Материал для упругих элементов

МАТЕРИАЛ ДЛЯ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.353]

Представление вязкоупругого материала как сочетания упругих Е и вязких k элементов приводят к дифференциальным зависимостям [20]. На рис. 3 показан ряд таких моделей. Предполагая, что для упругого элемента справедлив закон Гука [c.103]

В некоторых случаях необходимы материалы с минимальной величиной затухания для упругих элементов различных точных приборов (манометров, альтиметров и др.), а также для изделий, которые должны издавать звук. Так, от материала камертонов, струн для музыкальных инструментов, металла для духовых инструментов, колоколов, гонгов требуется максимальная продолжительность звуковых колебаний и, следовательно, минимальная величина логарифмического декремента затухания. Для этих изделий применяют весьма твердые стали с высоким сопротивлением пластической деформации и медные сплавы с однородной структурой твердого раствора. Повышение сопротивления пластической деформации у таких сплавов достигается обычно однородной пластической деформацией с последующим невысоким отпуском. [c.316]

Сопоставляя поведение реальной трещины в конструкции с деформированием надреза, полученного с помощью предлагаемой модели, можно отметить следующее. Если на некоторых участках по длине трещины возникают нормальные растягивающие напряжения, то трещина в этих местах раскрывается, практически не сопротивляясь прикладываемым нагрузкам уровень, напряжений в прилегающих областях материала невелик. В предлагаемой модели это условие обеспечивается за счет назначения в соответствующих элементах трещины модуля упругости Е, вызывающего разгрузку элементов и значительное увеличение податливости на рассматриваемом участке, В том случае, когда на некотором участке реальной трещины действуют напряжения сжатия, приводящие к контактированию (схлопыванию) берегов трещины, тело с точки зрения передачи силового потока, нормального к трещине, работает как монолит, и модуль упругости в принятой модели для соответствующих элементов трещины назначается равным обычному модулю упругости материала конструкции. При соприкосновении берегов трещины возможны два варианта берега могут проскальзывать относительно друг друга и не проскальзывать. Второй вариант автоматически реализуется при условии Етр = Е. Для реализации первого варианта необходимо обеспечить отсутствие сопротивления полости трещины на сдвиг. Процедура необходимых для этого преобразований для более общего случая — динамического нагружения конструкций — будет изложена в разделе 4.3.1. [c.202]

Материалом для изготовления плоских пружин может служить любой упругий материал, выбор которого зависит от назначения упругого элемента и предъявляемых к нему требований. В электромеханических приборах к материалам плоских пружин часто предъявляют требования хорошей электропроводности. [c.471]

При выборе материала для какого-либо элемента конструкции в последующих расчетах необходимо знать механические свойства материала, определяющие его прочность, упругость, твердость п пластичность. Необходимые сведения о различных механическ п.х свойствах материалов получают экспериментально в процессе механических испытаний на растяжение, сжатие, срез, кручение и изгиб. [c.167]

Резина — материал на основе каучука, обладающий особыми свойствами допускает большие упругие деформации (для мягкой резины) рассеивает при деформациях значительное количество энергии и хорошо гасит колебания хорошо сопротивляется истиранию и действию агрессивных сред обладает диэлектрическими свойствами. Свойства резины зависят от ее состава, технологии изготовления и вулканизации. В зависимости от назначения резины подразделяются на жесткие (для изготовления электротехнических изделий), пористые (для изготовления амортизаторов) и мягкие (для изготовления шин, упругих элементов муфт). [c.166]

Несовершенные свойства материалов упругих элементов вызывают упругое последействие и упругий гистерезис, которые могут быть источником погрешностей в измерительных устройствах. Упругое последействие проявляется в запаздывании деформации пружины по сравнению с изменением прилагаемой нагрузки. Гистерезис проявляется в несовпадении характеристик пружины при нагружении и снятии нагрузки. Значение гистерезиса зависит от материала и напряжений в материале пружины. Вследствие этого для ряда чувствительных элементов допускаемые напряжения определяются не пределом прочности или текучести, а допустимым значением гистерезиса. [c.355]

Здесь Р (а) — линейная функция от о и производных о до порядка п включительно с постоянными коэффициентами, Q e) — такая же функция от деформации е. К соотношению вида (17.5.9) можно прийти, если рассмотреть модель, составленную из большого числа пружин и вязких сопротивлений, соединенных в разных комбинациях последовательно и параллельно. Конечно, было бы достаточно наивно искать в структуре материала соответствующие упругие и вязкие элементы, однако способ, основанный на построении реологических моделей, обладает некоторым преимуществом. Мы убедились, что в уравнении (17.5.8) должно быть J. < , при этом не было необходимости в обращении к модели, условие < Е, из которого следует первое неравенство, означает только то, что приложенная сила совершает положительную работу, расходуемую на накопление энергии деформации, а частично рассеиваемую в виде тепла. В общем случае (17.5.9) тоже должны быть выполнены некоторые неравенства, которые могут быть не столь очевидны. Но если построена эквивалентная реологическая модель из стержней, накапливающих энергию, и вязких сопротивлений, рассеивающих ее, то у нас есть полная уверенность в том, что для соответствующего модельного тела законы термодинамики будут выполняться. Второе преимущество модельных представлений состоит в том, что для любой заданной конфигурации системы может быть вычислена внутренняя энергия, представляющая собою энергию упругих пружин, и скорость необратимой диссипации энергии вязкими элементами. Имея в распоряжении закон наследственной упругости (17.5.1), (17.5.2), мы можем подсчитать полную работу деформирования, но не можем отделить накопленную энергию от рассеянной. Поэтому, например. Блонд целиком строит изложение теории на модельных представлениях. [c.590]

Выразим постоянную С, входящую в уравнения обобщенного закона Гука (1.7), через упругие постоянные Е и р изотропного материала. Для этого рассмотрим деформацию элемента, испытывающего чистый сдвиг (рис. 111.2). Для упрощения вывода его ребра в направлениях осей х и у приняты равными. В результате деформации верхняя грань переместится параллельно нижней на Д5 (сдвинется), отсюда и название напряженного состояния, при котором эта деформация возникает. Перемещение Д5 называется абсолютным сдвигом. [c.85]

Муфта со змеевидной пружиной (рис. 17.9) имеет наибольшее распространение из муфт с металлическим упругим элементом. Состоит из двух полумуфт 1 и 5 с зубьями 2 специального очертания (см. ниже), во впадины между которыми свободно заложены секции ленточной змеевидной пружины 3 прямоугольного сечения. Зубья и пружина закрываются снаружи кожухом 4, состоящим из двух половин, соединенных между собой болтами или резьбой. Кожух удерживает пружину в рабочем положении и предохраняет ее от выпадания, служит резервуаром для пластичного смазочного материала и защищает муфту от пыли. [c.343]

Большая температурная погрешность возникает в приборах с упругими элементами, у которых модуль упругости материала изменяется под действием температуры. Для уменьшения температурных погрешностей в этом случае прибегают к температурной компенсации. Сущность ее заключается в том, что в конструкцию механизма вводят элемент, реагирующий на температуру и изменяющий показания прибора так, чтобы погрешности от действия температуры на прибор были минимальны или полностью скомпенсированы. [c.210]

Многие механизмы приборов и машин содержат упругие элементы. Они служат для создания усилий постоянного прижима и натяжения, играют роль амортизаторов, аккумуляторов энергии, применяются в качестве чувствительных элементов измерительных устройств, упругих опор, для обеспечения силового замыкания кинематических пар и т. д. Используются упругие элементы нескольких типов плоские (прямые, спиральные, торсионные) и винтовые пружины, мембраны, сильфоны, манометрические трубчатые пружины. В машинах упругие элементы часто применяются в виде пружин и рессор. При расчете упругих элементов допускаемое напряжение определяется в зависимости от качества материала, характера нагрузки, ответственности прибора или механизма, качества обработки и т. д. [c.397]

По конструкции различают упругие элементы, предназначенные для одноосной, плоской или пространственной деформации. При этом материал упругих элементов различной конструкции при одном и том же виде их деформации может находиться в совершен- [c.387]

Нитевидные кристаллы нашли пока еще весьма ограниченное применение. В то же время уникальные свойства усов — высокая прочность, стойкость против окисления, способность сохранять высокие упругие и прочностные свойства при повышенных температурах, высокие тензометрические свойства и некоторые другие — позволят в будущем использовать усы в различных отраслях техники [164]. Основным препятствием для широкого использования нитевидных кристаллов является их малый размер — длина кристаллов с отмеченными выше свойствами не превышает 10—15 мм, а диаметр не более 10 мк. Поэтому пока еще такие кристаллы могут найти применение лишь в приборостроении как материал для изготовления пружин, подвесок и других чувствительных элементов в измерительных приборах [196—1971. [c.108]

Интересно, что к этому же выводу для упругого удара пришел и Рен, а Уоллес показал, что при неупругом ударе тсй не сохраняется (так как живая сила при деформации — смятии шаров частично передается внутренним элементам материала). [c.78]

Образование плато постоянных параметров деформации стержня вблизи конца и примерно постоянная скорость распространения для каждой величины деформации используются для обоснования деформационной теории распространения волн. Эти особенности распространения волны в стержнях установлены экспериментально, и по их выполнению часто делается вывод о чувствительности материала к скорости деформации. В численных расчетах те же особенности получены на основе модели материала, включающей вязкий элемент, т. е. для материала, поведение которого зависит от скорости деформации. Эта чувствительность проявляется наиболее интенсивно на начальной стадии распространения волны и практически исчезает, как следует из рис. 61, при временах, значительно превышающих время релаксации. Поэтому построение кривой деформирования по результатам распространения упруго-пластических волн (например, по скорости распространения деформации [318]) определяет поведение материала не при высокой скорости деформации, а при характерной для определенного сечения. [c.152]

С этой целью воспользуемся схемой алгоритма расчета, представленной на рис. 3.16. На предварительном этапе подставим эквивалентные напряжения в уравнение (3.42) и для каждого элемента определим постоянные материала. На основном этапе используем полученные постоянные материала II вычислим приращения напряжений и деформаций в пределах упругости. Полученные приращения напряжений [c.69]

Во-первых, всюду, где это специально не оговорено, материал считаем линейно упругим (изотропным или анизотропным). Конечно, многие практически важные задачи устойчивости деформируемых тел требуют учета более сложных реологических свойств (нелинейная упругость, пластичность, ползучесть и т. д.). Но для тонкостенных элементов силовых конструкций из современных высокопрочных материалов это ограничение вполне обосновано. Как правило, работоспособность таких конструкций определяется их устойчивостью в упругой области. Кроме того, для правильной постановки и решения задач устойчивости деформируемых тел с другими реологическими свойствами необходимо понимать формулировки и решения задач устойчивости для линейно-упругого тела. [c.35]

Теория приспособляемости, являющаяся частью общей теории идеальных упруго-пластических сред, основывается на идеализированной диаграмме деформирования, не учитывающей упрочнения материала. Наиболее близкими к такой идеализации являются диаграммы обычных (нелегированных) сталей со средним содержанием углерода, которые имеют площадку текучести. Для конструкционных элементов из таких сталей предпосылки и, следовательно, выводы теории приспособляемости должны выполняться наиболее точно. [c.33]

Расчетная схема установки изображена на рис. 23, здесь с, б 2 — коэффициенты жесткости, учитывающие реальную (естественно, отличающуюся от абсолютной) жесткость опор и дополнительных элементов. На этом же рисунке представле на расчетная диаграмма приспособляемости установки, которая дана в двух вариантах — для абсолютно жестких и для упруго податливых опор. При ее построении было принято, что предел текучести материала образцов является линейной функцией температуры [c.44]

Для одних и тех же амортизаторов с упругими элементами из резиноподобного материала диаграммы сила—деформация (силовые характеристики) получаются различными, если они сняты при разных скоростях деформирования упругого элемента и при разных температурах. В качестве примера на рис. VH.18 и VH.19 [c.337]

Чем больше модуль упругости Е материала упругого элемента, тем большие силы могут измеряться при заданной номинальной деформации упругого элемента. Малые значения Е представляют интерес для датчиков, рассчитанных на малые силы. [c.353]

Бронза обладает высокими механическими, в частности упругими, свойствами. Она коррозионноустойчива, немагнитна, имеет высокие тепло- и электропроводность. В приборостроении бронзу применяют в основном для изготовления упругих чувствительных элементов, различного рода пружин и пружинящих деталей, от которых требуется повышенная упругая деформация при малых нагрузках, сочетание высоких упругих свойств с высокими электро- и теплопроводностью, немагнитностью и повышенной коррозионной стойкостью. Бронзу также используют для деталей, работающих на трение. В ряде случаев ее применяют в качестве немагнитного коррозионностойкого материала для изготовления силовых деталей. [c.375]

Будут рассмотрены два случая, а именно система с одной степенью свободы и слабым демпфированием, имеющая упругий элемент из эластомера, и такая же система с высоким демпфированием, изготовленная из вязкоупругого материала. На рис. 2.20 и 2.21 показаны, зависимости жесткости k и коэффициента потерь т] от частоты при комнатной температуре для двух материалов — BTR (силиконового эластомера) и ЗМ-467 (вязко-упругого клея). В обоих случаях с целью иллюстрации жесткость выбиралась равной = 5,11-10 Н/м при 100 Гц, а масса равнялась т = 1,295 кг. Для того чтобы выполнить численные [c.101]

Муфты с неметаллическими упругими элементами отли-чают ся простотой конструкции, технологичностью и хорошими амортизирующими, демпфирующими и электроизолирующими свойствами. В качестве материала для упругих элементов используют резину с высокой эластичностью и большим внутренним трением. Однако резина подвержена старению (необратимым изменениям свойств под воздействием окружающей среды), приводящему к снижению прочности и эластичности. Долговечность упругих резиновых [c.328]

Матер чалы для упругих элементов, помилю оптимальных или целевых упругих я пластичных свойств,, должны [c.358]

На рис. 5.28, а, б приведены кривые деформирования при нормальной температуре соответственно бор- и углеалюминия со схемами армирования [ ф1 для различных значений угла укладки слоев ф. Анизотропия углеродных волокон существенно снижает поперечную и сдвиговую жесткости однонаправленного материала. Как следствие, квазиизотропные структуры металлокомпозитов на основе углеродных волокон даже при равенстве продольного модуля упругости арматуры по жесткости уступают. материалам, армированным, например, волокнами бора. Это следует иметь ввиду при выборе материала для изготовления элементов конструкций, работоспособность которых определяется их жесткостью. [c.155]

В последние десятилетия наряду с традиционными материалами появились новые искусственные материалы — так называемые композиты. Строго говоря, термин композитный материал или композит следовало бы относить ко всем гетерогенным материалам, состоящим из двух или большего числа фаз. Сюда относятся практически все сплавы, применяемые для изготовления элементов конструкций, несущих нагрузку. Соединение хаотически ориентированных зерен пластичного металла и второй более прочной, но хрупкой фазы позволяет в известной мере регулировать свойства конечного продукта, т. е. получать материал с необходимой прочностью и достаточной пластичностью. Усилиями металлургов созданы прочные сплавы на основе железа, алюминия, титана, содержащие различные. тегирующие добавки. Достигнутый к настоящему времени предел прочности составляет примерно 150 кгс/мм для сталей, 50 кгс/мм для алюминиевых сплавов, 100 кгс/мм для титановых сплавов. Эти цифры относятся к материалам, из которых можно путем механической обработки получать изделия разнообразной формы. Теоретический предел прочности атомной решетки металла, представляющий собою верхнюю границу того, к чему можно в идеале стремиться, по разным моделям оценивается по-разному, в среднем это 1/10—1/15 от модуля упругости материала. Так, для железа теоретическая прочность оценивается значением примерно 1400 кгс/мм что в десять раз выше названной для сплава на железной основе цифры. В настоящее время существуют способы получепия тонкой металлической проволоки или ленты с прочностью порядка 400—500 кгс/мм , что составляет около одной трети теоретической прочности. Однако применение таких проволок пли лент в конструктивных элементах неизбежным образом ограничено. [c.683]

Для изготовления мембран и других упругих элементов выбрана бронза БрБНТ1.7. Приведите химический состав, режим термической обработки и получаемые механические свойства материала. Опишите процессы, происходящие при термической обработке. [c.147]

Теория ползучести — одно из направлений механийй дефор- мируемого твердого тела, которое сложилось за последнее время. Она занимает свое место рядом с такими разделами механики, как теория упругости и теория пластичности. Ползучесть влияет на прочность и устойчивость конструкций и деталей машин. Поэтому расчет соору кений на прочность с учетом свойств ползучести материала приобретает первостепенное значение для современной техники. Однако теория ползучести является не только основой для создания методов расчета элементов конструкций и деталей машин, работающих в сложных эксплуатационных уело- -ВИЯХ. Теория ползучести, обладая своеобразным полем зрения , служит для понимания того, как выбрать тот или Иной материал для данной конструкции, в каких условиях его нужно испытывать, какие требования необходимо предъявлять к технологии возве- дения сооружений или изготовления различных элементов конструкций и деталей машин. Бот почему за последнее время вышел в свет целый ряд фундаментальных исследований и монографий, посвященных теории ползучести и теории вязкоупругости как у нас в стране [216, 302, 307, 336, 399, 415], так и За рубежом [63,261,479,556,594,611,632]. [c.7]

Если учитывать несущую способность связующего и материал считать упругим при растяжении и вязкоупругим при сжатии, то для расчета изгибаемых балок можно использовать физический закон, предложенный Начлингером и Лейнингером [54], В случае более сложных конфигураций или коротких балок можно применять вариант метода конечных элементов, учитывающий вязкоупругие свойства материала [2]. [c.137]

Деформация металла под нагрузкой является суммой мгновенно-упругой, немгновенно-упругой и пластической (необратимой) составляющих, что позволяет представить модель материала последовательным соединением трех ячеек — упругой, вязко-упругой и вязко-пластической (рис. 9, соответственно /, П, III). Каждый из пяти параметров такой модели может зависеть от истории предшествующего нагружения, однако из физических соображений для некоторых элементов эта зависимость может быть ограничена. [c.49]

Наряду с этим для ряда элементов в процессе работы некоторых конструкций, например обшивки палуб, днища в корпусе судна, обшивки фюзелялса и крыльев самолета, предусматривается возможность потери местной устойчивости в упругой области работы материала, которая не является опасной ни для элемента, ни для конструкции в целом. Однако и в этом случае необходимо уметь оценивать значение усилия, вызывающего потерю устойчивости элементом, так как после потери им устойчивости при дальнейшем повышении уровня нагрузки, действующей на всю конструкцию, работоспособность элемента не исчерпывается и сохраняется примерно такой (элемент может воспринимать некоторое приращение приходящейся на него нагрузки), как и при потере им устойчивости. [c.279]

Предел упругости а — напряжение, до которого можно нагружать упругий элемент без возникновения в нем остаточных деформаций. Для обеспечения достаточно большой перегрузки датчика силы материал упругого элемента должен обладать возможно большим jfi/Of- шах- На практике заменяют несколько большей величиной Ста — напряжением, при котором после снятия нагрузки остаточная относительная деформация равна е . Обычно берут 0 при е = 0,01 (сго.и) [c.353]

Целью расчета упругих элементов является увязка требуемых измерительных параметров (например, номинальной измеряемой силы, номинальной деформации, номинального хода для преобразователя) с основными геометрическими размерами и параметрами материала (постоянными упругости, максимально допустимыми напряжениями), с учетом действия неизмеряемых сил, т. е. действующих под углом к оси датчика. [c.359]

Анализ напряженных и деформированных состояний в элементах конструкции АЭУ, обычно проводо ый в соответствии с нормами прочности, основан на линейной теории оболочек и коэффициентах концентрации в предположении упругого поведения материала для всех исследуемых режимов эксплуатации АЭС. [c.104]

Расчеты по методу конечных элементов для упругой модели материала находятся в хорошем соответствии с расчетами для упругопластического материала. Следовательно, общая де< рмация фланца слабо зависит от локальной пластической деформации поверхностей прокладки. Несмотря на очевидное общее преимущество расчетов на основе метода конечных элементов, они не дают существенно лучшего согласия с экспериментом по сравнению с приближенным методом расчета по теории оболочек и колец. В частности, эти методы дают близкие значения средних поворотов нижнего и верхнего фланцев, удовлетворительно согласующиеся с экспериментальными данными. При расчете на внутреннее давление приближенный расчет неплохо описьгаает экспериментальные результаты по относительному проскальзьшанию колец и хуже — по радиальному смещению. [c.154]

Аустенитостареющие стали получили распространение в качестве высокопрочного конструкционного материала (табл. И). Высокие, технологические и прочностные свойства этих сталей позволили предположить, что они найдут применение в качестве пружинного материала для изготовления упругих чувствительных элементов ответственного назначения. С целью выяснения [c.41]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...