Зависимость характеристик упругости от структуры

ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГОСТИ ОТ СТРУКТУРЫ [c.144]

Для обработки результатов измерения релаксации напряжения в упругих жидкостях при различных температурах удобно применять метод приведенных переменных. В линейной области, когда отсутствуют изменения структуры в материале под влиянием деформирования, для полимеров в текучем состоянии было показано [56], что универсальная температурно-инвариантная характеристика их релаксации получается при пользовании зависимостью т/Т(, от ИЭту зависимость удобно изображать графически в полулогарифмических координатах, так как приведенное время tl может изменяться в очень большом интервале его значений. При изучении течения упругих жидкостей с разрушенной структурой кинетика релаксации может быть приближенно описана угловыми коэффициентами кривых зависимости 1 уст от t при О или в той части этих кривых, в которой они могут быть аппроксимированы прямыми. Полученные таким образом угловые коэффициенты дают температурно-инвариантную зависимость от [56]. [c.113]

Все природные и синтезированные монокристаллы и в еще большей степени кристаллиты поликристаллов отличаются от идеальных тем, что содержат различные нарущения структуры кристалла. Нарущения идеальной трансляционной симметрии кристалла называются структурными дефектами. Дефекты оказывают существенное влияние на многие параметры твердых тел. К таким параметрам относятся электропроводность, фотопроводимость, теплопроводность, скорость диффузии, магнетизм, твердость, прочность и пластичность, плотность и т.д. Зависимость этих параметров твердого тела от дефектов может оказаться настолько велика, что в итоге они будут определяться не столько исходной структурой материала, сколько типом и числом дефектов в нем. Параметров, не чувствительных к структурным дефектам, строго говоря, нет, но практически такие параметры, как температура плавления, диэлектрическая проницаемость, парамагнитные и диамагнитные характеристики, упругие модули, можно отнести к параметрам, менее чувствительным к дефектам. [c.87]

Влияние формы площадки контакта и закона распределения контактного давления на величину упругой деформации поверхности контакта частиц в связи с упругим последействием подробно рассмотрено в [86]. Представляет интерес зависимость упругого последействия от характеристик глобальной структуры прессовки, в частности, фрактальной размерности, поскольку данный вопрос в существующей литературе отражен недостаточно. Явление упругого последействия отличается сложностью и противоречивостью влияния отдельных факторов, поэтому общие закономерности не всегда просматриваются на уровне контактных взаимодействий. [c.123]

На рис. 3.6 и 3.7 представлены зависимости критических значений нагрузок потери устойчивости и М уу от числа слоев М для структур 5] (М — нечетное) и в случае ср = ф оо (см. 3.1.2) при тех же значениях параметров к, Н, В я упругих характеристик монослоев что и в 3.1.1 и 3.1.2. На рисунках [c.128]

Уравнения статической устойчивости слоистой упругой ортотропной конической оболочки получим из общих уравнений, составленных в параграфе 3.5. Вновь используем систему координат s, и считаем, что структура армирования слоев не зависит от угловой координаты, а направления осей ортотропии совпадают с направлениями координатных осей. Полагаем также, что оболочка достаточно тонкая, и пренебрегаем во всех уравнениях величинами порядка h/R по сравнению с единицей. Замкнутая система уравнений статической задачи устойчивости включает в себя следующие группы зависимостей (к = 1,2,...,тп — порядковый номер слоя знаком тильды отмечены характеристики основного состояния) [c.255]

Безразмерные величины дг и сте являются очень важными характеристиками структуры армированного пластика. Они определяют концентрацию напряжений в зависимости от упругих свойств матрицы и волокон, их объемного содержания и вида укладки волокон. Методика их определения подробно изложена в разделе 4.2. [c.143]

Полимеры в зависимости от своей природы и условий затвердевания могут иметь структуру с преобладающим содержанием аморфной или кристаллической фазы. В аморфном состоянии макромолекулы в основном расположены хаотически. При этом имеются небольшие участки с упорядоченным расположением макромолекул. Протяженность таких участков мала и соизмерима с длиной макромолекулы. Типичным представителе.м аморфного материала является винипласт (стабилизированный поливинилхлорид), В кристаллическом состоянии макромолекулы расположены в основном упорядоченно. Объем упорядоченных участков может достигать до 90 %. В кристаллическом состоянии увеличиваются плотность материала и его механические характеристики. Например, для фторопласта-4 повышение степени кристалличности с 40 до 65 % вызывает увеличение модуля упругости с 470 до 850 МПа, т. е. в 1,8 раза. [c.453]

Несмотря на нелинейный характер зависимости контактной деформаций элементов механизмов от действующих на них усилий, зависимость суммарной деформации близка к линейной. Это объясняется тем, что элементы системы имеют как жесткую, так и мягкую характеристики деформации. Поскольку в сочленениях механизмов имеются зазоры, при работе механизмов в определенные моменты времени происходит замыкание или размыкание упругих связей. Они учитываются скачкообразными изменениями структуры динамической модели, ее жесткостных характеристик и восстанавливающих сил. Следовательно, можно принять, что восстанавливающие силы изменяются по кусочно-линейной зависимости. [c.350]

Все механические характеристики, кроме модуля упругости, являются структурно-чувствительными и меняются в зависимости от обработки (структуры) в весьма широких пределах, о чем подробно будет говориться ниже, когда мы будем рассматривать свойства различных металлов. [c.40]

Для композищюнных материалов с пироуглеродной матрицей (два последних типа) по представленным в табл. 6.6 данным трудно установи ь влияние структуры на их упругие свойства. Более четкое представление о зависимости упругих характеристик углерод-углеродных композиционных материалов от структуры армирования и свойств исходных компонентов можно получить сопоставлением расчетных и экспериментальных значений (табл. 6.8). Расчетные значения вычисляли по зависимостям, полученным для аналогичных структур в гл. 5. При расчете модуль упругости углеродной матрицы принят равным 6110 МПа (усредненные данные эксперимента), волокон — 2,2-10 МПа. Объемное содержание арматуры н материалах устанавливали двумя способами по плотностям исходного каркаса и волокон [см. (1.2)], а также по содержанию волокон в материалах [c.176]

Для лакокрасочных покрытий, предназначенных для защиты металлов от коррозии в атмосферных условиях, важной характеристикой является паропроницаемость. По мнению ряда исследователей, проникновение влаги через полимерные материалы протекает по-разному в одних существуют постоянные зазоры и поры, через которые в основном проникают молекулы воды, в других же зазоры возникают кратковременно в результате теплового движения макромолекул. Типичным представителем первого класса полимеров являются феноло-формальдегидные смолы, производные целлюлозы, полистирола, полиэтилена. Ко второму классу относятся полимеры типа кау-чуков, обладающие значительной упругостью. Влагопроницае-мость, а также влагопоглощение (водонабухание) находятся в сильной зависимости от структуры органических полимеров. При этом различают полимеры с трехмерной структурой и линейные, Полимеры с трехмерной структурой, например фенольные смолы, отличаются сильно разветвленной молекулярной структурой, вследствие чего молекулам водяного пара и воды приходится преодолевать большой путь. Поэтому влагопрони-цаемость фенольных смол относительно мала. [c.115]

Сложность процесса износа становится вполне очевидной, если учесть, что его характеристики зависят от многих переменных, таких, как твердость, вязкость, пластичность, модуль упругости, предел текучести, усталостные характеристики, структура и состав сопрягаемых поверхностей, а также от формы с прягаемых деталей, температуры, напряженного состояния, особенностей распределения напряжений, коэффициента трения, величины проскальзывания, относительной скорости, отделки поверхности, смазки, различных примесей и состояния окружающей среды у изнашиваемой поверхности. В некоторых случаях важным фактором также может быть зависимость зазора между изнашиваемыми поверхностями от времени контакта. Хотя процессы износа сложны, в последние годы достигнут значительный прогресс и получены количественные эмпирические соотношения для оценки различных видов износа при определенных условиях. Однако, прежде чем эти соотношения получат широкое распространение, необходимо провести еще большую экспериментальную работу. [c.572]

При частоте ои = 10 с длина волны сдвига в волокнистой среде по сравнению с классической теорией возрастает всего на 0,15 %, а при о = 5 10 с она превышает классическую на 15 %. Дальнейшее уточнение требует учета большего числа членов в уравнении частот и влияния дифракционного рассеяния. При сравнении зависимости эффективных упругих характеристик от объемного содержания волокон в одноуровневых волокнистых композитах и таковых с двухуровневой структурой обнаружены аномалии. В частности, формула для модуля сдвига в последнем случае имеет вид [c.161]

Армированный материал можно с некоторым приближением рассматривать как однородную и анизотропную упругую среду, обладающую, в зависимости от структуры армирования, тем или иным видом структурной симметрии, которая влечет за собой упругую симметрию. Одни стеклопластики можно рассматривать как орто-тропные упругие среды (разумеется, лишь в тех пределах, в каких деформации под действием внешней нагрузки можно считать упругими) другие — как трансверсально-изотропные и даже как изотропные среды. Вопрос о том, как теоретически определять упругие характеристики армированного материала, подробно изучен в статье В. В. Болотина [49]. Из многочисленных стеклопластиков мы рассмотрим три вида, имеющие важное значение для судостроения. Этим стеклопластикам посвящены две статьи — шести авторов [44] и Ашкенази Е. К. и Морозова А. С. [43], которые содержат исчерпывающие сведения об этих материалах. Кроме того, рассмотрим еще один стеклопластик, сведения о котором имеются в справочнике [6]. Перечислим все эти материалы. [c.63]

Создание предварительного натяжения арматуры при изготовлении композиционных материалов слоистой структуры способствует некоторому увеличению модулей упругости и прочности в направлениях натяжения. Изменение указанных характеристик, как показано в работах [5, 25], происходит за счет исключения случайных искривлений арматуры в однонаправленных материалах или за счет уменьшения степени искривления у слоистых, изготовленных на основе тканей. Установленные зависимости механических характеристик этих материалов от степени натяжения арматуры, естественно, не идентичны за- [c.118]

Проведенный выше анализ показывает, что если тангенсы углов потерь малы, то для определения динамического отклика произвольной линейной вязкоупругой структуры можно использовать численное (или аналитическое) упругое решение. Согласно уравнениям (163г) и (171), для этого необходимо знать величину, обратную упругому решению / и производную этой величины df/dX (или производные dfjd%j в случае зависимости от нескольких податливостей), в которых упругая податливость (податливости) заменены вещественной частью соответствующей комплексной податливости (податливостей). Этот результат подобен полученному выше (см. разд. IV) при нахождении эффективных комплексных характеристик ). [c.172]

Таким образом, при циклическом упруго-пластическом деформировании аустенитной стали Х18Н10Т развитие процессов деформационного старения зависит от условий нагружения (температура испытания, уровень нагрузки и форма цикла). При испытании в условиях интенсивного деформационного старения (650° С) процессы упрочнения и охрупчивания материала связаны с образованием карбидной фазы (в основном карбида МегзСб), при других температурах нагружения (например, 450° С) процессы упрочнения и изменения пластичности материала могут быть связаны с формированием блочной структуры. При этом карбидообразование протекает менее интенсивно и существенно зависит от формы цикла (причем в отличие от испытаний при 650° С при 450° С наблюдается в данной стали преимущественно карбид МеС). Развитие карбидообразования и формирования блочной структуры в зависимости от уровня нагрузки при 450° С, так же как и при 650° С, может приводить к возникновению хрупких состояний, и излом при этом носит хрупкий характер. В связи с изложенным, наблюдающееся изменение циклических характеристик (ширина петли гистерезиса, односторонне накапливаемая деформация, пре-де.л текучести и др.) при температуре 650° С может быть связано в основном с развитием деформационного старения (выпадением карбидных частиц), а при 450° С — с формированием блочной ( решетчатой ) структуры. [c.71]

В результате создана теория, учитывающая особенности физико —механических свойств фрактальных структур и позволяющая прогнозировать, в зависимости от значений определ5пощих параметров в полном диапазоне их изменения, весь комплекс упругих и прочностных характеристик дисперсных материалов и композиционных материалов с дисперсными наполнителями, а также, в принципе, и с волокнистыми наполнителями при хаотической схеме армирования. [c.10]

Основными механическими характеристиками, необходимыми для расчета зависимости плотности от давления арессиванйя в рамках развитого в данной работе подхода, являются модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Необходимо отметить, что имеющиеся данные относятся главным образом к упругим свойствам торфяных залежей, торфяных грунтов, в отдельных случаях кусковому торфу. Они характеризуют упругие свойства определенных естественных или частично разрушенных сложных торфяных структур. Исследования упругих свойств простейшего структурного образования торфяной частицы не проводились. [c.117]

Получено точное решение плоской задачи теории упругости о полосе с произвольной неоднородностью по одной координате при различных граничных условиях и на этих примерах выясняется вопрос о точности теории нулевого приближения. Рассматриваются произвольные регулярные слоистые структуры, для которых в явном виде выписываются эффективные характеристики. Как частный случай таких структур рассматривается слоистый пустотелый цилиндр. На примере задачи Гадолина (о слоистой трубе под давлением) оценивается зависимость теории нулевого приближения (а также первого и второго) от числа ячеек периодичности. На примере неосесимметричной задачи о трубе под действием локальных нагрузок выясняется характер зависимости точности теории нулевого приближения от степени локализации нагрузки. По теории нулевого приближения подсчитываются на- [c.143]

Между коэффициентом трения и показателем степени при нагрузке существует обратная корреляционная связь 27], которая обусловлена тем, что характеристики процесса трения и усталостные свойства материалов (например, полимеров) связаны с их молекулярной структурой. Из уравнения (1) также следует, что для материалов с одинаковой прочностью Gq интенсивность износа увеличивается с повышением модуля Юнга (Е), а для материалов с одинаковым разрывным удлинением 8о интенсивность износа уменьшается с повышением модуля упругости. Падаюп1,ий характер кривой зависимости износа от модуля упругости свойствен хрупким материалам [38], возрастаюп1,ий характер кривой зависимости наблюдается для протекторных резин с различной степенью вулканизации [16]. Эта зависимость, как и связь износа с фрикционными свойствами материалов (например, коэффициентом трения), не строго однозначна, поскольку упругие свойства материалов оказывают определенное влияние на коэффициент трения и развитие процесса усталости. Поэтому принципиально неверно связывать износостойкость материалов только с их упругими характеристиками. [c.8]

Наличие единой зависимости /С, — n для сплавов на данной основе обусловлено тем, что критическое напряжение микроскола зависит только от фундаментальных упругих констант материала Е, G, V), практически не зависящих от химического состава сплава, его структуры и субструктуры. На основе этого Ю. Я. Мешковым и Г. А. Па-харенко [75] была предложена новая структурная характеристика материала при хрупком разрушении — сопротивление микросколу / мо [c.89]

От плотности укладки стеклянных волокон в арматуре армированного стеклопластика зависит его объемный вес, прочность, упругие характеристики и др. Плотность структуры стеклопластика характеризуется критерием объемной плотности Но- Элементарные волокна в структуре материала могут, укладываться либо по квадратной, либо по треугольной схеме (рис. 214, а, б). В зависимости от этого различают критерии плотной (квадратной) е и уплотненной (треугольной) ед упаковки волокон. По данным О. Г. Цыплакова толнд,ина полимерной прослойки между соседними волокнами может достигать 15% диаметра волокна. В зависимости от относительного содержания связующего в материале [c.217]

Если рассматривается волна, бегущая по слоистой среде параллельно границам, то в зависимости от упругих свойств слоев она может в одних слоях и для одних волн описываться уравнениями эллиптического типа (тип поверхностной волны), в других — гиперболического (интерференционная волна). Общее исследование интерференционных и поверхностных волн можно найти в монографии В. И. Кейлис-Борока (1961). Частоты интерференционных колебаний слоев являются внутренней характеристикой слоя как элемента слоистой структуры. Были выполнены работы, в которых рассматривались и жидкие слои. Такие постановки, с одной стороны, могут служить для оценки различия между явлениями, протекаю-пщми в твердых и жидких (сжимаемых) средах, а с другой — имеют приложения к распространению волн в твердом основании дна и в самом водоеме. [c.296]

В заключение люжно сказать, что вопрос масштабного эффекта применительно к прочности деталей п конструкций в условиях хрупкого разрушения является многосторонним. Здесь необходимо рассматривать отдельно условия образования трещины хрупкого разрушения малой протяженности и условия внезапного хрупкого разрушения детали в целом. В первом случае при уменьшенном масштабе образца оказывают существенное влияние увеличенная неравномерность распределения деформаций, напряженное состояние в детали и свойства поверхностного слоя металла. Во втором случае важную роль играет запас потенциальной энергии деформации, накопленной в детали и ухудшение характеристик материала в сечениях больших размеров, по которым происходит разрушение. С учетом этого нельзя рассчитывать на возможность охарактеризовать масштабный эффект какой-либо постоянной материала без учета формы детали и распределения напряжений в ее объеме или каким-либо коэффициентом, полученным для данной формы детали в предположении совершенно упругого материала без учета его структуры и текстуры. В зависимости от форлп детали и условий ее изготовления и эксплуатации может преобладать тот или иной из факторов, с которыми связано наличие масштабного эффекта. Конструктор может правильно использовать результаты испытаний стандартных образцов малых размеров при проектировании и расчетах деталей и конструкций больших размеров только на основании рассмотренных выше зависимостей. [c.374]

В 1950—1960 гг. С. П. Никаноровым в лаборатории А. В. Степанова были выполнены фундаментальные исследования упругих свойств кристаллов, которые являются ключом к пониманию природы сил связей и их особенностей в различных кристаллических структурах. Были измерены упругие постоянные кристаллов типа и установлен ряд закономерностей изменения их упругих характеристик в зависимости от температуры и их структуры. Эти кристаллы в настоящее время имеют широкое применение в науке и технике. Проведенные исследования стимулировали дальнейшее развитие динамической теории кристаллической решетки и явились крупным достижением физики упругости. [c.5]

Особый интерес представляет распространение звука в тех направлениях кристалла, в которых при фазовом переходе на изменениях волновых характеристик существенно сказывается изменение или обращение в нуль некоторых как линейных, так и нелинейных упругих модулей, связанное с изменением структуры кристалла. Характер этих изменений зависит от того, является ли связь деформаций с параметром порядка в высокосимметричной фазе линейной или квадратичной. В первом случае соответствующие модули второго и третьего порядков стремятся к нулю в точке фазового перехода, причем по довольно сложному закону. В случае квадратичной зависимости при переходе в высокосимметричную фазу модули упругости второго порядка должны испытывать скачок, а модули третьего порядка — оставаться неизменными. Эксперименты по наблюдению вторых гармоник, однако, показывают, что эффективность их генерации резко возрастает вблизи точки фазового перехода [50]. Этот факт не может быть объяснен на основе простой релаксационной теории. Улучшить положение можно, если включить в рассмотрение пространственные флуктуации параметра порядка в окрестности точки фазового перехода (см. [22]), которые можно описать посредством введения в разложение термодинамического потенциала (4.7) добавочного члена (grad т)). Учет пространственных флуктуаций дает возрастание модулей упругости третьего порядка по закону Т—Г ) , гдех=—(1/2—3/2)—критический индекс, значение которого определяется симметрией кристалла. Однако и флуктуационные поправки не приводят к полному согласию с экспериментами, которые показывают, что наблюдаемые критические индексы обычно больше теоретически предсказываемых. Таким образом, необходимы дальнейшие уточнения теоретических [c.297]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...