Определение сравнительных значений напряжений

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ [c.323]

В главе Паровозные рамы описаны конструкции листовых и брусковых рам, букс п колёсных пар, изложены теоретические методы расчёта рам на действие силы пара и па подъёмку домкратами, приведены сравнительные значения напряжений в элементах брусковых рам паровозов и действительные значения напряжений, замеренные по опытам ЦНИИ МПС, для рам паровозов ФД, Л и 1-5-2 постройки Улан-Удэнского завода. В этой главе приведены также данные опытного определения напряжений в раме паровоза ФД при подъёмке на домкратах, указаны конструктивные рекомендации ЦНИИ МПС по обеспечению необходимых продольных и поперечных зазоров в буксах. Рассмотрена конструкция самоустанавливающихся буксовых клиньев для паровоза ФД и роликовых букс ведущих колёс пассажирского паровоза 2-4-2. Помимо общепринятого метода расчёта колёсных пар по проф. А. С. Раевскому, приведены современные методы расчёта, разработанные В. А. Крыловым (ЦНИИ МНС). [c.7]

В механике деформируемого твердого тела при сравнительно большой точности определения напряженно-деформированного состояния в конструкциях степень точности определения момента разрушения остается низкой. Это несоответствие в первую очередь объясняется тем, что гипотеза сплошности, которая кладется в основу задач определения напряжений и деформаций, дает возможность определить лишь осредненные значения напряжений, не учитывая реально существующей микроструктуры, которая существенно влияет на характеристики прочности и разрушения. Многообразие возможных и реально существуюш,их микроструктур не дает возможности построить единую теорию разрушения, которая могла бы учитывать влияние строения материалов на его прочность с той же степенью точности, как определяются напряжения и деформации на базе гипотезы сплошности, игнорирующей микроструктуру материалов. Описанные в 8.10 критерии кратковременной прочности базируются на представлении о разрушении как о мгновенном акте. [c.181]

Кривые выносливости для цветных металлов и сплавов и некоторых легированных сталей не имеют горизонтальной асимптоты, и, следовательно, такие материалы могут разрушиться при достаточно большом числе циклов, даже при сравнительно малых напряжениях. Поэтому понятие предела выносливости для указанных материалов условно. Точнее, для этих материалов можно пользоваться лишь понятием предел ограниченной выносливости, называя так то наибольшее значение максимального (по абсолютной величине) напряжения цикла, при котором образец еще не разрушается при определенном (базовом) числе циклов. Вазовое число циклов в рассматриваемых случаях принимают очень большим — до 5-10. [c.642]

Замкнутая оболочка, защемленная ному торцу, при изгибе поперечной сосредоточенной на свободном конце Возможны два подхода к задаче. Один из них относится к сравнительно длинным оболочкам (I > АЯ) и сводится к исследованию волнообразования в зоне наибольших нормальных напряжений сжатия, как при чистом изгибе. Реальные значения критических напряжений в этом случае на 8—10% выше, чем при чисто.м изгибе. При определении расчетного значения наибольшего нормального сжимающего напряжения можно пользоваться приведенными выше данными для случая чистого изгиба оболочек, предварительно завышенными на 8—10%. [c.149]

Для чугунов характерны пониженные по сравнению со сталью значения модуля упругости и снижение величины модуля упругости с ростом абсолютных значений напряжений. Величина модуля упругости для чугуна может быть принята определенной только для сравнительно малого диапазона напряжений. [c.95]

Для определения областей применимости программных средств и методик расчета напряженно-деформированного состояния трубопроводов цехов, находящихся в эксплуатации, необходимо произвести сравнительный анализ расчетно-методических комплексов на основе сопоставления данных расчетов с реальными значениями напряжений в трубах на основе данных, полученных при настоящих испытаниях, дополнив их невыполненными пунктами "Программы испытаний". [c.62]

Параметрами, используемыми для сравнительной оценки материалов в условиях короны, служат начальное Иц и критическое (/кор напряжения короны, а также время кор- Начальное напряжение короны (/ соответствует минимальному напряжению образования регистрируемой или наблюдаемой короны при таком напряжении процесс может происходить длительное время, не вызывая пробоя материала в условиях испытаний. Критическое напряжение короны (/кор — это напряжение, при котором процесс заканчивается пробоем образца через определенное для данных условий испытания время кор- Указанные параметры являются условными, и их рассмотрение имеет смысл лишь с учетом оговоренных условий испытаний, их методики, размеров и формы образцов и электродов, частоты напряжения и т. п. Нетрудно видеть, что значение (/кор уменьшается с возрастанием кор в определенных пределах. Это иллюстрируется характеристиками (/кор ((кор)-Такие характеристики получают следующим образом. Под напряжением (/1, превосходящим начальное напряжение короны, выдерживают образец до наступления пробоя пусть длительность выдержки будет 1. Такое испытание повторяют для нового образца при напряжении ии 1, соответствующее время до пробоя 2<(1- Полученная зависимость напряжения от времени, протекающего до момента пробоя изоляционного материала в условиях короны, представляет собой так называемую кривую жизни материала при ко [c.123]

Сравнительно малая разность напряжений 65 цикла имеет большое практическое значение для реализации расчетной процедуры определения кинетики циклических упругопластических деформаций. Условие замкнутости петли гистерезиса по напряжениям О дает возможность проанализировать изменение процесса упругопластического деформирования в последующих циклах режима термомеханического нагружения по результатам расчета отдельных независимых циклов без снижения точности определения основных параметров процесса. При этом в пределах отдельного цикла (независимо от предыдущего) вычисляется соответствующее напряжение (см. рис. 4.68, [c.237]

Наибольшее применение для изучения развития трещин в широком диапазоне температур получили плоские образцы с начальными трещинами при внецентренном растяжении [110, 124]. Однако образцы такого типа целесообразно использовать при сравнительно низких уровнях размахов коэффициентов интенсивностей напряжений когда размеры пластических зон Гт меньше длины трепщны I и при положительных значениях коэффициентов асимметрии по напряжениям. При образовании в опасном сечении развитых упругопластических деформаций и деформаций ползучести и при знакопеременном нагружении следует применять осевое нагружение образцов с регистрацией номинальных деформаций. При однократном и малоцикловом нагружениях в условиях комнатных температур используются [110] плоские образцы с симметричными центральными или боковыми трещинами. Прецизионные делительные сетки с малым шагом наносятся в зоне трещин на боковых полированных поверхностях образцов. При повышенных температурах в силу определенных трудностей с получением равномерного распределения температур по ширине и длине рабочей части применение плоских образцов становится менее рациональным, чем цилиндрических трубчатых. Для обеспечения возможности измерения местных деформаций и размеров пластических зон в вершине трещины статические и малоцикловые испытания при высоких температурах должны проводиться в соответствующих инертных газовых средах или в вакууме. [c.220]

В такой ситуации первостепенное значение приобретает вопрос о границах применимости прикладных уточненных теорий. При обсуждении этого вопроса должны, в частности, сравниваться результаты расчета характеристик напряженно-деформированного состояния и критических параметров устойчивости, найденных на основе различных вариантов неклассических уравнений, как между собой, так и с эталонными" результатами, определенными экспериментально и на основе уравнений пространственной задачи теории упругости. Наличие широкого круга сравнительных данных позволит выявить характер и степень влияния учитываемых факторов, уточнить границы применимости прикладных неклассических теорий и в их рамках указать наиболее простые и в то же время достаточно точные подходы к анализу слоистых оболочечных систем. [c.81]

При решении вопроса о сравнительной устойчивости металлов к растрескиванию, особенно при близких значениях процентного отношения скоростей растрескивания и склонностей к растрескиванию, можно использовать дополнительные характеристики 1) разброс данных при определении устойчивости к растрескиванию и 2) количество коррозионных трещин. Многочисленные наблюдения за изменением устойчивости различных металлов в зависимости от ряда факторов показали чем больше разброс данных и меньше количество коррозионных трещин, тем сравнительно выше устойчивость металла к растрескиванию. При использовании такой характеристики устойчивости металлов к растрескиванию, как склонность к растрескиванию, может встать вопрос о выборе времени для ее установления, ибо процент растрескавшихся образцов со временем растет. Предполагается, что склонность к растрескиванию должна быть отнесена к определенному времени — ко времени испытаний, в течение которого металл подвергается воздействию разрушающих факторов напряжений и коррозионной среды, т. е. вопрос о выборе времени для определения склонности к растрескиванию как таковой отпадает. Может стоять лишь вопрос [c.109]

В заключение следует отметить, что при использовании правильных методов измерения большую ошибку в абсолютные величины звуковой мощности может внести неточность калибровки применяемого датчика. При использовании диска Рэлея или радиометра эти ошибки могут быть сведены к сравнительно малым значениям, так как эти приборы проверяются с помощью обычных разновесок. Пьезоэлектрические же датчики калибруются в большинстве случаев с точностью +1 дб. Так как при определении мощности по измерениям звукового давления величина полученного с пьезодатчика напряжения возводится в квадрат, то ошибка измерений сильно возрастает. Поэтому при неточности калибровки датчика в пределах+1 дб ошибка в измерении мощности может достигать 60%. [c.31]

Формула (14) имеет важное практическое значение. Она позволяет с помощью релаксационных данных определять длительную прочность материала. Напомним в этой связи, что кривые релаксации напряжения снимаются сравнительно легко. Как уже отмечено, для этого можно воспользоваться даже обычной разрывной машиной. Поэтому авторы приходят к весьма простому и надежному экспресс-методу определения длительной прочности. [c.47]

Для сравнительной оценки свойств материала в условиях ползучести введена условная механическая характеристика — предел ползучести. Это — напряжение, при котором пластическая деформация за заданный промежуток времени достигает определенной величины. Очевидно, для данного материала каждому значению температуры соответствует свой предел ползучести. Напри- [c.21]

Рассмотрим этот случай более детально. При медленном растяжении величина может быть подсчитана в соответствии с уравнением (III, е) и выражена через напряжение, или деформацию, относительный объем или плотность. Между всеми этими величинами имеются однозначные зависимости. Следовательно, в этом случае имеется определенное всестороннее растягивающее напряжение (или объемное расширение, относительный объем, плотность), при котором материал разрушится. Как сказано выше, это всестороннее растягивающее напряжение равно молекулярным или атомным силам сцепления. Соответственно для непористых материалов прочность при всестороннем растяжении должна быть очень высокой. В классической гидродинамике принимается, что жидкости не имеют такой прочности, однако Пойнтинг и Томсон (1929 г.), исходя из термодинамического рассмотрения, оценили, что прочность воды при всестороннем растяжении равна около 25 ООО am, а Ван дер Ваальс вычислил из своего уравнения величину, равную приблизительно 10 ООО am. Рейнольдс нашел из действительного эксперимента, что вода может выдерживать без разрушения растяжение около 5 am. В письме (1943 г.) я предположил, что хорошо известное явление кавитационной эрозии металлов может быть следствием отрыва частиц металла водой, прежде чем достигается ее собственная прочность при растяжении. Это означало бы, что прочность металла при всестороннем растяжении ниже, чем воды. В ответ на мое письмо, Сильвер (Silver, 1943 г.) указал, что разрушение жидкости происходит благодаря... образованию пузырьков пара. Образование полостей, заполненных паром, вокруг ядер не позволяет достигнуть полной прочности на растяжение, что косвенно подтверждает расчетное значение прочности на растяжение для жидкости в замкнутом пространстве . Это означает, что жидкость в действительности не является непористым телом, она содержит микроскопические полости, вокруг которых имеется концентрация напряжений. Теперь, если даже жидкость в действительности имеет поры, молекулы которой легко затекают внутрь пор, уменьшая и закрывая их, то тем более это нужно предположить относительно твердых тел, где поры, образующиеся в процессе формирования, являются устойчивыми. Следовательно, в то время как теоретически сцепление может быть очень высоким, в действительности, ввиду наличия пор и трещип, прочность при всестороннем растяжении будет сравнительно низкой. [c.122]

Определения внутреннего трения, рассмотренные в предыдущем параграфе, подсказывают различные пути, с помощью которых внутреннее трение в образце может быть измерено. Так, специфическое рассеяние можно определить непосредственно как количество тепла, которое производится, когда образец совершает замкнутый цикл напряжений. Это было проделано для стали Гопкинсоном и Вильямсом [59] и сравнительно недавно Фёпплем [34], который измерял разность температур между серединой и концами испытываемого образца, подверженного циклической деформации. Эта разность температур пропорциональна скорости образования в образце тепла и его отвода в окружающую среду. Чтобы получить абсолютные значения, использовалась калиброванная аппаратура. Калибровка производилась путем пропускания электрического тока через образец, находящийся в покое, и наблюдения разности температур при известном рассеянии тепла. Гопкинсон и Вильямс испольаовали область напряжений до 4700 кг/см и частоты до 120 гц. Из пикового значения напряжения можно вычислить максимальную упругую энергию, накопленную образцом, и отсюда определить специфическое рассеяние АЦ / Г. Главное неудобство этого метода состоит в том, что для получения доступных измерению разностей температур требуются большие силы, а потому аппаратура должна быть выполнена в промышленных масштабах. [c.102]

Достаточно наглядное представление о причинах, определяющих различия в электрической проводимости в проводниках, полупроводниках и диэлектриках, дает так называемая зонная теория электропроводности. В металлах — проводниках с электронной электропроводностью — наиболее удаленные от ядра (валентные) электроны имеют возможность достаточно свободно переходить от одного атома к другому, что и соответствует большой электрической проводимости, т. е. появлению болвдого тока при сравнительно мадом напряжении. Для осуществления такого перемещения внутри тела электроны должны возбуждаться, т. е. приобретать некоторую добавочную энергию по сравнению с той, которую они имели в атомах до выхода из них. Согласно современным физическим представлениям увеличение энергии электронов может происходить только определенными порциями — квантами . В нормальном невозбужденном состоянии электроны в совокупности атомов, образующих данное тело, могут иметь только определенные значения энергии (занимать определенные энергетические уровни). Эти уровни образуют полосу — зону, которая при температуре абсолютного нуля (О К) заполнена электронами. Если для данного тела не существовало бы других дозволенных уровней энергии, то электроны не могли бы перемещаться от одного атома к другому, так как они не могли бы менять своего энергетического состояния и вынуждены были бы оставаться в заполненной зоне. Из-за возможных, но не занятых при низких температурах более высоких энергетических уровней электроны могут, возбуждаясь, например, при повышении температуры, перемещаться от одних атомов к другим. [c.7]

Кривые ползучести перестраиваются в координаты е, о для определенных значений времени (фиг. 2). Эти кривые называются изохромными кривыми ползучести. Иногда их приближенно считают подобными. Если можно пренебречь упругими и пластическими деформациями по сравнению с деформациями ползучести, то подобие кривых ползучести в плоскости е, а является следствием подобия кривых ползучести в плоскости t, Вр. При сравнительно невысоких напряжениях, когда существенны упругие деформации, подобие кривых нарушается. В случае подобия изохронных кривых ползучести [c.234]

Каноническая структура коэффициента запаса прочности может быть представлена в виде произведения минимального числа сомножителей [787, 934) [п] = гцщпз, каждый из которых отражает отклонение расчетной оценки важнейших факторов, влияющих на несущую способность детали, от их действительных значений. Величина щ учитывает ошибки в оценке уровня и характера напряженности. При использовании сравнительно достоверных способов определения усилий и напряжений щ = [c.273]

Поломка зубьев (рис. 8.11). Поломка связана с напряжениями изгиба. На практике наблюдается выламывание углов зубьев вследствие концентрации нагрузки. Различают два вида поломки зубьев поломка от больших перегрузок ударного или даже статического действия (предупреждают защитой привода от перегрузок или учетом перегрузок при расчете) усталостная поломка, происходящая от действия переменных напряжений в течение сравнительно длительного срока службы (предупреждают определением размеров из расчета на усталость). Особое значение имеют меры по устранению концентраторов напряжений (рисок от обработки, раковин и трещин в отливках, микротрещин от термообработки и т. п.). Общие меры предупреждения поломки зубьев — увеличение модуля, положительное смещение при нарезании зубьев, термообработка, наклеп, уменьшение концентрации нагрузки по краям (жесткие валы, зубья со срезанными углами — см. рис. 8.13, ж, бочкообразные зубья — см. рис. 8.14, в и пр.). [c.105]

В случае твердых тел имеют место очевидные затруднения в экспериментальном определении интересующих величин. Действительно, совершенно невозможно непосредственное измерение не только напряжений, но и деформаций во внутренних точках твердого тела. Сравнительно просто с помощью различных тензометров экспериментально можно определить только средние значения относительных удлинений линейных элементов на поверхности образцов, испытывающих определенного вида нагрузку, которую, лишь как равнодейст-ьующую, мо но замерить с достаточной точностью. [c.56]

Следует отметить, что при изгибе бруса сравнительно большой длины наибольшее нормальное напряжение О33 значительно превосходит наибольшее касательное напряжение. Поэтому погрешность при определении касательных напряжений по элементарной теории изгиба не отражается (или почти не отражается) при решении задачи о прочгтасти бруса. Однако выяснение действительной картины распределе1шя касательных напряжений имеет существенное значение при определении. центра изгиба. [c.214]

Экспериментально определенные значенпя Ка относятся к квазихрункому разрушению, и, следовательно, эти значения отражают зависимость от пластических свойств материала. Это нельзя упускать из виду при расчете детали с трещиной, и поэтому длину трещины (иногда полудлину) в аналитическом выражении для К следует увеличивать на Гу. Указанная поправка более важна при однократном статическом нагружении в условиях плоского напряженного состояния и менее важна при усталости, так как в последнем случае размер пластической зоны сравнительно невелик. Поправкой можно пренебречь и при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации. [c.130]

Сопоставление полученных свойств различных материалов в отношении трекинга приводит к заключению, что величина //урек может служить для сравнительной оценки материалов при низких напряжениях. Оценку изоляционных материалов для высоковольтных конструкций в отношении трекинга было предложено производить иначе. К образцу в виде трубки с электродами по концам подводят высокое напряжение определенного значения и находят время /урек, требуемое для образования короткозамыкающих треков в камере влажности, где температуру изменяют по определенной программе. Определение времени трекинга дает результаты, позволяющие судить о материалах, подвергающихся трекингу при высоких напряжениях. [c.125]

Рассматриваемый здесь подход к вычислению эффективных модулей композиционных материалов основан на понятии представительного элемента объема, т. е. такого элемента, в котором все усредненные по объему компоненты тензоров напряжений и деформаций равны соответствующим величинам, вычисленным для композита в целом. Из-за математических трудностей решение задачи в микромеханической постановке обычно доводится до конца только для сравнительно простых композитов, например для бесконечной упругой матрицы, армированной одинаковыми параллельными упругими волокнами, образующими двоякопериодическую систему. Исключением из этого общего правила является работа Сендецки [17], в которой решена задача о продольном сдвиге матрицы, армированной произвольно расположенными волокнами произвольного диаметра. Поскольку приведенное выше математическое определение эффективных модулей отличается от физического определения, основанного на экспериментально наблюдаемых усредненных по поверхности значениях компонент тензоров напряжений и деформаций, важно понимать, что между этими двумя определениями существует связь, устанавливаемая в результате микро-.адеханического исследования (см. разд. V). [c.15]

Таким образом, потенциал, измеренный без омического падения напряжения, всегда является средним для значений потенциалов в отдельных участках Un. При этом способ определения, т. е. сила тока /а, теоретически не должна оказывать никакого влияния. Однако практически при небольшой разности токов h—U сравнительно неточная разность потенциалов Uum — Uein обусловливает увеличение погрешности. В качестве примера предлагается упростить выражение (3.19), записав его только для двух участков (я=1, 2) [c.89]

Следует заключить, что только в модели Краффта в ее количественном выражении делается попытка учета влияния напряжения и деформации для области II роста трещин. Удовлетворительное объяснение существования Ктир отсутствует, необходимо дальнейшее изучение влияния напряжения на КР. Только один пример может быть приведен для иллюстрации сложности проблемы. Как отмечалось выше, КР может быть вызвано и на гладких образцах таких сплавов, как Т1—13 V—И Сг—ЭА1, при напряжениях, близких к пределу текучести. Однако величины /Сгкр, определенные на образцах с надрезом или с предварительно нанесенной трещиной, составили 27,5 МПа-м /з. Можно предполагать, что течение металла в вершине предварительно нанесенной трещины будет происходить при очень низких величинах прикладываемой нагрузки. Поэтому трудно объяснить сравнительно высокое значение /Сгкр- [c.394]

Для оценки разброса пределов выносливости сравнительно часто используют методы лестницы (ступенчатого изменения напряжений) и пробитов . В соответствии с методом лестницы образцы испытывают на усталость последовательно, один за другим. Первый образец испытывают при напряжении, равном среднему значению предела выносливости, определенному по результатам испытаний шести-десяти образцов. При разрушении первого образца до базы испытаний следующий испытывают при более низком напряжении 0 +1 = Ог — А о. Если первый образец не разрушается, то следующий испытывают при напряжении, большем исходного на А о (здесь А о—приращение напряжения при переходе от одного уровня к другому). [c.226]

Из анализа полученных сравнительных данных (табл. 4.8) можно сделать вывод о том, что фактические условия эксплуатации заметно отличаются в сторону ужесточения от расчетных по номинальным напряжениям. Особенно это заметно для стыковых сварных соединений ССС и СССрт,, рабочие напряжения в которых в 1,5 2,5 раза превышают номинальные. По сварным тройниковым соединениям отмечается определенное равенство фактических и номинальных эквивалентных напряжений Выявленное различие между фактическими и номинальными нашло отражение в сокращении сроков т р и т р, а также в неблагоприятном изменении значений параметров я р и КО сварных соединений для Стэк (ф н)- [c.229]

Вероятно, чувствительность к концентрации напряжений возрастает при увеличении размера концентратора. Фактически от концентраторов с большим радиусом закругления в точке максимума напряжений следует ожидать абсолютной чувствительности к концентрации напряжений, определяемой теоретическим коэффициентом концентрации напряжений. Подобное поведение описывается уравнением (5.12), причем для чугунов с графитовыми включениями коэффициент ослабления концентрации напряжений сравнительно велик, ]/а = 0,6 мм / . Низкая чувствительность материала к концентрации напряжений означает, что для данного размера концентратора предел выносливости относительно высок, однако неизбежно достигается абсолютная цувствительность к коцентрации напряжений при размере концентратора, большем определенного значения. [c.175]

В табл. 4.3 приводятся сравнительные результаты по определению чувствительности к концентрации напряжений гладких образцов из титановых сплавов и образцов с кольцевой выточкой, причем оба типа образцов имеют поверхностную обработку. Эти результаты подтверждают, что подобные материалы абсолютно чувствительны к концентрации напряжений и было бы разумно предположить, что предел выносливости уменьшается за счет максимального значения теоретического коэффициента концентрации напряжений. Эта тенденция подкрепляет сделанное выше утверждение относительно высокой чувствительности титановых сплавов к концентрации напряжений, хотя, разумеется, могут быть созданы новые сплавы с малой чувствительностью к концентрации напряжений. Несмотря на высокую чувствительность к концентрации напряжений, удельный предел выносливости образцов с концентраторами, выполненных из титановых сплавов, выше, чем для материалов других типов вследствие высокого предела выносливости гладких образцов. Однако Синклером и другими авторами [1291] было найдено, что весьма низкие значения предела выносливости были получены случайно из-за развития трещин в месте контакта образца с захватами, приводящего к разрушению в зоне захватов при уровне напряжений, составляющем только 15—20% напряжения в минимальном сечении испытуемого образца. Очевидно, что напряжения были весьма низкими вследствие развития трещин. [c.179]

Изменение безразмерного параметра внешней нагрузки Р, определенного формулой (5.6), в зависимости от величины зоны контакта = Ь11 даны в табл. 5.1. Эти результаты уже обсуждались в конце разд. 5.4 настоящей главы. Результаты- расчета безразмерного параметра напряжений (5.36) даны в табл. 5.2, 5.3, 5.4. Там же дано значение параметра Р (формула 5.6). Мы умышленно приводим подробные таблицы, так как эти результаты считаем тгринципнальнымн. Как видно, для всех диапазонов зон контакта, даже для сравнительно толстой пластины 2llh = 20, параметр продольных нормальных напряжений практически совпадает с единицей. Это говорит о высокой точности, которая получается при вычислении этих напряжений по теории Кирхгофа. Однако эта тео- [c.232]

Работа остаточной деформации может быть определена испытаниями на изгиб и на кручение как площадь диаграмм, снятых при изгибе и кручении (рис. 20). Работу разрушения при изгибе А обычно выражают в джоулях. Ислытание на изгиб, при котором напряженное состояние более благоприятно, чем при чистом растяжении, весьма пригодно для оценки высокотвердых, ледебуритных и поэтому хрупких инструментальных сталей и материалов. В специальной литературе часто можно встретить случаи использования значений прочности на изгиб для характеристики вязкости ледебуритных сталей. Для оценки вязкости быстрорежущих сталей часто применяют также испытание на кручение, которое может характеризовать прежде всего ожидаемое поведение спирального сверла. Однако этот метод определения намного сложней и дороже испытания на изгиб и растяжение. Работа разрушения, определяемая разными методами, из-за влияния особенностей распределения напряжений и формы образцов не может быть сопоставлена сами по себе эти способы могут быть использованы для сравнительной оценки сталей, их структуры и вязкости. [c.38]

В своем De Potentia Restitutiva Гук описывает четыре типа экспериментов, в которых он осуществил свое открытие определение общего удлинения цилиндрической винтовой пружины, изготовленной из металлической проволоки определение закручивания плоской металлической спиральной пружины определение удлинений при растяжении металлической проволоки длиной в 20, 30 или 40 футов определение прогибов конца консольной деревянной балки. С экспериментальной точки зрения в первых двух типах экспериментов, а также в последнем распределение напряжений в испытывавшихся телах относительно сложное. Так как Гук не приводит численных значений, остается неясным, наблюдал ли он сравнительно большую деформацию в целом или же производил сравнительно тонкие измерения малой деформации. Тем не менее малые отклонения зависимости силы от деформации для металла и дерева от линейной вряд ли наблюдались бы и в том, и в другом случае. [c.215]

Раскрытие трещины и общий механизм хрупкого разрушения. Трудность применения метода линейной механики разрушения к сравнительно вязким конструкционным сталям низкой и средней прочности объясняется тем, что в этих случаях разрушение может быть связано со значительной локальной пластичностью. В таких материалах во время испытания образцов стандартных размеров с надрезом при нормальных скоростях деформации перед разрушением впереди напряженной трещины может распространяться пластическая зона. Вследствие этого невозможно проанализировать упругое напряженное состояние и вычислить показатель вязкости разрушения Кс- Уэллс (1969 г.) разработал метод, приняв, что неустойчивое распространение дефекта происходит при его критическом раскрытии около вершины (критическое раскрытие трещины или OD). Он предполагал, что это значение одинаково для реальных конструкций к образцов небольших размеров подобной толщины. Экспериментальное подтверждение было получено несколькими специалистами. Например, результаты определения разрушающих напряжений для охрупченных труб высокого давления из сплава циркония хорошо согласовывались с данными испытаний на изгиб образцов небольших размеров с надрезом для исследования критического раскрытия трещины (Фернихауф и Уоткинс, 1968 г.). Хорошее соответствие наблюдалось между поведением материалов при инициирующих испытаниях широкого листа и на изгиб образцов натурной толщины для выявления величины критического раскрытия трещины (Бурде-кин и Стоун, 1966 г.). В условиях малой пластической деформации можно показать, что усилие распространения трещины G есть произведение предела текучести Оу и критического раскрытия трещины б [c.236]

Располагая теперь некоторыми сведениями о свойствах монокристаллов, мы можем лучше понять и результаты испытаний поликристаллических образцов обычного типа. Юинг и Розен-хайн ) поставили весьма интересные опыты на растяжение образцов из полированного железа. Микроскопическое исследование поверхности металла обнаружило, что даже при сравнительно низких растягивающих нагрузках на поверхности некоторых зерен появляются полосы скольжения . Эти полосы свидетельствуют о том, что по определенным кристаллографическим плоскостям в этих зернах происходит скольжение. Поскольку упругие свойства в отдельном кристалле могут резко отличаться в разных направлениях и поскольку отдельные кристаллы размещаются в общей массе беспорядочно, постольку напряжения в растягиваемом поликристаллическом образце распределяются неравномерно, и скольжение может произойти в отдельных наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах прежде, чем среднее растягивающее напряжение достигнет значения предела текучести. Если такой образец разгрузить, то кристаллы, подвергшиеся скольжению, не смогут вернуться полностью к своей первоначальной форме, в результате чего в разгруженном образце останутся некоторые остаточные напряжения. Некоторое последействие в образце может быть приписано именно этим остаточным напряжениям. Пластическая деформация отдельных кристаллов содействует также потерям энергии при последовательных загружениях и разгрузках и увеличивает площадь гистерезисной петли, о которой шла речь на стр. 426. Если этот уже испытанный образец подвергнуть растяжению вторично, то зерна, в которых имело место скольжение, не будут пластически деформироваться, пока растягивающая нагрузка не достигнет значения, отмеченного при первом загружении. Лишь когда вторичная загрузка превысит это значение, вновь начнется скольжение. Если образец после предварительного растяжения подвергнуть сжатию, то сжимающие напряжения в сочетании с остаточными напряжениями (возникшими при предварительном растяжении) повлекут за собой текучесть в наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах, прежде чем среднее сжимающее напряжение достигнет того значения, при котором в первоначальном состоянии образца в нем возникают полосы скольжения. Поэтому цикл испытания на растяжение повышает предел упругости при растяжении, но при этом [c.436]

Если бы ветровые связи работали лишь при действии ветра, то за допускаемое напряжение следовало бы выбрать постоянную величину 14 кг мм , на которой мы остановились при составлении основной формулы (6). В действительности в связях возникают усилия от целого ряда других причин от вертикальных сил, от ударов подвижной нагрузки в горизонтальном направлении (эти удары должны иметь особенно существенное значение в мостах малых пролетов), от колебаний моста в горизонтальной плоскости. Колебания эти могут быть особенно опасными в случае мостов больших пролетов, когда ширина моста мала по сравнению с пролетом и жесткость моста в боковом направлении мала по сравнению с жесткостью в вертикальной плоскости. Исходя из этих соображений, приходится от постоянных значений для Ri отказаться и перейти к переменным значениям, меняющимся в зависимости от пролета и условий работы частей. Для получения иногда прибавляют к величине основного напряжения R некоторую постоянную величину (например, в швейцарских нормах принимается Ri = (R- -l) кг1мм ,ъ прусских нормах jRi=(jR+l,5) KajMM ). Мы полагаем более правильным для получения Ri увеличить напряжение R, найденное по формуле (6), в определенном процентном отношении. Основываясь на существующих нормах, считаем возможным допустить в поясах ферм при совместном действии вертикальной нагрузки и ветра напряжения Ri, превосходящие напряжения R на 25% ). Наибольшее значение Rt, получаемое таким образом для элементов поясов, принимаем за допускаемое напряжение и для ветровых связей. Отметим здесь желательность учета работы связей от вертикальных нагрузок, так как есть основание думать, что в мостах больших пролетов сравнительно малой ширины, благодаря боковым колебаниям, ветровые связи испытывают весьма большие динамические напряжения. [c.415]

Вышеуказанные упрощения, делаемые при определении напряжений в оболочках, основаны на особенностях формы оболочек. Кроме них при известных условиях могут быть сделаны и другие существенкые упрощения. Если в силу заданных граничных условий не происходит изгиба оболочки, так что в меридиональных сечениях и в сечениях коническими поверхностями получатся лишь нормальные напряжения, равномерно распределенные по толщине, и нет напряжений от изгиба, то в этом случае так называемого чистого растяжения или сжатия энергия деформации сравнительно незначительна. По теореме о миниму , е энергии деформации мы всегда будем иметь одно растяжение, если оно совместимо с условиями равновесия и с граничными условиями. В противном случае на основании той же теоремы можно заключить, что напряжения от изгиба оболочки, получающегося в силу граничных условий, например вследствие защемления краев, должны по мере удаления от краев очень быстро уменьшаться, так что на некотором расстоянии от краев снова получится одно растяжение. Отсюда мы видим, какое значение имеет случай действия в оболочке одних нормальных напряжений, распределенных равномерно по толщине (напряжения типа получающихся в мембранах — Membranspannungen ). Особенно важное зничгние этот случай имеет для тонких оболочек, сопротивление которых изгибу незначительно. Мы сперва займемся случаем действия одних нормальных напряжений, равномерно распределенных по толщине, и лишь затем обратимся к теории изгиба оболочек. [c.14]

Кривой ползучести называется график зависимости от времени полных или пластических (возникших в результате ползучести) деформаций при постоянных напряжении и температуре. Характер кривой ползучести для определенного материала зависит от напряжения и температуры. Для сравнительно небольших температур и напряжен й (например, для стали при температуре порядка 400—500° С и напряжении порядка 500— 1000 кГ1см ) график изображен на фиг. 30. При нагружении нагретого образца деформация весьма быстро возрастает от нуля до некоторой величины, изображенной на графике в масштабе отрезком ОА В дальнейшем, после прекращения роста нагрузки, полная деформация нагретого образца будет постепенно увеличиваться во времени по закону, изображенному линией АВСО. Ординаты этой линии представляют собой вели чины деформаций е за определенный промежуток времени, считая от начала нагружения. Они складываются из деформации, возникшей при нагружении, и деформации, образовавшейся в результате ползучести (пластической деформации). Иногда на графике изображается зависимость от времени только пластической деформации, возникшей за счет ползучести е , тогда ось абсцисс графика расположена так, как показано на фиг. 30 пунктиром. Тангенс угла наклона касательной к линии АВСО в некоторой точке с осью абсцисс в масштабе выражает скорость деформации для определенного значения времени [c.289]

Из таблицы видно, что основной причиной образования напряженных покрытий сплавов Ре—N1—Сг является присутствие водорода, содержание которого находится в прямой зависимости от содержания в сплаве хрома. С целью снижения наводоро-живания осадков и соответственно уменьшения внутренних напряжений проводили электроосаждение сплавов Ре—N1—Сг в ультразвуковом поле [9, 10]. Для наложения ультразвукового поля за основу была принята схема, описанная в работе [И]-Интенсивность ультразвукового поля в ванне составляла 0,4— 0,6 вт1см , частота — 19,0 кгц. Установлено, что сплавы, содержащие 18—20% Сг и 8—9% N1, не имеют на своей поверхности сетки микротрещин до толщины 18 мк, тогда как в покрытиях того же состава, полученных без наложения ультразвука, сетка трещин возникает уже при толщине 3,0—3,5 мк. Микротвердость покрытий типа 18-9, полученных в ультразвуковом поле, имеет также более низкое значение (330—350 кг1мм ), чем без наложения ультразвука. Сравнительное определение водорода показало, что при электролизе в ультразвуковом поле содержание водорода в сплавах Ре—N1—Сг уменьшается примерно в 1,4 раза. Уменьшение наводороживания и соответственно снижение микротвердости и внутренних напряжений в сплавах Ре—N1—Сг, вероятно, вызвано более интенсивным отводом от катодной поверхности водорода и гидроокиси металлов в ультразвуковом поле, что снижает включения в осадке. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...