форме бп = 0,02 деформации при выпучивании оказываются близкими к наблюдавшимся в эксперименте. , . [c.41]

Одним из важных параметров, определяющих возможность протекания динамической рекристаллизации в чистых металлах, является величина энергии дефектов упаковки. Исследования, выполненные в работах [213, 214], показали, что в таких металлах, как медь, никель, которые характеризуются сравнительно небольшой величиной энергии дефектов упаковки при значительных степенях деформации, наблюдается динамическая рекристаллизация, а в алюминии [215], а-железе, тугоплавких металлах с о. ц. к. решеткой [216], у которых величина энергии дефектов упаковки имеет большие значения, процессы возврата протекают настолько быстро, что динамическая рекристаллизация не наблюдается [216]. Однако даже в металлах и сплавах с высокой энергией дефектов упаковки можно создать условия, затрудняющие протекание динамического возврата и облегчающие развитие динамической рекристаллизации. К таким условиям можно отнести изменение режимов деформации (уменьшение температуры с сохранением достаточно высокой скорости деформации) либо специальное легирование элементами, понижающими энергию дефектов упаковки и затрудняющими перераспределение дислокаций. [c.110]

Изложенное имеет особенно важное значение при исследовании. полей динамических деформаций в энергетическок оборудовании, так как в этом случае имеет место соче гание неблагоприятных условий совпадение диапазонов рабочих частот и помех, имеющих очень высокий уровень низкий уровень измеряемых динамических деформаций при значительной постоянной составляющей и необходимость одновременного измерения деформаций в большом числе точек для получения характеристик поля напряжений и возмущающих сил. Поэтому была проведена разработка динамической аппаратуры с обеспечением помехоустойчивости за счет питания тензорезисторов переменным напряжением, но с сохранением преимущества потенциометрических схем, связанного с отсутствием балансировки входных цепей. [c.19]

XIX век часто характеризуют как век, в котором главное внимание уделялось линейности, но при рассмотрении исследований, выполненных в каждом из его десяти десятилетий и в каждом из последующих семи XX века, всегда обнаруживаются усилия одного или большего числа экспериментаторов привлечь внимание к тому факту, что для всех серьезно изучавшихся твердых тел зависимость между напряжением и деформацией при малых деформациях была существенно нелинейной. Безапелляционные утверждения инженеров и атомистически ориентированных физиков о том, что квазистатические и динамические упругие свойства твердых тел при инфинитезимальных деформациях фундаментально линейны, вновь и вновь отделялись одно от другого последовательностью периодов успешных фундаментальных исследований нелинейных малых деформаций в механике сплошной среды — твердых деформируемых тел. Хотелось бы знать, означает ли экспериментальное изучение констант упругости третьего порядка начало нового, продолжительного, широкого понимания важности нелинейности при малых деформациях, или это будет еще одним случаем изолированного периода экспериментирования, который будет забыт в последующие десятилетия. [c.212]

В данной статье показаны возможности инженерного решения проблемы остановки трещин в конструкциях. Разра ботаны методы для измерения величин трещиностойкости, которые управляют процессом остановки трещины в толстостенных элементах конструкций. Для большого класса конструкций могут быть проанализированы пути применения этих величин трещиностойкости — как на основе динамического, так и на основе более приближенного, статического, подходов. Такие возможности существуют сейчас в основном для условий линейно-упругого деформирования, соответствующих плоской деформации. Для решения практических задач об остановке трещины при высоких напряжениях, распространение которой сопровождается большой пластической деформацией, необходимы дополнительные исследования. Они включают изучение пластического поведения материала и его взаимодействия с трещиной в течение коротких промежутков времени при высоких скоростях деформирования, типичных для быстрого роста и остановки трещины. Необходимы также методы анализа остановки трещины при смешанном разрушении и разрушений полностью путем среза. Исследования корреляций с результатами стандартных испытаний, таких, как испытания по Шарпи, испытания падающим грузом и обычные испытания для определения трещиностойкости, могут со временем облегчить задачу оценки трещиностойкости по отношению к остановке. [c.248]

Квазижидкое течение металла в условиях высоких давлений и деформации сдвига при трении. Уменьшение площади реального контакта вследствие упрочнения материала в процессе приработки приводит к значительному увеличению нормального давления в пятне контакта, а локализация пластической дефор.мации по глубине приповерхностного слоя обусловливает значительное возрастание относительной скорости деформации, которая в условиях, приводящих к формированию ЛКС [8—11], достигает значений около 10 с . Следовательно, деформация микрообъела металла в области пятна контакта при трении происходит в экстремальных условиях высоких нормальных давлений и высоких скоростей деформации сдвига, на несколько порядков превышающих скорости деформации при традиционных методах исследования ползучести металлов. В этих условиях экстраполяция классических концепций деформации может приводить к заблуждениям, поэтому объяснение механиз.ма пластической деформации металла в установившемся режиме граничного трения, начиная с определенных скоростей скольжения, должно базироваться на представлениях о механизмах динамической деформации металла в условиях высоких давлений, высокоскоростных деформаций сдвига и, кроме того, больших градиентов температур по глубине контактной зоны, которые неизбежно должны возникать при высокоскоростной пластической деформации. микрообъемов материала в поверхностных слоях трения. [c.150]

Проведенными исследованиями установлено, что если сплав МА2 обработать ковкой под прессом с обжатиями 20—30% при температурах конца ковки порядка 300—350° предел прочности сплава может быть повышен до 30 кГ/мм . Такое же упрочнение магниевых сплавов при динамической деформации (деформация под молотом) может быть достигнуто при значительно меньших обжатиях порядка 10—15%. Большое влияние на упрочнение магниевых сплавов оказывает продолжительность нагрева в процессе обработки давлением. Чем больше длительность нагрева или выдержки при нагреве, тем меньше упрочнение. При значительных выдержках упрочнение сплавов полностью снимается, что объясняется развитием и завершением разупрочняющих процессов возврата и рекристаллизации. [c.192]

Ранее этот метод использовали для сравнительного изучения влияния таких переменных факторов, как состав н структура сплава или добавки ингибиторов к коррозионным средам, а также для исследования комбинированного влияния состава сплава и коррозионной среды на разрушение в тех случаях, когда в лабораторных условиях не удавалось обнаружить растрескивания образцов прн нспытаннн по методу постоянной нагрузки или постоянной деформации. Таким образом, испытания при постоянной скорости деформации — относительно жесткий вид лабораторных испытаний в том смысле, что при нх применении часто облегчается коррозионное растрескивание, в то время как другие способы испытания нагруженных гладких образцов не приводят к разрушению. С этой точки зрения рассматриваемый способ испытания подобен испытаниям образцов с предварительно нанесенной трещиной. В последние годы многие исследователи поняли значение испыта-Н1и"1 с использованием динамической деформации и теперь представляется, что испытания этого типа могут применяться гораздо более широко благодаря своей эффективности, быстроте и более надежной оценке исследуемых вариантов. На первый взгляд, может показаться, что испытания образцов на растяжение при малой скорости деформации до их разрушения в лабораторных условиях имеют небольшое сходство с практикой разрушения изделий прн эксплуатации. При испытаниях по методу постоянной деформации и методу постоянной нагрузки распространение трещины также происходит в условиях слабой динамической деформации, в большей или меньшей степени зависящей от величины первоначально заданных напряжений. Главное заключается во времени испытаний, в течение которого зарождается трещина коррозионного растрескивания, и в структурном состоянии материала, определяющем ползучесть в образце. Кроме того, появляется все [c.315]

М. А. Больщанипа и В. Е. Панин 3] на основе собственных исследований и анализа литературных данных отметили ряд особенностей накоплеиия скрытой энергии деформации. Скрытая энергия деформации растет с увеличением степени деформации вначале быстро, а затем более медленно с тенденцией к насыщению. При идентичных условиях деформации абсолютное значение скрытой энергии тем выще, чем выше температура плавления металла отношение скрытой энергии деформации Ез к работе пластической деформации X тем больше, чем выше температура плавления и чем меньше чистота металла. Чем больше скорость деформации при одинаковых степенях деформации, тем больше скрытая энергия деформации. Металл, предварительно деформированный при большей скорости, при последующей деформации менее способен к запасению энергии, чем медленно деформированный металл (динамически деформированный образец ведет себя как более наклепанный). [c.8]

Иначе говоря, в теории упругости (линейной и нелинейной) и вообще в механике сплошной среды задачи исследования деформаций решаются с помощью феноменологических понятий и законов, т. е. осредненных п достаточно большим объемам параметров динамического и кинематического характера и связей между ними, подтверждаемых макроопытом. Взаимоотношения механики сплошной среды и физической теории строения вещества есть взаимоотношения между макро- и микрофизикой. [c.5]

Рассчитанная по уравнению (5.27) деформация, которая предшествует разрушению сколом в интервале хрупко-пластичного перехода, практически полностью совпадает с кривой 3. При расчете больших деформаций учитывался стадийный характер деформационного упрочнения через коэ( х шциент усреднения р (смотри выше). Кривые 4 и 5 на диаграмме ИДТ представляют диаграмму структурных состояний и соответствуют деформациям, при которых происходит изменение коэ4х))ициента деформационного упрочнения в процессе развития и перестройки дислокационной структуры. Эти кривые фактически являются верхней границей равномерного распределения дислокаций ( лес ) и соответственно нижней границей образования ячеистой структуры. Причем если при деформации выше 200 °С наблюдается равноосная ячеистая структура (5.19, г), то при более низких температурах ячеистая структура обнаруживает четкую связь с полосами скольжения (5.19, д), что свидетельствует об ограниченном характере поперечного скольжения. Кривые 7 н 9 построены с привлечением данных фрактографических исследований. При повторном изломе в продольном направлении охлажденных до —196 °С образцов, которые ранее были испытаны при 800 и 1000 С, в шейке образцов наблюдалось межзеренное хрупкое разрушение (рис. 5.19, б), причем размер зерен составлял 1—2 мкм. Поскольку после первичных испытаний ниже 600 С, несмотря на хорошо сформированную ячеистую структуру, такой вид разрушения не наблюдается, то предполагается, что в шейке образца при больших деформациях начинается динамическая рекристаллизация [435], хотя такие низкие температуры начала этого процесса (Тр 700 С, или 0,ЗЗГпл) еще пока не отмечались. Таким образом, кривая 7 нанесена в качестве нижней границы области динамической рекристаллизации. Кривая 9, построенная по данным фрактографических исследований, схематически показывает температурно-деформационную область, в которой имеет место расслоение по границам ячеистой структуры. [c.220]

Область В, которая соответствует деформациям в перетяжках между крупными порами, включает две зоны зону — расслоения и зону Вз — пористости. Такое деление выполняется по данным фрак-тографических исследований и отражает появление при больших деформациях несплошностей на субграницах. При этом низкотемпературная ячеистая структура, имеющая полосчатый вид (рис. 5.19, д), приводит к расслоению (5.19, л), равноосная ячеистая структура образует на перетяжках поры (рис. 5.19, м), размер которых на порядок меньше пор, связанных с границами зерен. С переходом при высоких температурах в область динамической рекристаллизации (область Г) субструктурная пористость на поверхности излома исчезает. [c.222]

Нами разработана методика исследований скоростных микро-структурных изменений в стали при высоких температурах и пластической деформации [275]. При рассмотрении недеформированного аустенита этот метод имеет существенное преимущество перед вакуумным травлением, так как он фиксирует структуру аустенита практически мгновенно, что важно для динамических процессов резко выделяет слаботравящиеся двойниковые границы созданием цветового контраста пограничных объемов надежно исключает из рассмотрения в качестве границ следы движения границ аустенитных зерен отличается большой наглядностью. [c.181]

Данный обзор исследований волн и колебаний, возникающих в направленно армированных композитах, был по необходимости кратким, и список цитированных работ, бесспорно, далек от полного. Некоторые важные и интересные аспекты проблемы совсем не рассматривались. В числе последних упомянем динамические эффекты в хаотически армированных композитах, механизмы разрушения в условиях динамического нагружения, такие, например, как разрыв волокон и расслоение, оптимизацию структуры, и, конечно, нелинейность связи напряжений с деформациями при динамическом нагружении направленно армированных композитов. Аналитические и экспериментальные работы по этим темам опубликованы, но большая часть из них носит поисковый характер. Краткое обсуждение некоторых из зтих работ содержится в обзорных статьях Гёртмана [29] и Пека [53, 54]. Несмотря на это стоит закончить данную главу несколькими замечаниями относительно хаотического армирования, разрушения, оптимизации и нелинейности, а также перечислением некоторых посвяшенных этим вопросам работ. [c.386]

В окрестности дефекта на поверхности раздела в нагруженном композиционном теле локальные напряжения резко возрастают, особенно около границ дефекта. Если уровень локальных напряжений достаточно высок, то дефект становится неустойчивым и может развиться до столь больших размеров, что тело разрушится. При исследовании динамических задач теории упругости было установлено, что динамическая концентрация напряжений выше концентрации, рассчитанной для соответ-ствуюш,ей статической задачи. Вследствие этого может оказаться, что дефект на поверхности раздела будет развиваться или нет в зависимости от того, прикладывается ли внешняя нагрузка внезапно, скачком, или же возрастает постепенно. Распространение дефекта вдоль поверхности раздела двух соединенных упругих тел с различными упругими константами и различными плотностями изучалось в работе Брока и Ахенбаха [17]. Было установлено, что развитие дефекта вызвано концентрацией напряжений, возникающей в тот момент, когда система горизонтально поляризованных волн достигает границы дефекта. Предполагалось, что разрыву адгезионных связей предшествует течение в слое, связывающем тела в единую систему. Была вычислена скорость перемещения переднего фронта зоны течения для различных значений параметров, определяющих свойства материала, и различных систем волн. Оказалось, что по достижении критического уровня пластической деформации происходит разрыв материала на заднем фронте зоны течения. [c.387]

Эффект динамического упрочнения состоит в том, что чем больше скорость нагружения, тем меньше время протекания пластической деформации, а следовательно, выше напряжение, при котором происходит переход от упругой деформации к пластической. Экспериментальные исследования, проведенные Л. П. Орленко, показывают, что при увеличении скорости удара до 7,8 м/с динамический предел прочности стали интенсивно возрастает, при дальнейшем увеличении скорости (до 61 м/с) предел прочности изменяется незначительно. Свойства металлов при статическом и динамическом нагружениях различны. При том и другом нагружении в металлах появляется упругая, пластическая или упругопластическая деформация. Механические свойства металлов при любых условиях нагружения характеризует условная кривая напряжение — деформация, которая зависит от давления, скорости деформации и температуры. Кривая 0(e) динамического нагружения всегда расположена выше кривой статического нагружения (рис. 2). Предел упругости при однократном ударе не увеличивается, но значительно повышаются пределы текучести и [c.15]

В предыдущих главах рассмотрены динамические явления в машинных агрегатах, имеющих сравнительно простую структуру моделей. К моделям такого вида приводят обычно используемые при их построении допущения, связанные с пренебрежением реальным распределением инерционных параметров, исключением из рассмотрения унруго-диссипативных свойств звеньев передаточного механизма и рабочей машины, существенным ограничением числа учитываемых степеней свободы механической системы и системы управления и пр. Однако для достаточно широкого класса задач динамики управляемых машин адекватные модели машинных агрегатов имеют значительно более сложную структуру. Так, для передаточных механизмов машинных агрегатов с быстроходными двигателями характерны возмущающие воздействия с широким частотным спектром. При исследовании динамических процессов в таких машинных агрегатах возникает необходимость в исиользовании моделей передаточных механизмов с большим числом степеней свободы, отражающих многообразие двин<ений, обусловленных изгибно-крутильными деформациями звеньев, контактными деформациями опор и др. В ряде случаев существенным оказывается учет реального распределения упруго-инерционных параметров. [c.169]

На рис. 89 приведены результаты моделирования на типовые динамические воздействия. Из результатов моделирования следует, что системы с выключающимися связями обладают определенной чувствительностью к изменению спектрального состава динамических воздействий и к дополнительным переходным режимам, вызываемым выключением связей. Когда спектр динамического воздействия является одноэкстремальной функцией несущей частоты, существует достаточно широкий диапазон частот, в пределах которого указанными явлениями можно пренебречь. Это объясняется тем, что система является грубой по Андронову (структурно устойчивой) к изменению параметров и обладает свойством адаптации (в области динамической устойчивости [3]) к заданному классу динамических воздействий [64]. Если же соответствующий спектр является многоэкстремальной функцией (что особенно часто встречается на практике и, в частности, при обработке реальных акселерограмм сильных землетрясений), то динамические системы данного класса обладают значительно большей чувствительностью к скачкообразному изменению параметров (структуры). Во многих случаях это приводит к существенному сужению области или к потере динамической устойчивости. В этом случае целесообразно проводить исследование динамических систем с переменной структурой, учитывающих оба вида дислокаций (комбинированные СПС) хрупкое разрушение и пластические деформации материала. Излагаемая методика анализа позволяет непосредственно перейти к исследованию подобных систем. [c.309]

Анализ экспериментальных результатов по влиянию основных параметров на процесс позволил с определенной долей условности, зависящей от соответствующих допусков, на плоскости р — Т (Р — либо е, либо а) выделить три основные зоны малых скоростей деформирования 10 % Р < Р (Т), средних скоростей Р (Т) < Р 10 и больших скоростей р 10 с . Влияние скорости деформирования в первой зоне объясняется реологическими эффектами (ползучестью). Вторая зона характеризуется относительно слабым влиянием скорости деформирования. Влияние скорости деформирования в третьей зоне объясняется наличием динамических эффектов. Наиболее детальные исследования характеристик процесса при лучевых путях нагружения (для траекторий малой кривизны) проведены в средней зоне. Большое количество экспериментальных работ посвящено исследованию процесса ползучести при постоянных и меняющихся (в том числе и знакопеременных) нагрузках в случае одномерного напряженного состояния (растяжение — сжатие стержней). Влияние скорости деформации на зависимость между напряжениями и деформациями в третьей зоне при динамических скоростях нагружения также привлекло серьезное внимание. Однако большие трудности измерения соответствующих величин в динамических процессах и необходимость прив.лечепия различных модельных представлений для расшифровки результатов эксперимента привели к тому, что в настоящее время, несмотря на большое количество экспериментальных результатов, отсутствует достаточно надежная методика построения динамической диаграммы а — е. Таким образом, перспектива последующих экспериментальных исследований заключается в следующих основных направлениях [c.140]

В этом случае коэффициент тензочувствительности примерно одинаков для упругой и пластической областей, что справедливо, например, для датчика из константана. Датчики электросопротивления выполняются в виде петель из тонкой проволоки, в виде решеток (получаемых травлением образца из тонкой фольги, наклеиваемой на пластмассу), в виде прижимных датчиков многократного использования. Первые из перечисленных тензодатчиков приводятся в контакт с испытуемой деталью путем приклеивания, что ведет к значительным затруднениям в их использовании — к необходимости тщательной подготовки поверхности и довольно длительному высыханию. Прижимные датчики укрепляют изолированно над базой, ограниченной с одного конца неподвижным двойным ножом, а с другого — простым подвижным. Для получения высокой точности поедпочтительнее наклеиваемые тензодатчики. Помимо малой массы, большим достоинством электрических тензодатчиков является возможность использования их для исследования знакопеременных деформаций в динамических режимах. [c.207]

Создание новйй техники, разработка новых технологий, проектирование различных сооружений требуют все более точных знаний свойств применяемых конртрукционных материалов. Для решения многих задач достаточно изучить свойства веществ в статических или квазистатических условиях, когда внешние нагрузки меняются медленно. Однако такие исследования не обеспечивают надежного прогнозирования поведения веществ в экстремальных условиях. Это делает необходимым определение свойств материалов в области динамических нагрузок. Последние в отличие от статических являются кратковременными и сопровождаются образованием ударных волн и волн разрежения, интерференция которых может приводить к локальному перегреву вещества, большим деформациям, изменению кристаллической структуры и другим необратимым эффектам. [c.3]

Еще одно явление, наблюдавшееся Баушингером при исследовании нелинейности, было недавно заново открыто Уильямом Френсисом Хартманом (Hartman [1967, 1], [1969, 1]) в экспериментах по динамической пластичности, а именно наличие неожиданно большого относительного изменения объема в процессе пластического деформирования однородных тел, сопровождавшегося малым остаточным относительным изменением объема, обнаруженным после того, как нагрузка была снята. В течение последних 90 лет это открытие Баушингера игнорировалось и теоретиками, и экспериментаторами в их попытках развития теории как квазистатической, так и динамической пластичности. Как видно из рис. 2.36, Баушингер нашел, что при определенных уровнях деформации могут иметь место внезапные приращения в значении относительного изменения объема и они могут быть сравнительно велики при сопоставлении с полным значением относительного изменения объема. Конечно, значения осевых пластических деформаций были на порядок выше измеренного значения относительного изменения объема. Сравнение этих полных осевых деформаций с интересующим нас объемным расширением будет сделано ниже, в IV гл., посвященной конечным деформациям. Наличие расширения при пластическом деформировании считается важным для современной теории пластичности. (См. раздел 4.35.) [c.129]

Несмотря на весьма очевидную истину, что широкое обобщение в физической теории должно сочетаться в конце концов со столь же широким обобщением известных физических фактов, большинство экспериментов в физике проводятся как изолированные исследования с целью проверки какой-нибудь частной детали популярной в данный момент гипотезы. Однако несколько человек за прошедшие полтора столетия выполнили критические исторические обзоры экспериментально определенных модулей, имея в виду глобальные цели 1). По поводу опытов по нелинейности при малых деформациях Джон Т. Ричардс (John Т. Ri hards [1952, 1]) написал одну из самых важных работ XIX и XX веков. Он не описывал каких-либо собственных экспериментов, но был единственным, кто дал обзор, анализируя результаты большого количества разнообразных динамических и квазистатических опытов по определению Я, (г и v, проделанных в лабораториях, выбранных им в разных странах, на образцах, изготовленных из одного и того же материала, материала, который он сам приготовил и предоставил лабораториям. [c.185]

Прибор для квазистатических испытаний Вертгейма был снабжен приспособлением, позволяющим ему прикладывать нагрузку весьма плавно, без малейшей встряски . Этот прибор был таким, что его можно было поместить внутрь трехслойного кожуха, две внутренние стенки которого были из меди, а внешняя— из белой жести. Между двумя медными цилиндрами был засыпан песок. Печь нагревала внутреннюю секцию до установленного уровня температуры, который контролировался термометрами, расположенными вдоль образца. Модули при удлинении для рассматриваемых металлов определялись при 100 и 200°С. Затем установка была изменена таким образом, что в нее помещалась смесь из толченого льда с серной кислотой это позволяло выполнить аналогичные испытания при температурах от —15 до —20°С. Поскольку Вертгейм не был уверен в том, что в этих условиях удается получить значения динамических модулей упругости, его сравнение модулей упругости и отношений скоростей звука в металле и в воздухе при четырех температурах, показанное в табл. 55, было основано на квазистатически , измерениях удлинений. Это было первое исследование зависимости констант упругости от температуры. В своем анализе этого большого количества результатов, Вертгейм был первым, кто систематически стал изучать малые деформации металлов (Wertheim [1844, 1], [1845, 1J, [1850, 2], а также см. Бодримона (Baudrimont [1850, I])). Никто до него не рассматривал и, конечно, ни один из предшественников не сравнивал свойства металлов в таком установлен- [c.300]

Главный интерес при изучении больших деформаций, начиная с середины XVII века, представляло определение, помимо весьма важного предела прочности, наибольшей деформации, при которой происходит разрушение. Кулон, как отмечено в разделе 3.4, экспериментально обнаружил предел упругости при кручении железных и медных проволок, проводя исследование области больших деформаций вплоть до разрушения. Его целью было найти значение деформации разгрузки как функции от остаточной деформации, а также выяснить изменения в значении динамического модуля сдвига при напряжениях, близких к нулевому значению в зависимости от [c.6]

То, что в положении дел с опытами типа эксперимента Данна не был сделан заметный вклад до 1948 г., видно из экспериментов Е. Т. Хабиба (Habib [1948, 1]), который, не подозревая о существовании большого числа предшественников, совершил исторически интересный возврат к исследованиям XIX века ), проводившимся до Данна. Остаточная деформация медных цилиндров вновь использовалась в качестве критерия для динамического давления. [c.209]

Для дальнейшего исследования вопроса о прочности рельсов представляет большой интерес экспериментальное изучение некоторых явлений. Мы полагаем, что экспериментальное исследование не должно ограничиваться наблюдениями над деформациями пути при прохождении поездов. Эти деформации представляют собой явление весьма сложное, а условия их наблюдения в пути далеко не благоприятны для обеспечения надлежащей точности работы. Нам кажется, что с пользой для дела некоторые элементарные явления могли бы быть подвергнуты экспериментальному исследованию в лабораторной обстановке, более благоприятной для точных наблюдений. Так мог бы быть изучен вопрос об общей деформации колесных скатов под действием приходящихся на них усилий. Большой интерес представляет вопрос о вдавливании колеса в рельс и связанных с этим явлением местных напряжениях. Эти напряжения могут оказывать влияние на износ рельса. Статические дефэрмации рельса и упругие свойства различных балластов также могут быть изучены в лабораторной обстановке. При изучении динамических напряжений особенно существенно записать вертикальные перемещения колеса. Для этой цели можно было бы воспользоваться прибором типа паллографа, служащего для записывания вибраций в корпусе судов. [c.358]

Единственное не связанное с данной работой исследование по определению свойств материала для анализа возможности его применения в опытах по динамической фотопластичности изложено в работах [12, 13]. Были рассмотрены технические полиэфир-полистирольные соединения и полиэфир в виде смеси жесткой и эластичной смол с техническим названием ламинак испытания проводили при квазистатических скоростях, динамические пластические деформации при этом не возникали. Данное исследование было начато с тщательного анализа большого числа потенциально пригодных для изготовления моделей материалов, испытанных при квазистатических скоростях нагружения [14], отбора наиболее перспективного из них — сополимера стирола с полиэфиром—для дальнейших испытаний при средних скоростях деформации [15] и экспериментального определения физических и фотомеханических соотношений для этого материала при изменении скоростей деформирования в 80 раз вплоть до значения 10 с [16, 17]. Динамические фотопластические деформации вызывались в стержнях из этого материала при помощцч удара снарядом по промежуточному стержню. Для анализа образцов наблюдали картину полос при двойном лучепреломлении и скорости ее изменения по кадрам высокоскоростной съемки, затем при помощи данных фотомеханики переходили к распределению деформаций и скоростей деформаций и, наконец, для вычисления напряжений численно интегрировали механические уравнения состояния материала. [c.215]

Можно было предположить, что влияние поперечТШй инерции в данном исследовании будет существенным. В выполненном ранее анализе билинейного упругопластического материала со свойствами, зависящими от скорости, при одномерном, распространении волны с учетом лишь малых деформаций влияние поперечной инерции было описано простой добавкой к волновому уравнению [19]. Все предыдущие попытки учесть большие деформации в динамической теории пластичности или относились к одноосной деформации [20], или быйи связаны с отказом от учета волновых эффектов [21]. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...