Зависимость деформации от скорости удара

Фиг. 315. Зависимость деформации от скорости удара.

Зависимость деформации от скорости удара [c.121]

Необходимо отметить, что при ускорении частиц струей газа частицы разного размера ускоряются до различных скоростей и, таким образом, могут иметь различную степень деформации. В этом случае определение среднего значения деформации по всей совокупности экспериментальных данных будет некорректно, так как кроме случайного разброса будет проявляться зависимость деформации от скорости частицы. Однако, как показывают исследования, зависимость скорости удара частицы от ее размера в исследуемом диапазоне размеров (с/у, = 10. .. 30 мкм) слабая. Поэтому экспериментальные данные можно Обрабатывать процедурой нахождения среднего и, таким образом, ста- [c.116]

Показано, что у большинства материалов при высоких скоростях нагружения существенно увеличивается предел прочности. В основном увеличение предела прочности происходит при скоростях нагружения, соответствующих скоростям удара примерно до 25 фут/с. Дальнейшее увеличение скорости напряжения даже до таких высоких скоростей, как 200 фут/с, приводит, по-видимому, лишь к незначительному дальнейшему увеличению предела прочности. Типичный график зависимости предела прочности от скорости удара показан на рис. 15.21, где приведены данные, полученные при продольном ударном нагружении образцов из стали 1020 длиной 8 дюймов. По абсциссе на рис. 15.21 откладываются значения скорости удара, а не скорости деформации, поскольку в таких испытаниях можно было бы определить лишь скорость средней деформации, которая, по существу, не имеет никакого смысла, так как в результате распространения волн вдоль образца и их взаимодействия локальная деформация в стержне принимает различные значения от О до довольно больших значений. [c.531]

На трех предыдущих рисунках представлены результаты для фиксированной скорости удара 12,7 см/с. На рис. 3.56 показана зависимость продолжительности удара для этих стержней с закругленными торцами от скорости удара. Темные кружочки относятся к ударам, при которых не наблюдалось остаточных деформаций, а светлые — к ударам, при которых были замечены остаточные деформации в точке контакта. Эти данные сравнивались со значениями, вычисленными по модифицированной теории (кривая В), и с вычислениями по теории Герца, предложенной лишь для шаров (кривая С). [c.423]

Рис. 4.153. Опыты Белла (1963). Зависимость деформаций от времени при свободном симметричном ударе при 78 F. Экспериментальные данные (кружки) (решетка на расстоянии трех дюймов от ударяемого торца, скорость Чо=66,5 фут/с) и расчетная кривая деформация — время (сплошная линия) при параболической зависимости между напряжениями и деформациями J — момент времени возникновения максимального угла поворота нормали к поверхности, 2 — теоретическое значение тах параболический закон напряжение — деформация.

Каучукоподобный материал с низким обладает высоким сопротивлением удара. Твердый материал (большое 0 ) с той же предельной прочностью обнаруживает более низкое сопротивление удару. Отсюда можно заключить, что при испытаниях ударом твердые вещества, вероятно, должны быть хрупкими, а гибкие материалы — вязкими. Однако это не всегда справедливо вследствие того, что кривая, связывающая нагрузку и деформацию, зависит от скорости приложения нагрузки. Поэтому материал может обнаруживать гибкость при медленном (статическом) нагружении и иметь при ударе хрупкий излом, т. е. крутую зависимость деформации от нагрузки. [c.38]

Рис. 3.8. Обобщенная зависимость деформации частиц от скорости удара

В результате изучения двух составляющих видов кавитационно-абразивного разрушения были выявлены их существенные различия. Так, например, чисто гидроабразивный износ зависит от скорости удара в степени 2,2, а чисто кавитационное разрушение — в степени от 6 до 14. Гидроабразивное изнашивание протекает во времени линейно, в то время как для кавитационного износа имеет место параболическая зависимость, т. е. разрушение происходит во времени ускоренно. Абразивная эрозия, как это было рассмотрено ранее, возникает как следствие пластических деформаций поверхности металла, тогда как основу кавитационных разрушений составляет поверхностно-усталостные явления. [c.40]

При определенной энергии удара повышение твердости стали благоприятно влияет на износостойкость зависимость износостойкости от твердости в этом случае линейная. При увеличении энергии удара в сталях с высокой твердостью износостойкость снижается. В этом отношении показательна зависимость скорости изнашивания от содержания углерода в сталях, испытанных при разных энергиях удара. В зависимости от энергии удара углерод неоднозначно влияет на скорость изнашивания стали. При высоких энергиях удара износ увеличивается вследствие интенсивной пластической деформации или развития хрупкого выкрашивания. [c.35]

В области промежуточных скоростей деформации (величина А(Г сравнима с пределом текучести материала сГт) ступенчатое изменение скорости движения подвижной головки образца ведет к резкой неоднородности напряжений и деформаций по длине его рабочей части — локализации деформации и связанному с ней разрушению вблизи подвижной или неподвижной головки р зависимости от скорости. Критическая скорость удара, образование двух шеек, разрушение вблизи одной из головок — характерные особенности таких испытаний. [c.80]

С помощью уравнений (5.34) и (5.35) можно установить зависимость изменения Tq и уо от скорости деформации, которая показана на фиг. 5.24. Все экспериментальные величины на этом графике были определены рассмотренными методами, если не считать двух последних точек при скорости деформации 65 сек .. которые были получены на стержне, подвергнутом осевому удару,. [c.159]

Обычный метод построения амплитудно-частотной характеристики возбуждения состоит в том, что в испытуемом образце возбуждаются колебания и измеряются возбуждающая сила, приложенная в заданной точке, и функция динамических перемещений в некоторой иной точке конструкции. Обычно динамическая реакция системы определяется с помощью акселерометра, в результате чего получают зависимость ускорения от частоты. Однако при этом могут также использоваться и датчики деформаций, преобразователи скоростей, измерители вихревых токов и т. п. Силовое воздействие обычно воспроизводится одним из следующих способов ударом, электромагнитным вибратором или бесконтактным магнитным преобразователем. Эта сила измеряется либо непосредственно при помощи пьезоэлектрического силового датчика, либо посредством измерения электрического тока магнитным датчиком [4.23]. [c.190]

Механические характеристики материала при больших скоростях деформации, имеющих место при ударе, недостаточно изучены. Установлено, что для металлов упругие характеристики (модуль упругости, коэффициент Пуассона) не зависят от скорости нагружения. Предел текучести увеличивается с увеличением скорости нагружения, приближаясь к пределу прочности. Предел прочности мало изменяется в зависимости от скорости нагружения. [c.390]

Если местные деформации груза и буфера при соударениях не представляют существенного интереса, то эти соударения можно рассматривать как мгновенные, характеризуемые определенным коэффициентом восстановления скорости Т1. При соударении стальных деталей т]=0,5- -0,8 (в зависимости от типа стали, геометрии мест соударения, скорости удара). [c.432]

Еще одной характеристикой, связанной с ударным нагружением, является величина, называемая критической скоростью удара. Это понятие связано с установленным Карманом фактом, что скорость распространения волны пластической деформации пропорциональна наклону da/de кривой зависимости условного напряжения от условной деформации в точке, соответствующей величине деформации. Следовательно, выражение для скорости распространения пластической волны Ср имеет вид [c.536]

Отсюда видно, что возрастание пластической деформации связано с возрастанием скорости удара. На кривой зависимости условного напряжения от условной деформации существует точка неустойчивости в месте, где do/de обращается в нуль, т. е. точка, в которой достигаются разрушающее напряжение и соответствующая ему деформация е . В этой точке выражение (15.135) можно записать в следующем виде [c.536]

Рис. 4.155. Опыты Белла. Результаты дифракционных измерений деформаций (кружки) в зависимости от времени н углов поворота нормали к поверхности (штриховая линия), выполненных на расстоянии 5,1 см от ударяемой Поверхности при симметричном свободном ударе цилиндра длиной 25,4 см и диаметром 2,5 см, и их сравнение с расчетными на основе параболического обобщения при г=4 (сплошная линия). Скорость удара составляла 1200 см/с. Материал образца — медь чистоты 99,9%. По оси абсцисс отложено время в мкс, на левой вертикальной оси — деформация в процентах, на правой — угол поворота нормали к поверхности в радианах I — теоретический максимум.

Детальное определение зависимостей скоростей распространения волн от деформаций для практически равных интервалов в одну миллисекунду включало три большие таблицы, соответствующие скоростям удара 20,6 42,7 и 66,3 м/с. На рис. 4.250 приведена зависимость деформация — скорость распространения волн, сравниваемая со значениями на основании квазистатических оценок, для трех различных значений скоростей удара. Интересно, что во всех случаях экспериментальные значения ниже расчетных. [c.360]

В современном машиностроении все большее распространение находят сложные по составу дорогостоящие стали и сплавы. Многие из них хорошо деформируются в горячем состоянии при ковке и штамповке под молотом, но значительно хуже куются и штампуются под гидравлическими (или парогидравлическими) прессами. Объясняется это тем, что открытые ручьи, в особенности в верхней части штампа, заполняются лучше на молотах, потому что начальная скорость деформации металла на прессе значительно меньше, чем на молоте. Тем более, что процесс заполнения верхней части штампа на прессе должен закончиться за один ход, а деформируемый металл при этом меньше заполняет полость и больше течет в стороны. При ковке на молоте этот процесс осуществляется за несколько ударов. Таким образом, инерционные силы, возникающие Б деформируемом металле при больших скоростях, в момент удара влияют на заполнение верхней части штампа многократно в зависимости от числа ударов, потребных до конца ковки-штамповки. [c.235]

Рис. 1.2. Величины деформации передней части легкового автомобиля в зависимости от начальной скорости удара

Для решения вопросов, связанных со стартовыми свойствами смазок, наоборот, решающее значение имеют не предел текучести, а предел прочности -йа сдвиг и эффективный модуль сдвига и их зависимость от скорости деформации, или скорости нагружения в момент запуска механизма. Предел прочности на сдвиг характеризует также способность смазок выдерживать кратковременные перегрузки, связанные с вибрацией, толчками и ударами, неизбежно возникающими во многих узлах трения при эксплуатации механизмов. [c.13]

В таблице 22 дана зависимость деформации е и скорости волны сильного разрыва Ь от безразмерной скорости удара для различных значений угла р вычисления проведены для —0,002, а = 0,05 при начальных деформациях во —0,001 и q = 0. На рис. 116 дан график зависимости e = e v) для значений р = 30" 50°, 70°, 90°. [c.365]

Реальные жидкости, однако, далеко не в полной мере являются ньютоновыми жидкостями, т. е. не полностью текучи. Даже такая относительно мало вязкая жидкость, как вода, при приложении к ней резких напряжений (удар быстро двигающимся стержнем по струе воды [311 или попадание в струю пули) становится хрупкой и раскалывается , т. е. имеет большую упругость формы. С другой стороны, стальной шарик, падающий на кусок вара, упруго отскакивает от него, а если его положить на тот же кусок вара, он медленно в него погружается. Эти простые факты наглядно показывают наличие сдвиговых напряжений даже в маловязких жидкостях и их зависимость от скорости, с какой происходят деформации с другой стороны, длительные деформации, приложенные к некоторым телам, кажущимся твердыми, приводят к образованию медленного течения. [c.56]

В акустике встречаются два принципиально различных типа дисперсии. Один тип обусловлен физическими свойствами среды зависимостью упругих напряжений не только от деформаций, но и от скорости изменения деформации. В плоской звуковой волне в неограниченной среде возможен только этот тип дисперсии. Он всегда сопровождается поглощением звуковой энергии. Классические примеры таких сред—лед, вар. При малой скорости деформирования возникающие упругие силы малы, и за достаточно долгое время эти тела могут растекаться подобно жидкостям под действием собственного веса. Но при резком ударе возникающие силы — такие же, как в обычных твердых телах кусок льда или вара разбивается при таком ударе на осколки. Поэтому в таких телах при разной частоте колебаний скорость волн различна с ростом частоты всегда растут и упругие силы, [c.78]

Существенную роль в описании свойств аморфных полимеров играет диаграмма деформационно-прочностных состояний (рис. 4.93). Как уже отмечалось, в зависимости от температуры аморфный материал находится в одном из трех физических состояний стеклообразном (на рис. 4.93—область упругих деформаций), высокоэластическом (на рис. 4.93 — область высокоэластических деформаций) и вязко-текучем (на рис. 4.93 — область необратимых деформаций). На рис. 4.93 изображены предельные напряжения, т. е. напряжения, при которых материал разрушается — по-разному в разных температурных областях. Все температурные границы смещаются к высоким температурам с увеличением скорости деформации (в особенности при ударе) и уменьшением продолжительности действия нагрузки. Проследим за поведением материала в каждой из температурных областей, рассматривая соответствующие диаграммы напряжений [c.341]

Для определения свойств низкомодульных материалов при различных скоростях нагружения очень удобен метод, применявшийся авторами работы [10], но в несколько измененном виде. Он состоит в том, что небольшой образец нагружается динамически сжимающей нагрузкой между двумя маятниками и во время удара измеряется ускорение одного из маятников. Если сжатие образца одноосное и если трение на торцах мало, то по измеренной величине ускорения можно определить как напряжение, так и деформацию в образце в зависимости от времени. Метод применим, если жесткость маятников достаточно велика но сравнению с жесткостью исследуемых материалов. [c.147]

Рис.4.247.Опыты Шультца (1967). Зависимости деформаций от скорости удара, полученные Щульт-цем для трех различных значений предварительного напряжения. а) 740 фунт/дюйм б) 7970 фунт/дюйм е) 11 ЮОфунт/дюйм , сравниваемые с предсказываемыми на основании наклонов касательной к кривой квазистатической зависимости напряжение — деформация I — квазистатическое предсказание,

Зависимость деформации от скорости удара представлена на фиг. 315. Указанные исследования были проведены на отожженной стали (0,2% )i при помощи специального ротационного копра, развивавшего скорость до 100 Mi eK. Степень искажения прямоугольного сечения образца под надрезом служила показателем величины деформации. Из фиг. 315 видно, что для этого материала пластическая деформация прекращается при скорости около 50 м/сек. Иначе говоря, для перевода отожженной стали в хрупкое состояние обработку нужно вести со скоростями выше 3000 м/ман. Таким образом, для уменьшения энергии, затрачиваемой на пластическую деформацию, необходимо производить резание при скоростях в несколько тысяч метров в минуту, т. е. работать на сверх -высоких скоростях. Чем выше скорость резания, тем меньше пластическая деформация и тем меньше количество выделяемой теплоты, а следовательно, относительно ниже и температура режущей кромки инструмента. [c.335]

Рис. 249. Осциллограммы сигналов от датчиков информации, показывающие зависимость формы волны от скорости удара. Диаметр стержня 12. им, датчики деформации расположены на расстоянии 75 см от места удара скорости ударяющего тела а) 15 см сек, б) 10 см1сек, в) 7,5 см/сек.

Рис. 4.129. Опыты Дюве (1946). Изменение (в процентах) максимальной остаточной деформации 8i, измеренной после удара, в зависимости от скорости удара Vx (кружки — результаты экспериментов) в сравнении со значениями, полученными по наклонам касательной к квазиста-тической кривой напряжение — деформация.

Рис. 4.154. Опыты Белла (1963). Зависимость деформации от времени согласно эксперименту при свободном симметричном ударе и сравнение с расчетными данными при параболической зависимости между напряжением и деформацией, а) При 1000 F (811 К), решетка на расстоянии двух с половиной дюймов от ударяемого торца, скорость о=19 фут/с штриховая линия — расчетные данные при комнатной температуре I — теоретическая е при 1000 F 2 — теоретическая Fпри комнатной температуре 3 — расчетная кривая, соответствуюш,ая параболическому закону 4 — экспериментальная точка б) при 790°F (695 К), решетка на рассто НИИ двух дюймов от ударяемого торца, скорость Ио= 52,64 фут/с 5 — теоретическая е 6 — расчетная кривая, соответствующая параболическому закону 7 — экспериментальная

Рис. 4.172. Опыты белла (1961). Результаты экспериментов, полученные при помощи оптической техники (кружки). Материал — полностью отожженный алюминий, а) Зависимость продолжительности контакта Т мкс от скорости удара и дюйм/с б) коэффициент восстановления е в зависимости от скорости удара Uo дюйм/с в) зависимость перемещения Ui в дюймах свободного торца образца от времени в мкс и ее сравнение с результатом расчета по эмпирическим формулам (сплошная линия) 1 — продолжительность контакта, определенная теоретически с использованием параболической зависимости напряжение — деформация 2 — коэффициент восстановления е, определенный теоретически с использованием параболической зависимости напряжение — деформация и с учетом корректировки на упругость в — коэффициент восстаиовлеиия е, определенный теоретически с использованием параболической зависимости напряжение — деформация без корректировки на упругость. Корректировка на упругость коэффициента восстановления связана с рассмотрением малых скоростей Vy упругого предвестника 4 — критическая скорость по Карману.

Вследствие зависимости шлакования от аэродинамики топочного устройства и типа горелок часто наблюдается неодинаковое шлакование стенок топочной камеры. Одни стенки шлакуются больше, другие могут оставаться чистыми. В настоящей работе не изучалась роль аэродинамики в шлаковании поверхностей нагрева. В теоретическом анализе вероятность встречи шлаковых частиц с обтекаемыми поверхностями учитывалась уравнением (1.3). Здесь исследовались только факторы, обусловливающие прилипание к поверхностям нагрева ударившихся о них шлаковых частиц. Закрепление шлаковых частиц на поверхности нагрева зависит от адгезионных и реологических свойств шлака, характера поверхности труб, крупности частиц и скорости их движения, определяющих деформацию частиц при ударе. Если энергия удара частиц мала (мала скорость движения частиц или Л1ал их размер), то будет наблюдаться пластическая деформация, в результате которой увеличится поверхность соприкосновения частиц с трубой, т. е. возрастет ее адгезия к трубе. Если энергия удара частицы о трубу велика (велика [c.33]

Рис. 4.232. Опыты Белла (1962). Начальная часть графика зависимости деформация — время, абсциссы которого получены путем вычитания абсцисс кривой зависимости деформация — средняя продолжительность прохождения волны от ударяемого тЬрца до сечения, находящегося от него на расстоянии, равном длине 1/4 диаметра, из аналогичной величины для сечения, находящегося на расстоянии 1/2 длины диаметра. Нижняя ступень, начерченная штриховой линией, соответствует гипотетическому фронту удара. Верхняя ступень, изображенная штриховой линией, соответствует элементарной теории стержня, в которой скорость волны t>=yE Pq 1 — наибольшая деформация 2,6% 2 — ударяемый торец 3 — разность между усредненными данными для сечения, находящегося на расстоянии 1/2 диаметра от ударяемого торца, и усредненными данными для сечения, находящегося на расстоянии 1/4 диаметра от ударяемого торца.

Рис. 4.233. Опыты Белла (1962). Расчетная зависимость напряжение — время для сечения расположенного на расстоянии равном 3/8 длины диаметра от ударяемого торца (скорость удара fo=66,5 фут/с) (кружки), сравниваемая с двумя опытными зависимостями, полученными для соударяемой плоскости по данным измерений, проведенных при помощи пьезокристаллов (треугольники и квадраты), е — деформация, соответствующая средней энергии, получа емой при использовании параболической зависимости между напряжениями и д ормациями, также найденная опытным путем поданным для углов поворота нормали к поверхности. Данные для точек на графике

Проведенные экспериментальные исследования высокоскоростного (400. .. 1200 м/с) взаимодействия сферических алюминиевых частиц с поверхностью, включающие изучение формы частиц с помощью микроскопии и методы статистической обработки большого количества этих данных, позволили получить важные результаты по зависимости деформации частиц от скорости их удара о преграду. Показано, что в исследованном диапазоне Рр/рв и Нр/Нц эти параметры не оказывают существенного влияния на степень деформации частиц, а определяющим параметром является р РрШр. [c.122]

Прямой удар, угол атаки а = 90°. В зависимости от массы частиц, скорости их падения, свойств абразива и физико-механических свойств материала детали может возникать упругая деформация, пластическая деформация, хрупкое разрушение, перенаклеп с отделением материала в виде чешуек. Установлено, что в этих условиях наиболь-П1ей износостойкостью при твердости абразивных частиц равной и выше твердости кварца и скорости потока около 100 м/с обладают резина и спеченные материалы, весьма малой износостойкостью -базальт и стекло. Износостойкости углеродистых и инструментальных сталей примерно одинаковы. [c.127]

В зависимости от принципа соз)хвтя ударного воздействия все ударные стенды можно разделить па два основных вида 1) стенды, действие которых основано на принципе торможения предварительно разгоняемого до требуемой скорости тела 2) стенды, действие которых основано на принципе разгона тела до требуемой скорости. В практике ударных испытаний наибольшее распространение получили ударные стенды, действие которых основано на принципе торможения. Кинетическая энергия, приобретенная телом в процессе предварительного разгона, гасится в результате соударения с не-подвил<ной преградой. Длительность ударного воздействия складывается из длительности торможения ударяющего тела (активный этап удара) и длительности восстановления упругих деформаций соударяющихся тел (пассивный этап удара). В конце торможения ударяющего тела скорость соударения падает до нуля, а ударное ускорение и перемещение тел относительно друг друга достигают максимальных значений. Очевидно, что начальная скорость соударения тел, максимальное перемещение в процессе соударения и максимальное ударное ускорение взаимосвязаны при известных массах соударяющихся тел и определяют условия воспроизведения заданного за-кона изменения ударного ускорения во времени. [c.338]

Пример. Стальная балка сечением 10 х X iO мм, I = 15,3 см (фиг. 27) воспринимает в середине удар от падающего стального тара диаметром 20 мм со скоростью в момент соприкосновения оо = 1 см/сек (задача С. П. Ти-MOHieHKo). Зависимость силы в контакте от сближения обеих деталей из-за контактных деформаций определяется по формуле Герца. [c.600]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...