Теоретическая и фактическая прочность

Различие между теоретической и фактической прочностью, по-видимому, означает существование в реальном материале каких-то локальных концентраторов напряжений, повышающих их до такой степени, что теоретическая прочность локально превышается и начинается разрушение. Гриффитс в 1920 г. предположил, что хрупкие материалы содержат множество субмикроскопических трещин, которые в условиях действия достаточно высоких напряжений растут до макроскопических размеров, в результате чего в конце концов происходит хрупкое разрушение. Теория Гриффитса и другие аналогичные теории основаны на предположении, что эти микротрещины или другие дефекты структуры приводят к локальной концентрации напряжений. [c.45]

Использование теории дислокаций позволило объяснить большое расхождение между теоретической и фактической прочностью металлов. Теоретическая прочность должна быть пропорциональна произведению сил межатомной связи на число атомов в сечении кристалла. [c.12]

Такое расхождение теоретической и фактической прочности объясняется тем, что деформация происходит не путем одновременного смещения целых атомных плоскостей, а путем постепенного перемещения дислокаций. Влн[яние дислокаций на процесс пластической деформации на примере краевых дислокаций показано на рис. 1.8. Пластический сдвиг является следствием постепенного перемещения дислокаций в плоскости сдвига. Распространение скольжения по плоскости скольжения происходит последовательно. Каждый элементарный акт перемещения дислокации из одного положения в другое совершается путем разрыва лишь одной вертикальной атомной плоскости. Для перемещения дислокаций требуется значительно меньшее усилие, чем для жесткого смещения одной части кристалла относительно другой в плоскости сдвига. При движении дислокации вдоль направления сдвига через весь кристалл происходит смещение верхней и нижней его частей лишь на одно межатомное расстояние. В результате перемещения дислокация выходит на поверхность кристалла и исчезает. На поверхности остается ступенька скольжения. [c.12]

Теоретическая и фактическая прочность [c.59]

Использование теории дислокаций позволило объяснить большое расхождение между теоретической и фактической прочностью кристаллических тел. [c.59]

Изучение механических свойств кристаллических веществ привело к необъяснимому результату их фактическая прочность была на несколько порядков ниже, чем рассчитанная теоретически. Исследования показали, что в природе практически не существует идеальных кристаллов, и любая кристаллическая решетка имеет н своей структуре так называемые дефекты упаковки различного рода. При классификации дефектов были выделены [29] [c.48]

Фактическая прочность металлов пока в десятки раз меньше теоретической. И здесь у металловедов имеются большие резервы. [c.26]

В результате дальнейших теоретических и экспериментальных исследований было выявлено, что фактический запас прочности новых крюков превышает в 2 раза расчетный запас по пределу текучести. [c.383]

При чисто теоретических исследованиях эти уравнения служат для установления общих качественных свойств движений и для фактического вычисления искомых функциональных связей с помощью различных математических операций. Однако механическое исследование не всегда возможно осуществить путём математических рассуждений и вычислений. В ряде случаев решение механических задач встречается с непреодолимыми математическими трудностями. Очень часто мы не имеем вообще математической постановки задачи, так как исследуемое механическое явление настолько сложно, что для него пока ещё нет удовлетворительной схемы и нет ещё уравнений движения. С таким положением мы встречаемся при решении многих очень важных задач в области авиамеханики, гидромеханики, в проблемах изучения прочности и деформаций различных конструкций и т. п. В этих случаях главную роль играют экспериментальные методы исследования, которые дают возможность установить простейшие опытные факты. Вообще всякое изучение явлений природы начинается с установления простейших опытных фактов, на основе которых можно формулировать законы, управляющие исследуемым явлением, и записать их в виде некоторых математических соотношений. [c.11]

Фактическое давление. В результате того что прикладываемая внешняя нагрузка распределяется на площади фактического контакта, истинные давления в этих точках могут достигать очень больших значений. Из расчета площади фактического контакта [10, 14] и анализа условий, необходимых для образования белых слоев [15], следует, что величина истинных контактных давлений порядка (2—3)-10 кгс/см является вполне реальной, а в некоторых случаях может достигать теоретической прочности материала [c.7]

Полученная расчетная зависимость для меры повреждений может быть использована наряду с (4.3), причем во всех случаях, указанных в табл. 4.1, теоретические значения П в момент фактического разрушения, определявшегося на опыте, оказывались не менее близкими к единице, чем помещенные в таблицу величины, полученные на основе расчета по формуле (4.5). Напомним, что рассматриваемое уравнение повреждений предсказывает снижение сопротивления быстрому разрушению согласно зависимости (3.19). Принципиально эта зависимость позволяет оценивать ресурс деталей, работающих в условиях ползучести, по снижению коэффициента запаса прочности на быструю перегрузку. Такой коэффициент запаса обычно устанавливается, например, при расчетах всякого рода подъемно-транспортных устройств. Положим, что этот коэффициент не должен быть меньше некоторой величины По, причем в начале процесса нагружения эксплуатационное напряжение меньше величины Ор (0)/Ло, где Ор (0) — сопротивление быстрому разрушению неповрежденного материала, Ор (0) = С. С течением времени выдержки под напряжением это сопротивление снижается согласно (3.19), т. е. оказывается, что ар (т) меньше, чем Ор (0), причем уменьшается и указанный коэффициент запаса. Ресурс детали исчерпывается с достижением его наименьшей допустимой величины. [c.107]

Режимы нагружения и расчетные значения меры повреждений, подсчитанные по выражению (5.23), приведены в табл. 5.11, из которой видно, что данная зависимость удовлетворительно описывает действительный процесс накопления повреждений, причем мгновенно-пластическая деформация оказывает существенное влияние на длительную прочность материала (степень влияния Таблица 5.11. Теоретические значения opi деформации зависит меры повреждений в момент фактического [c.204]

Все существующие материалы имеют дефектную структуру, отличающуюся от идеальной. Поэтому фактическая техническая прочность материалов меньше, иногда на 2—3 порядка, теоретической прочности. Под теоретической прочностью понимают максимальную квазиупругую растягивающую силу, которая вызывает диссоциацию и преодолевает взаимодействие между частицами тела. [c.111]

Накопленный в процессе исследований древесностружечных плит обширный массив фактических данных о влиянии различных факторов на их прочность позволил установить методами качественного [131, 190] и корреляционного анализа [204 , что наиболее значимыми являются содержание связующего, плотность плит, геометрические характеристики древесных частиц. В рамках существующих теоретических подходов удается установить вид функциональных связей между отдельными факторами. Представляет интерес возможность исследования взаимосвязей всего комплекса значимых характеристик в рамках единого структурного подхода, развитого в п. 5.5.1. [c.207]

Расчетный диаметр каната — это теоретическое значение, устанавливаемое по чертежу сечения в предположении, что проволоки вплотную прилегают друг к другу. Несущее сечение каната вычисляется по номинальным диаметрам проволок. Номинальная грузоподъемность (т. е. нагрузка каната на пределе прочности, но отнюдь не допускаемая эксплуатационная нагрузка) определяется как произведение несущего сечения каната на номинальную прочность проволок на растяжение. Расчетная грузоподъемность каната — это произведение числа проволок на их прочность, установленную экспериментально. Если отдельные группы проволок имеют неодинаковый диаметр, то вычисляют грузоподъемность каждой отдельной группы проволок одинакового диаметра и полученные частные результаты суммируют. Фактическая (действительная) грузоподъемность каната — это прочность готового каната, установленная путем испытания на разрыв она может быть примерно на 20% меньше номинальной грузоподъемности. Допускаемая грузоподъемность (допускаемая нагрузка) каната вычисляется путем деления его номинальной грузоподъемности на требуемый коэффициент безопасности (запас прочности). Общая нагрузка каната — это сумма его полезной нагрузки, собственного веса и веса подвесных устройств к этой сумме, в зависимости от назначения данного каната, добавляется и инерционная нагрузка, обусловленная ускорением или замедлением движущихся масс, если эта нагрузка уже не учтена в значениях коэффициентов безопасности, установленных соответствующими органами. [c.475]

Теоретические значения равновесной силы адгезии примерно на порядок превышают адгезионную прочность, а не наоборот, как это следует из соотношения (1,7). Это можно объяснить тем обстоятельством, что при расчете силы адгезии за счет молекулярного взаимодействия зазор между контактирующими телами был принят равным 0,3 нм. Фактически зазор может быть больше, что в соответствии с формулой (111,1) приведет к снижению расчетных значений сил адгезии и сближению этих значений со значениями силы отрыва (адгезионной прочности), полученными экспериментально [12]. [c.102]

Оценка надежности расчетов по различным критериям прочности, включая обобщенный критерий (IV.17b), проведена на кафедре сопротивления материалов Томского политехнического института [180, 301]. Выполненные с помощью ЭЦВМ Минск-1 вычисления позволили получить количественную оценку отклонения теоретических расчетов от фактических данных по хрупким материалам, существенно отличающимся по своей структуре и физикомеханическим свойствам. Были определены средние квадратические отклонения, которые дают различные критерии прочности для всех материалов, результаты испытаний которых опубликованы в литературе. [c.123]

Суммарное растягивающее усилие распределяется на стальную и алюминиевую части провода в зависимости от отношения площадей сечения и модулей упругости двух металлов, соответствующие формулы приводятся в технической литературе [2, 3]. Произведенные исследования сталеалюминиевых проводов показали, что фактическое распределение растягивающего усилия на стальную и алюминиевую части провода не соответствует классической теории распределения. Известно, что сталеалюминиевые провода выдерживают усилия до 70% прочности провода в целом, которые по классической теории должны были бы приводить к выводу из строя алюминиевой части, а их разрушение наступает при напряжении в стальном сердечнике, соответствующем его 1%-ному удлинению (см. выше 1-2). Это объясняется тем, что при увеличении нагрузки алюминиевая часть воспринимает меньшую долю усилия, а стальная — большую долю, чем получаемые по теоретическому распределению. Поэтому правильнее рассчитывать сталеалюминиевый провод по его сечению в целом и определять напряжения так же, как в монометаллических проводах, т. е. путем деления растягивающего усилия Т на суммарное сечение провода Р [c.52]

Теоретически водонефтяная эмульсия - неустойчивая система, тяготеющая к образованию минимальной поверхности раздела фаз, т е. к расслоению.Фактически же, благодаря наличию адсорбционных слоев на поверхности диспергированных частиц, образующих устойчивые эмульсии, адсорбционные слои обладают значительной механической прочностью и препятствуют слиянию частиц и расслоению эмульсии. В их состав входит несколько классов природных веществ-компонентов продукции нефтяной скважины. [c.29]

Прочность кристаллов и сопротивление пластическому деформированию. Разрушение кристаллической решетки возможно в результате преодоления междуатомных сил, величина которых приближенно определяется по формуле (63.1). Разрушающее напряжение, подсчитанное в предположении о том, что решетка является геометрически совершенной, называется теоретической прочностью кристалла. Расчеты дают для теоретической прочности значения, во много раз превышающие фактически наблюдаемые. Низкая прочность реальных кристаллов объясняется тем, что они всегда имеют дефекты строения и разрушения начинаются со слабого места, при этом [c.141]

Итак, дисло кации были вначале (20-е годы) придуманы для объяснения различия между теоретической и фактической прочностью металлов в 50-е годы в связи с применением электронного микроскопа дислокации были обнарул<ены металлографически так, например, на рис. 44 представлена, по-видимому, первая электронная фотография, где видна экстраплоскость, край которой является дислО кацией. [c.66]

Существенное различие теоретической и фактической прочности металла привело к мысли о необходимости рассматривать не идеальный кристалл с правильным расположением атомов, а реальный, содержащий дефекты (см. гл. II). В 1934 г. независимо друг от друга Тэйлором, Орованом и Поляни впервые введено представление о сдвиге (скольжении) одной части кристалла относительно другой посредством движения дислокации. Введение этого понятия было революционным для физики прочности и пластичности. Наиболее интенсивно теория дислокаций развивалась в послевоенные годы и в настоящее время стала неотъемлемой частью физики твердого тела, физических основ прочности и пластичности. [c.21]

При Nф — V погрешность равна 75. Величина ее небольшая и она не оказывает особого влияния ни на форму зуба, ни на его прочность. Для мало ответственных передач можно пойти на то, чтобы иметь отклонение в угле зацепления сопряженных колес. Однако целесообразнее внести поправку на эту разницу между теоретическим и фактическим углом зацепления. Компенсация этой погрешности может быть легко осуш,ествима на станках, снабженных устройством для наклона инструментального шпинделя. Однако не все модели обладают такой возможностью. Поэтому приходится вводить поправку в наладочные установки другим путем. Эти достигается, как было уже сказано ранее, путем изменения передаточного отношения цепи обкатки, а следовательно, и угла производственного начального конуса. Эти изменения влияют на изменение отношения углов профиля на вогнутой и выпуклой сторонах сопряженных колес. [c.900]

В исследованиях последних лет установлены расхождения меяаду теоретическими и фактическими значениями прочности кристаллов. Так, для монокристалла железа наименьшая теоретическая прочность сопротивления сдвигу равна 230 кГ/лии (2300 Мн1м ), а фактическая 4 кГ/мм (40 Мн/м-), т. е. почти в 100 раз меньше. Для алюминия фактическая прочность почти в 500 раз меньше теоретической. [c.61]

В последнее время выполнено достаточно много работ по экспериментальному исследованию ползучести и длительной прочности при неодноосном нагружении. Большинство из них проводится для проверки теоретических зависимостей между компонентами тензора скоростей ползучести и компонентами тензора на-прялч ений или между компонентами тензора деформаций и компонентами тензора напряжений, а также для уточнения инвариантных к напряженному состоянию феноменологических соотношений между компонентами тензора скоростей ползучести и компонентами тензора напряжений. Исследование инвариантных соотношений между компонентами тензора напряжений даст фактический материал для установления критериев длительной прочности при сложном напряженном состоянии, на основе которых можно сопоставлять степень опасности различных напряженных состояний при высокой температуре и заданном сроке службы материала. [c.279]

Ослабление сечений пластмассовых дренажных и распределительных труб щелевой перфорацией затрудняет проектирование необходимых креплений для них, так как фактическая прочность таких труб неизвестна и трудно поддается теоретическому расчету. В связи с этим возникла необходимость в экспериментальном исследовании характеристик прочности щелевых полиэтиленовых и винипластовых труб, которое было проведено в лаборатории ВНИИСТа. [c.136]

Значения слабых мест в детали нз хрупкого материала, определяющих ее прочность в целом в соответствии с представлением о влиянии дефектов вызвало появление ряда теоретических работ, в которых предлагались стохастические теории статической прочности деталей из хрупких материалов. Наиболее важной из этих работ, ставшей в настоящее время классической, является работа Вейбулла, в которой предлагается теория, основанная на функциях распределения экстремальных величин для прочности слабых звеньев в материале. Следует заметить, что и этой теории свойствен ряд упоминавшихся недостатков, вытекающих из использования представлений о квазиоднородности напряженного состояния материала. В СССР эта теория получила развитие в трудах Френкель и Конторовой. Фактически прочность детали зависит не только от степени местного ослабления материала, связанной с прочностью отдельных звеньев, но так же от размеров и формы дефектов, их ориентировки по отношению к направлению действующих напряжений, от градиента напряжения в детали. В специальной технической литературе появляются работы по дальнейшему усовершенствованию статистической теории прочности хрупких материалов и приближению теории к условиям работы реальных конструкций. [c.454]

Производительность дробилок определяют по данным каталогов и паспортов машино-стронтельных заводов нлн ГОСТов по теоретическим и эмпирическим формулам на основе испытаний дробилок. Во всех случаях найденная производительность является среднестатистической, по отношению к которой фактическая часовая производительность конкретной дробилки колеблется в зависимости от ряда случайных факторов меняющегося гранулометрического состава и переменной прочности исходной руды, изменения степени заполнения рабочего пространства дробилки и других факторов, трудно поддающихся точному учету. [c.102]

Боралюмипий в основном используется при содержании волокон 50 об. %. Несмотря на то, что рассчитанный по правилу смеси предел прочности на растяжение составляет 16—18-10 кгс/см , фактически листы и ленты, полученные диффузионной сваркой, редко обеспечивают предел прочности выше 12-10 кге/см . Предел прочности на срез боралюминня также значительно ниже теоретического значения. Согласно последним сообгЦениям, использование борного волокна диаметром 0,14 мм вдвое увеличивает прочность на срез боралюминия. Это происходит, по-видимому, из-за того, что волокна бора диаметром 0,14 мм достаточно прочны и лучше противостоят продольному расщеплению, чем волокна диаметром 0,10 мм. [c.91]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

Другим принципиальным отличием приведенных в работе экспериментальных результатов является тот факт, что они впервые получены при весьма малых величинах деформирующих напряжений, на 1,5—2 порядка ниже величин напряжения Пайерлса и теоретической прочности кристалла на сдвиг, что свидетельствует в пользу термоактивируемого процесса мик-ропластйчности и исключает необходимость обязательного привлечения для объяснения полученных данных атермических безактивационных или ка-ких-либо других специфических механизмов, требующих для своей реализации высокого уровня напряжений. Последнее является весьма новым и принципиальным фактом, который заставляет критически пересмотреть возможность действительной реализации фактически почти всех предлагавшихся ранее моделей низкотемпературного движения дислокаций в кристаллах с высокими барьерами Пайерлса. Полученные результаты и проведенный теоретический анализ позволили объяснить физическую природу низкотемпературной микропластичности материалов с высоким рельефом Пайерлса в области малых и средних величин напряжений с позиций предложенного в работе диффузионно-дислокационного механизма микродеформации, а также неконсервативного движения дислокаций, как основной физической модели их перемещения при указанных условиях. При этом сущность диффузионно-дислокационного механизма микропиасти- [c.5]

Практика показывает, что величина разрушающей нагрузки, полученной теоретическим расчетом звена, как статически неопределимой системы, значительно превышает фактическую разрушающую нагрузку, полученную на разрывной машине. Определение действительных напряжений в звене цепи затруднительно и при подборе цепи ограничиваются расчетом на растяжение по регламентированному правилами Госгортехнадзора запасу прочности относительно разрывного усилия 5разр, приведенного в Государственном стандарте на цепи [c.88]

Согласно представлениям Гриффита [448] и А. Ф. Иоффе [129] прн разрушении твердого материала за счет преодоления сил взаимодействия между элементами его структуры изменяется потенциальная энергия системы на величину энергии образования новой поверхности (поверхности разрушения). Энергия образования единицы поверхности разрушения при равновесном состоянии равна поверхностному натяжению. Когда энергия деформации, вызывающая изменение потенциальной энергии, равна или превосходит поверхностное натяжение, должно происходить разрушение (критерий Гриффита) [448]. В реальном материале имеются неоднородности структуры, или дефекты , например микротрещины различных размеров и ориентации. На краях трещин создается концентрация напряжений. Фактическое напряжение при условиях, в которых для идеального материала возникли бы однородные деформации и напряжения, в реальном материале оказывается распределенным неоднородно. Перенапряженпя на краях трещин (дефектов или других неоднородностей структуры) создают условия для нача.ла разрушения в первую очередь на этих участках. Разрушение происходит при средних макроскопических напряжениях, рассчитанных на основании измеренных нагрузок и перемещений в предположении об однородности материала, характеризующих техническую ироч-ность и оказывающихся, естественно, меньше, чем фактические разрушающие локальные напряжения, действующие на участках их концентрации (очагах разрушения). Этим и объясняется заниженное значение определяемой таким путем прочности по сравнению с теоретической. [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...