Экспериментальные исследования прочности материалов

Экспериментальные исследования прочности материалов получили в настоящее время весьма широкое развитие. Сопротивление материалов, -с одной стороны, связано с материаловедением и учением об испытании материалов, с другой стороны, тесно связано с теоретической механикой. Сопротивление материалов опирается на законы и теоремы теоретической механики и использует, [c.9]

Как показывают экспериментальные исследования, прочность материалов существенно зависит от вида напряженного состояния. В общем случае нагруженного тела напряженное состояние в какой-либо точке вполне может быть определено величиной напряжений в трех координатных плоскостях, проходящих через эту точку. При произвольном выборе положения координатных плос- [c.122]

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]

Рис. 45. Результаты экспериментального исследования прочности материалов при плоском напряженном состоянии

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ [c.207]

Сопротивление материалов является экспериментально-теоретической наукой. Она основана на экспериментальных исследованиях прочности материалов и одновременно тесно связана с теоретической механикой и математикой. Особенно широко применяются законы статики твердого тела. В сопротивлении материалов установленные теоретическим путем закономерности и формулы проходят экспериментальную проверку и лишь после этого применяются для решения практических задач. Выводы данной науки широко используются почти во всех специальных дисциплинах. Сопротивление материалов, так же как теоретическая механика и детали машин, является основой технического образования будущего специалиста. [c.5]

Необходимость обобщения закономерностей малоцикловой прочности в широкой области температур требует комплексных экспериментальных исследований по материалам различного назначения. [c.47]

В настоящей монографии обсуждаются различные аспекты создания и применения расчетно-экспериментального метода для описания поведения металлов в условиях динамических нагрузок. Вначале даются общие сведений о свойствах сплошной среды, формулируются уравнения движения и деформации среды и уравнения на сильных разрывах, а также описываются модели уравнения состояния вещества. При изложении результатов экспериментальных исследований свойств материалов основное внимание уделяется откольному разрушению и сдвиговой прочности. Наконец, приводится конструктивная теория исследования свойств математических моделей разрушения и сопротивления металлов пластической деформации при импульсных нагрузках. [c.5]

Необходимость проводить в первую очередь экспериментальные исследования различных аспектов сопротивления материалов обусловлена тем, что разупрочняющее влияние перечисленных выше факторов, имеющих место в эксплуатации, нельзя учесть расчетным путем. Чтобы правильно учесть влияние этих факторов на показатели конструктивной прочности материалов, нужно поставить соответствующие хорошо продуманные экспериментальные исследования по методикам, разработка которых часто представляет самостоятельный научный интерес. К тому же установить соответствующие аналитические критериальные зависимости можно только на основе большого количества экспериментальных данных о свойствах материала. Получают их при испытаниях изготовленных из этого материала специальных образцов в тех или иных условиях силового и теплового воздействий заданной длительности и режима изменения этих воздействий во времени. [c.662]

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что при статическом нагружении деталей из пластичных материалов концентрация напряжений практически не отражается на их прочности и потому не учитывается при расчетах. [c.329]

Одним из лучших учебников, созданных после Октябрьской революции, был учебник, написанный профессором И. М. Беляевым на основе теоретических и экспериментальных исследований в области прочности материалов. [c.10]

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]

Многие ученые своими работами содействовали развитию науки о сопротивлении материалов. Русские и советские ученые и инженеры внесли значительный вклад в науку сопротивления материалов. В Советском Союзе созданы крупнейшие научные центры и проектные организации, ведущие теоретические и экспериментальные исследования по прочности, устойчивости, выносливости конструкций в самых различных областях техники. [c.13]

В то же время в результате ряда экспериментальных исследований установлено, что упругомгновенные деформации остаются пропорциональными напряжениям вплоть до значений, почти соответствующих пределам прочности Н для таких стареющих материалов, как бетон, древесина, многие полимеры, пластмассы и др. [8, 78, 306]. [c.21]

Опыт, накопленный при изучении проводимости металлов и сплавов, экспериментальная техника, созданная для исследования электроизоляционных материалов, служат базой для определения электрических свойств покрытий. Рассматриваются многие свойства удельное электрическое сопротивление, электрическая прочность , электрическая проводимость, контактное сопротивление между покрытием и основным металлом, диэлектрическая проницаемость,, температурный коэффициент электрического сопротивления. Что касается керамических покрытий, которые используются в качестве электроизоляционного материала, то основным их свойством следует считать электрическую прочность. За электрическую прочность часто принимают напряженность пробоя, отнесенную к усредненной толщине покрытия. [c.85]

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]

В главе 9, написанной Э. М. By, обсуждаются различные эмпирические теории прочности анизотропных сред и, в частности, композиционных материалов, а также приводятся условия, при которых применимы общеупотребительные критерии прочности. Кроме того, указывается методика, позволяющая выбрать эмпирический критерий прочности по минимальному количеству экспериментальных данных. Наконец, глава 10 содержит обзор результатов исследований композиционных материалов методами фотоупругости. [c.12]

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]

Как указывалось выше, эпоксидные смолы становятся хрупкими и науглероживаются. Отмечалось также, что сплавы подвергаются большему воздействию излучения, чем более чистые элементы. Таким образом, возможно, что с повышением содержания чистого углерода в сопротивлениях влияние излучения на них снижается. Изменение относительного положения или прочности сцепления между связкой и углеродом также может давать вклад в радиационные нарушения. Однако экспериментальных исследований на различных материалах для сопротивлений еш е не проведено. Поэтому предложенные гипотезы в настояш ее время нельзя ни принять, ни отвергнуть. [c.346]

Предельные кривые для некоторых распространенных композитов, построенные при помощи методов, рассмотренных в разд. 4.3, 4.4, н результаты экспериментальных исследований показаны на рис. 4.3—4.14. Приведенные примеры являются всего лишь иллюстрацией прогресса в области анализа прочностных свойств слоистых композитов. Многие из подходов предложены сравнительно недавно и еще не нашли широкого распространения среди исследователей. Дело в том, что часто финансовые соображения заставляют организации, использующие композиты, применять один, ставший привычным, критерий прочности, а не исследовать возмол<ности других критериев. Надежное предсказание предельных напрял<ений композитов невозможно без экспериментальной проверки критериев на большом количестве различных материалов в широком диапазоне условий плоского напряженного состояния. В настоящее время таких данных пока еще недостаточно. [c.165]

Многолетними обширными экспериментальными исследованиями показано, что микроструктурное изучение металлов и сплавов непосредственно в нагретом или охлажденном состояниях позволяет получать весьма ценную информацию о взаимосвязи между строением, составом и свойствами исследуемых материалов. В частности, применение металлографического анализа при исследовании кинетики накопления повреждений и установлении структурных типов разрушения наряду с одновременной оценкой изменения уровня механических свойств является одним из научно-технических направлений, способствующих преодолению известного разрыва между работами металло-физиков и механиков, занимающихся проблемой прочности металлов. [c.5]

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]

Для экспериментального исследования зависимости характеристик прочности и пластичности при растяжении от скорости деформации в широком диапазоне ее изменения (Ю-" —3-10 с- ) были выбраны армко-железо, сталь 45 и алюминиевый сплав Д16, химический состав которых представлен в табл. 3. Выбор указанных материалов обусловлен их различной чувствительностью к скорости деформации, существенным различием характеристик прочности и пластичности, возможностью сравнения с результатами исследований, проведенных другими авторами. [c.121]

Натурные испытания на усталостную прочность дают в настоящее время наиболее достоверные сведения о работоспособности конструкции. И хочется обратить внимание читателя на то, что традиционно излагаемые в курсе сопротивления материалов первоначальные сведения по усталостной прочности представляют собой лишь элементы той комплексной и высоко оснащенной области экспериментальных исследований, которая характерна для современной техники. [c.105]

Объемное содержание стекловолокна в материале У/=60%. На рис. 6.54 приведены результаты испытаний на усталость при пульсирующем растяжении. Из приведенных данных видно, что с увеличением угла, образованного основным направлением волокна и направлением приложения нагрузки, прочность материала падает. Здесь следует отметить экспериментальные исследования Эндо и др. [6.50], которые использовали слоистые пластины из полиэфирной смолы, упрочненные стеклотканью с атласным переплетением. В ходе исследований менялся угол между основным направлением волокна и направлением изгиба, было установлено, что процесс развития усталости зависит от указанного угла. На рис. 6.55 приведены результаты испытаний на усталостное растяжение при пульсирующей нагрузке [6.41]. Испытания проводились на слоистых пластинах, состоявших из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы. Из приведенных данных видно, какое влияние на получаемые результаты оказывает среда проведения испытаний. Интересно отметить, что [c.194]

Наибольшее развитие получила теория механизмов и машин, которая длительное время занималась главным образом поиском методов кинематического и динамического анализа и синтеза многозвенных механизмов. Параллельно развивалась наука о резании металлов, основной задачей которой явились экспериментальные исследования силовых и стойкостных зависимостей при различных методах и условиях обработки. С ними было взаимосвязано развитие теорий прочности, сопротивления материалов и деталей машин. [c.26]

Развитие методов определения прочности и ресурса конструкций должно основываться на надлежащем сочетании экспериментальных исследований механического поведения (уравнения состояния и критерии разрушения) применяемых материалов при различных температурно-механических условиях нагружения, расчетного и экспериментального изучения напряженно-деформированного состояния [c.27]

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]

К новым научным направлениям, развиваемым на кафедре, следует также отнести оригинальные теоретические и экспериментальные исследования проф. Э. С. Уманского, направленные на разработку теории прочности мягких композитных материалов волокнистой структуры, а также пленок для звукозаписи, широко применяемых в современной звукозаписывающей аппаратуре. [c.14]

На основании обработки экспериментальных данных по исследованию прочности материалов типабетон показано, что в условиях двухмерного напряженного состояния связь между октаэдрическими нормальными и касательными напряжениями в первом приближении можно принять линейной [c.83]

Форма впадины резьбы влияет нл циклическую долговечность болтов [1 ]. Наименьшую циклическую долговечность имеют болты с плоской впадиной профиля, наибольшую —со впадиной, очерченной радиусом R = Я/4 0,216Р (ири закругленной внадине резьбы значительно уменьшается концентрация напряжений). Указанная зависимость подтверждена результатами экспериментальных исследований резьбовых соединений с натягом, изготовленных из титана и жаропрочных материалов [21 ]. Статическая прочность болтов с закругленной впадиной незначительно превышает прочность болтов с плоским срезом впадины (разница обусловлена лишь увеличением диаметра болта). [c.277]

В трехтомном труде содержится полный материал по методам расчетов на прочность в машиностроении. Приводятся примеры конкретных расчетов, сведения об экспериментальном исследовании механических свойств материалов и большое количество справочных данных. После каждого раздела указывается библиография. [c.479]

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]

В существующих в настоящее время нормативных материалах при расчете труб на прочность не учитываются в явном виде характеристики малоциклового разрушения, а также такой фактор, как концентрация напряжений и обусловленное этим появление упругопластических деформаций от эксплуатационных нагрузок. Это вызывает необходимость проведения специальных экспериментальных исследований работы сварных труб большого диаметра при уровнях внутреннего давления, соответствующих эксплуатационным, с целью определения особенностей сопротивления их деформированию и разрушению при статическом и повторностатическом нагружениях. [c.138]

Известны работы [7.10], в которых изложены результаты исследований изменения прочности слоистого композита из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы при нахождении этих материалов в пресной и морской воде. Результаты, приведенные на рис. 7.9, показывают, что для рассматриваемого материала предел прочности на изгиб и предел прочности на сжатие уменьшаются [7.10]. Причины этого падения могут быть самыми разнообразными. В частности, в [7.11], а также в [7.10] указано, что на прочность композита существенное влияние может оказывать пропитывание материала водой. Проведение испытаний на усталостный изгиб в воде показало, что вода оказывает значительное влияние на снижение усталостной прочности. На рис. 7.10 в качестве примера приведены некоторые результаты экспериментальных исследований влияния времени пребывания в воде на предел прочности при изгибе. Самжин и Уилльямс [7.12] сопоставили результаты исследования на усталость в воздухе и воде эпоксидной смолы, армированной в одном направлении углеродным волокном. Результаты этого исследования представлены на рис. 7.11. Видно, что в воде усталостная прочность композита оказывается ниже. [c.209]

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]

Значительные экспериментальные работы по исследованию конструкционной прочности материалов и деталей машин осуществлялись на основе развития и улучшения оборудования лабораторий прочности в институтах механики и машиноведения Академии наук, научно-исследовательских институтах промышленности (ЦНИИТМАШ, ЦКТИ, ЦНИИ МПС, ВОИСХОМ, ВИАМ, ЦИАМ), на крупнейших заводах, а также в лабораториях прочности высших технических учебных заведений (МВТУ, МАИ, ЛПИ, КПП, МАТИ, МИФИ, ЧПИ и др.). [c.37]

Рассматриваются конструирование, расчеты н экспериментальные исследования сложных инженерных сооружений типа защитных оболочек АЭС, пространственных покрытий и дымовых труб. Приводятся данные о физико-механических свойствах некоторых материалов, применяемых в защитных сооружениях. Рассматриваются оригинальные конструкции пространственных покрытий, защитных оболочек АЭС и дымовых труб, примененные в отечественном строительстве и за рубежом. Дается анализ перераспределения усилий в процессе исчерпания прочности сооружения. Значительное внимание уделяется методике и результатам ъксперимептальной проверки конструкций и исследования их действительной работы. [c.2]

Развитие и усовершенствование ВВЭР сопровождаются расширением диапазона и увеличением максимальных температур теплоносителя, увеличением мощности одного блока и связанным с ним увеличением абсолютных размеров, усложнением конструктивных форм, расширением круга применяемых материалов. Это требует значительных усилий соответствующих институтов, конструкторских и технологических бюро в области разработки методов расчетного и экспериментального исследования напряженно-деформированных состояний, прочности и долговечности несушлх элементов реакторов. [c.11]

В соответствии с постановлениями правительства решается очень важная народнохозяйственная задача по созданию многослойных труб для магистральных газопроводов большого диаметра на давления 10—12 МПа. В настоящее время их выпуск организован на Выксунском метзаводе. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования, а также имеющийся опыт изготовления и эксплуатации многослойных конструкций и труб подтвердили правильность выбора и народнохозяйственную значимость нового вида сварных конструкций. Однако еще много нерешенных задач, которые тормозят применение многослойных конструкций. В частности, требуются новые экономнолегированные конструкционные материалы, отличающиеся повышенной прочностью, однородностью механических свойств и улучшенной геометрией, нетрудоемкие технологии изготовления работоспособных многослойных днищ, горловин и патрубков разработка конструкции и технологии изготовления с большой толщиной стенки цилиндрических и сферических сосудов негабаритных размеров исследования работоспособности многослойных конструкций при повторных механических и термических нагрузках, нейтронном облучении, вибрационных и импульсных нагрузках с целью разработки дополнений к нормам и методам расчета на прочность (ОСТ 26—1046—74) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к энергетическому оборудованию расширение работ но диагностике, в том числе в части разработки расчетных методов с целью количественного прогнозирования несущей способности многослойных конструкций в условиях эксплуатации. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...