Эффект нормальных напряжений

При исследовании эффекта нормальных напряжений в зарубежной и отечественной литературе принимается система координат и обозначений, связанная с направлением сдвига так, как это показано на рис. 14. При этом система координат х , Хз, Хд, показанная на рисунке, в ротационных приборах диск—диск, конус-плоскость и цилиндр—цилиндр соответственно преобразуется Xi, Х2, Хз Ф, 2, г ф, 0, г ф, г, 2. [c.28]

Теории эффекта нормальных напряжений в настоящей работе будут рассмотрены применительно к деформации несжимаемой среды в условиях простого сдвига. Расчет и принципы измерения нормальных напряжений в конкретных типах приборов будут рассмотрены в последующих главах. [c.28]

Рис. 14. Система координат и обозначений, применяемая для исследования эффекта нормальных напряжений

Н. И. Малинин [5] теоретически показал, что эффект нормальных напряжений присущ всем материалам, обладающим упругостью формы. На основании рассмотрения конечной плоской деформации упругого кубика с гранями единичной длины Н. И. Малининым были получены следующие выражения для нормальных напряжений при простом сдвиге [c.30]

Рассмотрим теперь некоторые общие теории механики сплошной среды, из которых эффект нормальных напряжений вытекает как простое следствие геометрической и тензорной нелинейности основных реологических уравнений. [c.30]

Таким образом, эффект нормальных напряжений определяется наличием поперечной () вязкости. При этом, как следует из (2.164), объемная вязкость = О, В квазилинейных вязких средах этот эффект отсутствует (см. также задачу 14.2). [c.398]

Существенное значение поперечной вязкости [10] на основании (2.2.2) должно давать заметные эффекты нормальных напряжений при сдвиговом течении. Рассматриваемые ниже данные относятся к стационарному течению. Наиболее полные сведения о растворах и расплавах полимеров получены Г. В. Виноградовым и А. Я. Малкиным [151]. Показано, что константа С соотношения (2.2.2) представляет собой обратный равновесный модуль ( оо (равновесную податливость), если действительны соотношения теории линейной вязкоупругости и т) = т]о представляет собой начальную (ньютоновскую) вязкость, т. е. [c.60]

При этих предположениях и обычных допущениях о малости инерционных и массовых сил, оценивая шихся уравнений движения, авторы записывают исходную систему и, решая ее приемами, подробно рассмотренными в оригинальной работе, находят распределение скоростей и давлений, а также интегральное распорное усилие Т, развиваемое в зазоре благодаря эффекту нормальных напряжений, в виде [c.93]

Эффекты нормальных напряжений [c.213]

Из уравнения (6-2.5) следует, что, согласно этой модели, сдвиговая вязкость постоянна и равна "По- Неньютоновские эффекты описываются разностями нормальных напряжений, отличными от нуля. Эксперименты с полимерными материалами показывают, что 01 положительно, а а , по-видимому, отрицательно и меньше по модулю 01. Следовательно, величина уо должна быть отрицательной, а Ро — положительной, причем [c.214]

Депланация возникает также при кручении тонкостенного стержня. Если депланацию ограничить, например, защемив стержень по торцам (рис. 371), в поперечных сечениях возникнут заметные нормальные напряжения, они создадут противодействующий момент, и жесткость стержня на кручение существенно возрастет. Для сплошных сечений этот эффект проявляется в значительно меньшей степени и поэтому не учитывается. [c.326]

Длинный цилиндрический сосуд, изображенный на рис. а, находится под действием внутреннего избыточного давления q = = 1 МПа. По концам сосуд имеет крышки, которые будем считать недеформируемыми. Построить эпюры внутренних усилий и вычислить наибольшие нормальные напряжения в стенках сосуда вблизи торцов с учетом местного изгиба стенок (краевого эффекта). Диаметр цилиндра 2R — 100 см, толщина стенок б = I см, материал — сталь. [c.308]

Зависимость относительных значений экстремальных нормальных напряжений и длины зоны краевого эффекта от физических параметров материала [62] [c.29]

Из рис. 19 следует, что при очень больших отношениях ЫН уровень касательных напряжений в балке оказывается значительно ниже предела прочности материала при сдвиге. При этом балка разрушается от нормальных напряжений, и величина предельной нагрузки может быть с достаточной степенью точности определена из простой формулы (16). Однако при малых отношениях ЫЬ, возможна сдвиговая форма разрушения. Чем ближе отношение Х//г к нулю, тем существеннее оказываются эффекты [c.136]

Основными эффектами высшего порядка, которые здесь обсуждаются, являются деформации сдвига по толщине пластины и нормальные напряжения, ортогональные ее срединной плоскости. Достаточно давно было установлено, что податливость по отношению к касательным напряжениям, действующим по толщине, существенно снижает изгибную жесткость слоистых пластин из волокнистых композиционных материалов (Тарнопольский и др. [161] Розе [123] Тарнопольский и Розе [159, 160]). Известно также, что трансверсальные касательные напряжения вызывают расслоение материала, однако сравнительно недавно была выявлена роль нормальных трансверсальных напряжений при этой форме разрушения. [c.191]

Также как и при описаний уточненных теорий слоистых пластин (см, раздел VI гл. 4), учитывающих эффекты, связанные е трансверсальной сдвиговой податливостью материала и трансверсальными нормальными напряжениями, здесь моншо выделить три основных варианта теории оболочек [c.244]

Показано [30, 31], что в окрестности нарушения непрерывности волокна нормальные напряжения на поверхности раздела этого волокна, а также соседних с ними волокон достигают значительней величины. Эти нормальные напряжения обусловлены локальным сжатием крайне напряженной области матрицы у конца короткого волокна. Рис. 14 и 15 характеризуют типичные значения этих напряжений, хотя при уменьшении зазора между концами волокон они могут быть несколько ниже, а в условиях пластического течения — заметно выше. Последний эффект связан с увеличением сжимаемости материала матрицы на начальной стадии пластического течения. [c.63]

Для исследования эффектов сложного нагружения выполнены испытания, в которых образцы подвергались циклическому сдвигу и статическому растяжению. При этом от образца к образцу варьировалась величина циклической и статической составляющей напряжений. Максимальные величины амплитудных значений нормальных напряжений при циклическом растяжении — сжатии составляли 42 кгс/мм при наложении касательного напряжения от статического сдвига 10 кгс/мм , в то время как амплитуда циклических касательных напряжений достигала 25 кгс/мм при максимальном значении статического нормального напряжения 15 кгс/мм . [c.110]

В качестве альтернативного объяснения рассмотренных результатов можно предположить, что наблюдаемый эффект связан не с кристаллографической текстурой, как в случае со сплавом железа [58], а с механической текстурой, т. е. с волокнистостью. Накопление водорода на границах зерен или выделений должно облегчать растрескивание [62], а при поперечном нагружении большие площади таких границ оказываются под действием нормальных напряжений. Этот вопрос будет рассмотрен более подробно при обсуждении алюминиевых сплавов, а здесь отметим, что имеются данные [63], подтверждающие такую альтернативную интерпретацию. [c.65]

Размеры модели выбираются из условий имеющегося материала, возможности выполнить модель с соблюдением требуемого соотношения размеров и обеспечения точности измерений. Толщина плоской модели не влияет на получаемую оптическую картину при нормальном просвечивании, но лучше применять минимальную по условию устойчивости толщину это дает меньшую глубину зоны краевого эффекта времени и уменьшает эффект толщины модели (плохая четкость изображения контура, увеличивающаяся с толщиной) в толстых плоских моделях под действием возникающих поперечных нормальных напряжений уменьшается поперечная деформация в зонах неравномерности напряжений в плоскости модели. [c.524]

Размеры модели выбирают из условий имеющегося материала, возможности выполнить модель с соблюдением требуемого соотношения размеров и обеспечения точности измерений. Толщина плоской модели не влияет на получаемую оптическую картину при нормальном просвечивании, но лучше применять минимальную по условию устойчивости толщину модели это дает меньшую глубину зоны краевого эффекта времени и уменьшает эффект толщины модели (плохая четкость изображения контура, увеличивающаяся с толщиной) в толстых плоских моделях уменьшается поперечная деформация в зонах неравномерности напряжений в плоскости модели под действием возникающих поперечных нормальных напряжений. Преимущества крупных объемных моделей а) возможность иметь большей толщины срезы (в замороженных моделях) или пучки просвечивающих лучей (при применении рассеянного света), чем достигается повышение точности измерений и уменьшение [c.585]

Отметим, что при вычислении этих компонент напряжений уже учтены эффекты концентрации. Для исследуемого напряженного состояния общее кубическое уравнение для определения главных нормальных напряжений имеет вид [c.425]

Об эффекте Вейссенберга (эффект нормальных напряжений) [c.26]

Формальная теория вязко-упругого поведения была предложена в работе Д. Олдройда [26], посвященной изложению инвариантного описания движения сплошной среды при наличии конечных упругих деформаций. Им было показано, что инвариантная процедура формальных обобщений простых реологических зависимостей на случай произвольных деформаций упруго-вязкдй сплошной среды является отнюдь не однозначной. В качестве простого примера справедливости этого положения им была рассмотрена простая задача о движении жидкости с одним временем релаксации и одним временем запаздывания в зазоре коаксиально-цилиндрического вискозиметра при различных обобщениях реологического уравнения, построенного для случая малых деформаций. Оказалось, что в зависимости от обобщения этой модели эффект нормальных напряжений существенно изменяется. [c.31]

Описанный характер неньютоновского поведения качественно передает модель Поуэлла — Эйринга [134]. Имеется ряд других эмпирических соотношений [10, 16, 137]. Все они касаются чисто сдвиговых течений и не описывают эффекты нормальных напряжений. [c.57]

Таким образом, в плоскости Х = onst должно быть приложено постоянное нормальное усилие, величина которого определяется природой жидкости, и то же самое относится к нормальному усилию на площадках лгг = onst, нормальных к потоку. Необходимость существования этих нормальных усилий представляет собой один из примеров так называемых эффектов нормальных напряжений. В частности, (2) показывает, что одних касательных напряжений недостаточно для того, чтобы вызвать простое сдвиговое течение. Помимо них необходимы еще надлежащие, вообще говоря неравные между собой, нормальные усилия, определяемые природой жидкости. [c.214]

Профиль скорости, расход и функция касательных напряжений определяются друг через друга и на них никак не -влияют функции нормальных напряжений ai и 02. Если выполняется формула (19), то это еще не дает никаких оснований ожидать, что выполняются и остальные классические формулы. Поэтому классические вискозиметрические измерения относящиеся к одной лишь сдвиговой вязкости, мало что позволяют сказать об исследуемой жидкости. Если в некотором частном случае получается какая-либо классическая формула, например (19), этого не только недостаточно, чтобы показать, что исследуемая жидкость подчиняется определяющему соотношению Навье — Стокса, но и недостаточно даже, чтобы установить применимость навье-стоксовой теории вискозиметрии. Необходимы дополнительные измерения. В рассматриваемом выше случае в силу соотношения (7) нормальные усилия на стенках канала Xi = d не отличаются от тех, которые получаются по классической теории Однако в соответствии с (8) напряжения, действующие в плоскости течения (лгз = onst) и на площадках, нормальных к направлению течения (ха= onst), могут быть совершенно иными. Поскольку эти нормальные усилия с трудом Поддаются интерпретации, мы обратимся сейчас к рассмотрению другого класса течений, для которого эффекты нормальных напряжений более отчетливы. [c.221]

Эффект нормальных напряжений возрастает по мере приближения к центру ротора вследствие увеличения кривизны растянутых слоев полимеров и уменьшается с увеличением диаметра ротора, особенно на его периферии. Поэтому дисковые экструдеры применяют в сопряжении с загрузочными и экструдируюидимн устройствами, что обеспечивает высокую производительность при изготовлении изделий. [c.155]

ДОВОЛЬНО больших разностей первых нормальных напряжений Тц — Т22 и гораздо меньших разностей вторых нормальных напряжений Таз — Т33. Это поведение напоминает эффект Пойн-тинга, полученный в теории изотропныз упругих тел в твердом образце, подвергаемом сдвиговой деформации, возникает отличная т нуля разность первых нормальных напряжений. [c.74]

В общем случае, когда плоскости главных напряжений в модели не параллельны направлению просвечивания, закон фотоупругости выражается через так называемые квазиглавные напряжения. Эти напряжения представляют собой максимальное и минимальное значение нормальных напряжений, действующих на параллельных направлению просвечивания плоскостях они могут меняться по толщине образца, однако оптический эффект зависит только от пх средних значений. [c.498]

Общий метод построения предельной поверхности для слоистого композита состоит в следующем предполагая совместность деформирования слоев композита при заданном илоском напряженном состоянии, рассчитывают напряжения в плоскости и деформации каждого отдельного слоя. Определенное таким образом наиряженно-деформированное состояние слоя сравнивается с критерием прочности каждого слоя предполагается, что первое разрущение слоя ) вызывает разрушение слоистого композита в целом. В действительности дело обстоит сложнее, поэтому необходимо углублять понимание особенностей поведения слоистого композита при таких уровнях напряжений, когда в соответствии с выбранным критерием в некоторых слоях уже достигнуто предельное состояние. В зависимости от вида напряженного состояния напряжения, соответствующие началу разрушения слоев, могут не совпадать с экспериментально определяемыми предельными напряжениями композита в целом. Как правило, совпадение наблюдается, если первое разрушение слоя происходит по волокну (по достижении предельных напряжений в направлении армирования). В остальных случаях, когда критерий предсказывает для слоя разрушение по связующему (от нормальных напряжений, перпендикулярных направлению армирования, от касательных — межслойных или в плоскости), экспериментально определенные предельные напряжения композита не соответствуют теоретически подсчитанным. Как теория, так и экспериментальные наблюдения указывают, что подобное поведение слоистых композитов объясняется взаимодействиями между различно ориентированными слоями. Меж-слойные эффекты могут наблюдаться как у свободных кромок, так и внутри материала, когда слои разрушаются от растяжения перпендикулярно направлению армирования или от сдвига в плоскости армирования. [c.50]

Л/ при разных случаям эпюры нормальных напряжений и + в сечениях 2 = 0, (/4 и //2. Такого же эффекта можно добиться, развивая силы, передаваемые на торцы бетонной балки при помощи натяжения арматуры, помещенной в канал, созданный в балке при ее изготовлении. Достигнуть этого можно так. Перед бетонированием балки поместить в опалубку (в форму) трубки из жести и в них с некоторым зазором расположить арматуру, например, высокопрочные тросы. Затем забетонировать балку и дать бетону отвердеть и приобрести необходимую прочность. В теле бетонной балки при этом образуются каналы, внутренняя поверхность которых пред- ставляет собой внутреннюю поверхность уложенных жестяных трубок. Арматура, находящаяся в этих каналах, не имеет сцепления с бетоном. Если один конец каждого арматурного стержня снабдить упорным устройством, а другой— домкратом, упирающимся в торец бетонной балки (рис. 13.32), то при помощи домкрата будет создано напряжение в конструкции — растяжение в арматуре и сжатие в бетоне. [c.310]

Вычисления показывают (при p=0,2-10- , максимальный прогиб 2,5 см), что основные максимальные нормальные напряжения в стержне (1392 кг/см ) и в шгастмассе (300 кг/см ) с учетом вторичных эффектов в сжатой зоне увеличиваются, а в растянутой уменьшаются соответственно на 3,1 и 3% (рис. 2, а). При этом, как и следовало ожидать, нейтральная ось не проходит через центр тяжести сечения. Как видно из вышеприведенных формул (13). помимо нормальных напряжений в сечениях —С появляются также и взаимоуравновешивающиеся касательные напряжения xia и Т23, причем последние имеют место только при различных коэффициентах Пуассона, составляющих брус материалов. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...