Экспериментальные исследования упругих материалов

ГЛ. IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ [c.86]

Многочисленные экспериментальные исследования упругих и прочностных свойств композиционных материалов подтвердили справедливость данных представлений. [c.20]

В монографии развит метод сингулярных интегральных уравнений двухмерных задач теории упругости для тел с трещинами применительно к областям усложненной геометрии. Разработаны алгоритмы численного решения интегральных уравнений в случае гладких и кусочно-гладких контуров интегрирования и изучено распределение напряжений и смещений вблизи угловых точек границы области Решены задачи об упругом и упругопластическом равновесии однородных и кусочно-однородных конечных кольцевых областей с трещинами при локализации зон пластичности вдоль прямолинейных отрезков. Разработаны опытные образцы для экспериментального исследования трещиностойкости материалов. [c.2]

Получению решений задач об упругом равновесии конечных тел с трещинами, используемых при разработке опытных образцов для экспериментального исследования трещиностойкости материалов при действии статической и циклических нагрузок, посвящена пятая глава. [c.4]

Решения задач об упругом равновесии конечных тел с трещинами часто используются при разработке опытных образцов для экспериментального исследования трещиностойкости материалов при действии статических и циклических нагрузок. Одним из самых простых для расчета является образец в виде кругового диска с центральной прямолинейной трещиной при действии растягивающих или сжимающих сосредоточенных сил [39, 128 . При таких же нагружениях находит применение квадратный образец с центральной продольной или диагональной трещиной [50]. [c.140]

В связи с этим развитие механики сплошной среды в XIX в. происходило в условиях первенства гармонично развивавшейся механики деформируемого твердого тела. Проводились экспериментальные исследования прочности материалов и конструкций, развивалось учение о сопротивлении материалов и наряду с ним закладывались основы общей теории упругости, проверявшей и уточнявшей более простые инженерные расчеты. [c.46]

Отмечается, что это различие вызвано упругим несовершенством исследуемых материалов, различием физики процесса, адиабатической при ультразвуковых и изотермической при механических испытаниях. Анализ теоретических соотношений, устанавливающих связь между адиабатическими и изотермическими модулями упругости, показывает, что различие между этими модулями незначительно и для большинства материалов составляет не более 1—-3%. Однако на основании результатов экспериментальных исследований многих материалов (горные породы, бетон, полимеры, древесина, древеснослоистые пластики, стеклопластики и др.) установлено, что это различие достигает значительной величины и в основном зависит от упругого последействия и вязкости исследуемых материалов. [c.116]

Пономарев С. Д., Теоретические основы расчета многожильных пружин, Труды кафедры Сопротивление материалов Московского высшего технического училища . Раздел 3 Теоретические и экспериментальные исследования упругих элементов приборов и машин , 1947. [c.937]

Экспериментальные исследования распространения волн напряжений в полимерных материалах позволяют сделать вывод, что в таких быстрых процессах, каким является процесс распространения импульса, на фронте волны напряжений среда упругая, коэффициент Пуассона изменяется в интервале /4 /3. модули упругости [c.92]

Однако если вязкоупругий стержень изготовлен из полимерных материалов, то, как показывают экспериментальные исследования по распространению волн напряжений в полимерных материалах, для таких быстрых процессов, как процесс распространения импульса, на фронте волны материал является идеально-упругим, для которого функция релаксации Г — т) =0, следовательно, а = Е/р. [c.225]

Определяя напряжения при растяжении, сжатии и при других видах деформаций, в сопротивлении материалов, а также в теории упругости широко пользуются следующим весьма важным положением, носящим название принципа Сен-Венана если- тело нагружается статически эквивалентными системами сил, т. е. такими, у которых главный вектор и главный момент одинаковы, и при этом размеры области приложения нагрузок невелики по сравнению с размерами тела, то в сечениях, достаточно удаленных от мест приложения сил, напряжения мало зависят от способа нагружения. Общего теоретического доказательства принцип Сен-Венана не имеет, но его справедливость подтверждается многочисленными теоретическими и экспериментальными исследованиями. Поясним этот принцип на следующем примере. [c.95]

Механикой называют область науки, цель которой — изучение движения и напряженного состояния элементов машин, строительных конструкций, сплошных сред и т. п. под действием приложенных к ним сил. Современное состояние этой науки достаточно полно определяется ее основными составными частями общей механикой, к которой относят механику материальных точек, тел и их систем, сплошных и дискретных сред, колебания механических систем, теорию механизмов и машин и др. механикой деформируемых твердых тел, к которой относят теории упругости, пластичности, ползучести, теорию, стержней, ферм, оболочек и др. механикой жидкости и газа с разделами газо- и аэродинамика, магнитная гидродинамика и др. комплексными и специальными разделами механики, в частности биомеханикой, теорией прочности конструкций и материалов, экспериментальными методами исследования свойств материалов и др. [c.4]

Указанное важное свойство решений плоской задачи теории упругости составляет содержание теоремы М. Леви. Пользуясь этим, можно заменять изучение напряжений, например, в металлических деталях изучением напряжений в моделях, изготовленных из прозрачных изотропных материалов, оптически чувствительных к возникающим в них деформациям. На этом основаны экспериментальные оптические методы исследования упругих тел. Очевидно, что соответствующие перемещения существенным образом зависят от характеристик упругих свойств материала. [c.494]

Модельные материалы. Схемы армирования композиционных материалов, структуры которых образованы системой двух нитей, более разнообразны, чем схемы других классов рассматриваемых материалов. Естественно, что экспериментальные исследования механических свойств материалов, со всеми вариантами схем армирования невозможны, и в этом нет необходимости. Для проверки теоретических зависимостей, описывающих упругие характеристики этого класса материалов, достаточно исследовать материалы с наиболее типичными схемами армирования. При этом важно оценить возможность использования теоретических зависимостей в широком диапазоне изменения свойств армирующих волокон и структурных параметров — степени искривления волокон основы (угла наклона к оси 1), [c.98]

Рассмотрены вопросы экспериментального исследования твердости, характеристик упругости, кратковременной и длительной прочности при растяжении, сжатии, изгибе. Описаны системы обеспечения силовых и температурных режимов нагружения, даны примеры их расчетов. Особое внимание уделено обеспечению точности измерения температур, нагрузок и деформаций при определении механических характеристик материалов в условиях вакуума, инертной и окислительной сред. [c.2]

Систематизированы результаты теоретических и экспериментальных исследований физических и механических, в том числе упругих свойств одно- и многофазных поликристаллических систем. Изложены современные методы оценки свойств анизотропных систем, описаны эффективные характеристики процессов распространения тепла, прохождения тока, диффузии и фильтрации в однофазных гетерогенных материалах. Показаны возможности оптимизации конструкций и технологических процессов получения материалов с благоприятной анизотропией свойств. Приведены аналитические выражения для расчета упругих и термоупругих характеристик материалов. [c.318]

Для оценки влияния поверхности раздела на механические свойства рассмотрены результаты аналитических и экспериментальных исследований композитов с металлической матрицей. Для конструкционных композитных материалов наиболее важными являются следующие свойства модуль упругости, пределы текучести и прочности, характеристики микродеформации, ползучести и усталости. Поверхность раздела наиболее полно определяют структура, стабильность и прочность связи. Для оценки прочности связи и эффективности передачи нагрузки полезно простое правило смеси при этом необходимо, однако, учитывать все допущения и ограничения такого подхода. [c.263]

Приведенные выше результаты экспериментальных исследований и модельные представления свидетельствуют о том, что основными структурными элементами наноматериалов, полученных ИПД, являются малый размер зерен и большая протяженность неравновесных границ зерен, содержащих внесенные зернограничные дефекты и упругие искажения кристаллической решетки. В данной главе эти представления использованы для анализа различных аномалий фундаментальных, т. е. обычно структурно-нечувствительных свойств, таких как упругие модули, температуры Кюри и Дебая, намагниченность насыщения, температуры фазовых превращений и т. д., которые, как было показано, заметно изменяются в наноструктурных материалах. [c.153]

На основании теоретических и экспериментальных исследований была установлена возможность определения прочностных и упругих характеристик композиционных материалов путем выявления многопараметровых уравнений корреляции. Представляется возможным установить также и несущую способность изделий по полученным аналитическим выражениям с использованием соответствующих критериев прочности. [c.172]

В монографии представлены результаты исследования механического поведения конструкционных материалов под действием импульсных нагрузок ударного и взрывного характера. Рассмотрена связь процессов нагружения и деформирования материала при одноосном напряженном состоянии. Описаны оригинальные методики и средства квазистатических испытаний на растяжение со скоростями до 950 м/с. Приведены результаты испытаний ряда металлических материалов и реологическая модель их механического поведения учитывающая влияние на сопротивление скорости деформации. Исследовано упруго-пластическое деформирование и разрушение материала в плоских волнах нагрузки. Описаны новые методики и изложены результаты экспериментальных исследований зависимости характеристик ударной сжимаемости н сопротивления пластическому сдвигу за фронтом плоской волны от ее интенсивности, связи силовых и временных характеристик откольной прочности. [c.2]

В настоящей главе приведены результаты экспериментальных исследований поведения материала при нагружении плоской волной для ряда материалов изучено влияние интенсивности волны на характеристики сжимаемости и сопротивление материала сдвигу проанализировано затухание упругого предвестника волны и его связи с изменением коэффициента вязкости материала проведено сопоставление результатов с данными квазистатических испытаний. [c.195]

Большая часть экспериментальных исследований, проводимых поляризационно-оптическим методом, требует использования различных зависимостей из теории упругости и сопротивления материалов. Поэтому здесь приводятся наиболее важные формулы, чтобы ими можно было быстро воспользоваться. Выводы формул опускаются, но читатель сможет найти их в книгах по теории упругости. [c.416]

Анализ чувствительности материалов к концентрации напряжений при статическом нагружении, осуществлявшийся ранее непосредственно по экспериментальным данным на образцах с надрезами, благодаря исследованию перераспределения напряжений и деформаций в процессе нагружения проводят расчетными методами на основе силовых и деформационных критериев разрушения. При этом были значительно расширены расчетно-экспериментальные исследования напряжений и деформаций в упругих и неупругих состояниях зон концентрации элементов конструкций — сосудов давления, трубопроводов, дисков, резьбовых соединений. [c.20]

Из других работ кафедры, заметно обогативших науку о прочности и нашедших внедрение в турбостроении и других отраслях промышленности, следует указать цикл теоретических и экспериментальных исследований по колебаниям механических систем в нелинейной постановке с учетом энергетических потерь в материале, в специальном покрытии и в сочленениях исследования краевых осесимметричных задач теории упругости применительно к элементам турбомашин с использованием современных вычислительных машин. В своих исследованиях кафедра существенное внимание уделяет изучению механики новых типов неметаллических материалов. Применительно к мягким армированным материалам на кафедре была разработана новая теория прочности. [c.10]

Сопротивление материалов нельзя рассматривать как дисциплину, которая занимается только теоретическим вычислением напряжений в каком-то однородном упругом теле. Решение задач, изучаемых в сопротивлении материалов, возможно лишь при наличии результатов экспериментального исследования механических свойств реальных материалов в связи с их структурой, методами их изготовления и обработки. Поэтому в настоящем курсе этой стороне отведено достаточное внимание. Работы в лаборатории составляют один из важнейших элементов обучения и должны непременно выполняться студентами параллельно с изучением курса. Описание этих работ, разработанное применительно к существующему оборудованию механических лабораторий, выделено в особое руководство ). [c.24]

Материалом упругих элементов, клапанов и диафрагмы служат резиновые смеси, имеющие потери на гистерезис не более 6%. На основании экспериментальных исследований рекомендуются следующие диаметры рабочих органов 50 мм при давлении 40 м вод. ст. и подаче 0,5—0,7 м /ч 70 мм при давлении 20—30 м вод. ст. и подаче 1 м /ч, 90 мм при давлении 20 м вод. ст. и подаче 3 м /ч. Уменьшение объема всасывающей камеры способствует повышению давления, а [c.343]

Проведение каких-либо экспериментальных исследований, выходящих за рамки рекомендованного программой перечня лабораторных работ, представляется мало вероятным, так как лабораторная база техникумов, как правило, крайне ограничена. Все же возможно проведение, например, иепытаний на растяжение или сжатие каких-либо конструкционных материалов, не подвергавшихся испытаниям при проведении лабораторных работ. Можно также определять такие механические характеристики, как предел пропорциональности и предел упругости, которые при проведении обычных лабораторных работ не определяют. [c.43]

Как следует из сравнения значений модуля упругости, наличие- искривленных волокон в трехмерноармиро-ванных материалах существенно снижает их жесткость при растяжении и сжатии. Разброс значений их упругих постоянных незначителен (см. табл. 5.7—5.8). Анализ экспериментальных данных для всех исследованных композиционных, , материалов [c.151]

Совпадение расчетных и экспериментальных значений упругих констант вполне удовлетворительное. Опытные значения всех исследованных характеристик оказались несколько выше расчетных. Особенно это превышение (до 10 %) наблюдается в диапазоне углов 15—30 и 60—75°. Существенных различий в характере расчетных. кривых для упругих констант трехмерноармированных композиционных материалов по отношению к слоистым не наблюдается. [c.154]

При теоретическом исследовании поведения материалов под нагрузкой исходят из ряда допущений и гипотез, существенно упрощающих и схематизирующих действительные явления. Подученные таким путем теоретические выводы, как правило, требуют экспериментальной проверки. Поэтому метод сопротивления материалов, подобно методу любой прикладной физико-технической науки, основан на сочетании теории с экспериментом. Экспериментальная часть при изучении сопротивления материалов имеет значение не менее важное, чем теоретическая. Без данных, полученных в результате эксперимента, задача расчета на прочность, жесткость и устойчивость конструкций или их отдельных элементов не может быть решена, так как ряд величин, характеризующих упругие свойства материалов (модуль продольной упругости Е, модуль сдвига О, коэффициент Пуассона р, и др.), определяются чисто опытным путем. Ввиду этого изучение сопротивления материалов требует не только усвоения теоретических основ этого курса, но и овладения методикой постановки и проведения лабораторных экопериментов, а также знакомства с испытательными машинами, установками и приборами. [c.5]

Как показали экспериментальные исследования [1, 2], при возбуждении ЭМА методом ультразвуковых колебаний в ферромагнитных материалах при повышенных температурах коэффициент преобразования электромагнитной энергии в упругую увеличивается. Особенно резко возрастает амплитуда ультразвукового импульса при подходе к точке Кюри. В связи с этим весьма актуальна задача теоретической интерпретации характера возбуждения ультразвуковых колебаний при повышенных температурах. Возбуждение ультразвуковых колебаний ЭМА методом в ферромагнитных материалах происходит за счет взаимодействия вихревых токов с индукцией постоянного магнитного поля и за счет маг-нитострикционных сил. При повышении температуры индукция постоянного магнитного поля В, а также электропроводность среды уменьшаются, что приводит к уменьшению амплитуды ультразвуковых колебаний, возбуждаемых за счет амперовых сил. [c.114]

Реакция материала на импульсную нагрузку определяется конкретной физической природой материала и реальным процессом нагружения (законом изменения напряжений или деформаций во времени). Для большинства конструкционных материалов имеется широкий круг режимов нагружения (для металлов — упругое или упруго-пластическое деформирование в определенных пределах по деформации), не вызывающих нарушения сплошносги материала, что допускает использование методов механики сплошной среды. Достижение критических условий нагружения сопровождается развитием процессов разрушения (зарождением микротрещин и их интенсивным развитием), ведущих к нарушению сплошности. Изучение таких процессов требует применения специфических методов экспериментальных исследований и анализа результатов. Следовательно, реакция материала на действие импульсной нагрузки может [c.9]

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в п-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой — составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше л-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурновременные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Ei, Ег, Ез и Ii, h, h- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Ei, А) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности [c.11]

Разработки общетеоретических статических и динамических проблем теории упругости, пластичности и строительной механики сосредоточиваются в институтах механики Академии наук СССР и республиканских академий наук и на факультетах механики Московского и Ленинградского университетов. Теоретические и экспериментальные исследования по динамической нагруженности, экспериментальным вопросам упругости и критериям статического и циклического разрушения ведутся Институтом машиноведения в Москве критерии несущей способности деталей и прочности материалов разрабатываются Институтом механики. Институтом проблем материаловедения и Институтом электросварки Академии наук УССР, Институтом металлургии им. Байкова и другими организациями. [c.37]

Экспериментальные исследования показывают, что многие стеклопластики являются линейно-упругими ор-тотропными материалами и для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций из них можно, с достаточной для практики точностью, использовать аппарат теории упругости анизотропного тела [7]. Следует отметить, что возможен и другой подход к этим материалам, так называемый структурный, развиваемый в [c.21]

Аналогично недостаточная разрядность ЭВМ сказьшается на точности вычислений при задании коэффициента Пуассона близким к 0,5, если используются соотношения теории упругости, содержащие коэффициенты (1-2/и)". Материалы, близкие к несжимаемым, широко применяются при экспериментальных исследованиях на поляризационно-оптических моделях. Если при 7-разрядных числах для сохранения достаточной точности расчета требуется задать коэффициент Пуассона 0,48—0,49, то при 12-разрядных числах эта величина может быть равной 0,499 или еще ближе к 0,5. [c.56]

Монография является методическим руководством по исследованию при помощи поляризационно-оптического метода напряженного состояния деталей машин,различных копструкцийи сооружений. В книге изложены теоретические и экспериментальные основы метода, приведены спосооы определения разности главных напряжений и способы их разделения для плоских и объемных задач теории упругости описаны оптико-механические свойства и технология изготовления оптически чувствительных материалов дана краткая информация об измерительной аппаратуре и оаорудозании, применяемых пря экспериментальных исследованиях. [c.4]

Результаты экспериментальных исследований механических свойств материалов служат основой построения их моделей. Большинстло конструкционных материалов до определенного уровня деформирования обладают свойством упругости, т.е. тела, изготовленные из такою [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...