Предельные деформации и жесткость

Предельные деформации и жесткость [c.101]

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И ЖЕСТКОСТЬ [c.101]

Варьирование времени нагрева и времени выдержки показало, что установление стационарного температурного поля вдоль образца происходит за некоторое предельное время, равное 10—12 мин после начала нагрева. Это обстоятельство является весьма важным для оценки величины переменных упругопластических деформаций и жесткости нагружения, зависящих от распределения температур- [c.89]

Так же просто поддается рассмотрению другой предельный случай, когда жесткость связи С очень велика по сравнению с жесткостью стержня. Тогда конец стержня В должен двигаться так же, как и конец рычага А (деформацией очень жесткой связи можно пренебречь). Следовательно, в этом случае можно считать заданным движение конца стержня В, как мы это делали в 154. Конечно, это допущение справедливо лишь при условии, что не только связь С достаточно жесткая, но и что весь механизм достаточно жесткий, так что характер движения конца рычага А не изменяется под влиянием того, что конец рычага А жестко связан с концом стержня В. [c.689]

В рассмотренных ранее видах деформаций величина деформации линейно зависела от нагрузки. При постепенном увеличении нагрузки деформация увеличивалась без резкого скачка, при этом характер напряженного состояния не изменялся. Однако встречаются случаи, когда при постепенном увеличении нагрузки резко изменяются форма равновесия тела и напряженное состояние, вследствие чего может произойти внезапное разрушение. Если сжимать продольными силами стержень до тех пор, пока сжимающие силы не превзойдут некоторой предельной величины, зависящей от длины стержня и жесткости его поперечного сечения, стержень будет испытывать обычное сжатие и ось его будет оставаться прямолинейной. Однако если сжимающие силы станут больше этой предельной величины, то стержень внезапно выпучится и ось его изогнется. [c.320]

ЛИЗ напряженного состояния и несущей способности при известных условиях нагружения и известных характеристиках прочности и жесткости. Ухудшение свойств материала в процессе циклического нагружения вызывает всего лишь изменение основных исходных данных для анализа. Дело обстоит так потому, что анализ напряженного состояния требует знания зависимости между напряжениями и деформациями, а анализ несущей способности — знания предельных напряжений или деформаций в зависимости от используемого крите- [c.88]

Для стальных П-образных упругих элементов с жесткими стойками и двумя активными тензорезисторами семейства кривых К = f (о) пересекаются ограничительными кривыми, лимитирующими величину предельной деформации тензорезисторов д = = 2500 еод и жесткость (механическое сопротивление г = 10 Н). [c.406]

Нес))Ш,ая способность характеризуется нагрузками, соответствующими предельным состояниям детали по прочности, сопротивлению пластическим деформациям, по жесткости и устойчивости. Эти нагрузки Q могут быть силами Р, моментами М, давлениями q (и т. д.) они связаны с усилиями, возникающими при их действии в отдельных сечениях детали. [c.434]

Предельная длина свинчивания соответствует максимальному числу витков, на которые действует нагрузка при наличии в резьбе пластических деформаций, и зависит преимущественно от диаметра и шага резьбы, диаметра (жесткости) тела гайки, влияющих на радиальные деформации гайки при нагружении и характер распределения нагрузки между витками резьбы. На рис. 5.12 приведена зависимость предельной длины свинчивания от отношения Р = 6. .. 24 для гаек с разными диаметрами. При В й = = 3 предельная относительная длина свинчивания приблизительно постоянна = 1,90. .. 1,95. При уменьшении диаметра [c.154]

Под ударными воздействиями подразумевается появление повреждений на поверхности композиционного материала под ударами посторонних объектов, вызывающее развитие локальных дефектов или значительное его расслоение. Это определение распространяется на баллистические разрушения, повреждения от воздействия песка, пыли и камней, а также от неправильного физического обращения с конструкциями. Ударная прочность композиционных материалов зависит от выбора армирующих элементов и матриц. Свойства матрицы можно варьировать введением пластификаторов, которые увеличивают ее деформацию до разрушения. Этот показатель зависит также от температуры. Матрицы из термопластов с увеличением температуры становятся все более мягкими вплоть до начала текучести. Реактопласты при нагревании тоже становятся менее хрупкими, причем при переходе через температуру стеклования их свойства резко меняются. Хрупкие армирующие материалы, такие как борное и углеродное волокна, имеют очень низкую предельную деформацию (<1 %), Их замена на менее хрупкое волокно, например стеклянное или высокопрочное органическое волокно, может привести к значительному увеличению ударной прочности материалов. Зависимость этого показателя от различных сочетаний компонентов композиционных материалов исследована многими авторами [8, 9 ]. Необходимо отметить, что при варьировании ударной прочности композитов добавлением наполнителей или более пластичных волокон особое внимание должно быть уделено изменению прочности и жесткости готового изделия. Как правило, с ростом ударной прочности жесткость снижается. [c.284]

Анализ эпюр Эг позволяет определить предельное смещение петли пластического гистерезиса и в случае более сложных циклов. Вначале рассмотрим симметричный цикл с равными по длительности и параметру жесткости J = —dr/de выдержками в обоих полуциклах (рис. 3.28). Эпюры Эг для четырех характерных состояний этого цикла показаны на рис. 3.29. В силу симметрии циклическая релаксация (или ползучесть) здесь исключены, смещение петли возможно лишь при наложении некоторого среднего напряжения или средней деформации е . Как было отмечено, при этом изменится только состояние подэлементов группы II (заштрихованная область на рис. 3.29). Рассматривая как амплитуду деформации и представляя отмеченную на рисунке площадь как разность двух эпюр ОАВ и O D, получим выражение, полностью совпадающее с (3.43). [c.72]

Как видим, описание процессов деформирования и разрушения в рамках рассматриваемой модели структурно-неоднородной среды позволяет зарегистрировать и исследовать эффект роста предельных деформаций при увеличении жесткости нагружающей системы. [c.138]

Здесь индекс к может принимать значения р, с — соответственно пластическому деформированию или ползучести функция г г( ) представляет собой предельную деформацию в испытаниях на чистую ползучесть. Условие разрушения имеет вид ю = 1 При не изотермическом нагружении параметры с , / , а, и функции / , г[р параметрически зависят от температуры Обобщение модели на пропорциональное нагружение при произвольном виде напряженного состояния проводится в предположении начальной изотропии материала в девиаторном пространстве [с использованием понятия жесткости напряженного состояния (см. разд. АЗ 2)] [c.218]

Анализ статистической модели образца (51], подтверждающийся экспериментальными исследованиями, показывает, что жесткость и запас энергии нагружающего устройства оказывают влияние также на характер разрушения материала (вязкое или хрупкое) и на величину разрушающих усилий и предельных деформаций. [c.37]

Коэффициент сопротивления в пластической области характеризует также влияние на несущую способность деталей при статической нагрузке ограничений по жесткости, налагаемых в соответствии с условиями эксплуатации конструкции. В случае, когда пластическая или остаточная деформация в детали не может быть допущена, Q p = Qp и = 1. Если предельно допустимые значения деформаций детали выше значений деформаций, соответствующих достижению предела текучести, то коэффициент сопротивления К, характеризует возрастание несу щей способности благодаря упруго-пластическому перераспределению напряжений в процессе деформирования. Это возрастание может быть использовано в соответствии с допустимыми перемещениями, уже превышающими упругие. Коэффициент зависит от распределения напряжений за пределами упругости и параметров диаграммы деформирования. Определение предельных нагрузок и по ним величин коэффи- [c.440]

Высоту гайки или длину свинчивания, при которой несущая способность резьбы наибольшая, называют предельной. Эта длина свинчивания соответствует максимальному числу витков, несущих нагрузку при наличии в резьбе пластических деформаций, и зависит преимущественно от характера распределения нагрузки по виткам, диаметра и шага резьбы, диаметра (радиальной жесткости) гайки. При диаметре [c.59]

Длина и масса заготовки оказывают очень сильное влияние на вибрации. На токарном станке с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки 400 мм производилось определение жесткости, величины предельной стружки и частоты вибраций при обработке заготовок диаметром 100 мм и различной длины (300 мм, 400 мм, 500 мм, 600 мм, 700 мм и 800 мм). Обработка производилась в центрах на расстоянии 100 мм от заднего торца заготовки проходным резцом с углом в плане 45°, задним углом 8° и нулевым передним углом. С увеличением длины обрабатываемой заготовки ее деформации возрастают (рис. 37, с), а частота вибраций уменьшается (рис. 37, б). Предельная стружка в зависимости от длины заготовки изменяется более значительно, чем частота вибраций или жесткость (рис. 37, в). [c.139]

Корпуса аппаратов и емкостей должны быть рассчитаны на прочность с учетом принятой конструкции защиты и исходя из допустимой для каждого вида покрытий величины предельных деформаций стального корпуса под нагрузкой. Особые условия жесткости предъявляют к корпусам аппаратов и емкостей, подлежащих защите футеровкой. [c.22]

Нормы жесткости для каждого типа станка предусматривают определенную схему, согласно которой с помощью специального динамометрического устройства создается нагрузка между держателем инструмента и деталью приспособления, заменяющей заготовку. В определенных точках определяют смещения узлов иод действием нагрузки. Регламентированы направление и максимальное значение нагружающей силы Р, а также предельные значения деформаций у. Жесткость, Н/мкм, / = Р/у. [c.414]

Характеристика. Т. к. позволяет точно центрировать узловые соединения, воспринимает усилие независимо от знака. Соединения на Т. к. благодаря равномерному распределению сминающих напряжений отличаются большой жесткостью (незначительные деформации под нагрузкой после начального смещения) и почти полным отсутствием пластич. деформаций. Большая жесткость требует большой точности изготовления. Конструкции на Т. к. не дают провисания с течением времени и-особенно пригодны для повторных нагрузок. Они отличаются легкостью сборки и разборки и предельно расчлененным процессом изготовления, допускающим широкую механизацию и централизацию производства работ. Сборка [c.178]

Нанесение предельных отклонений размеров. Рассмотренные выще размеры деталей, наносимые на чертеже, называют номинальными. Номинальные размеры находят расчетами деталей (на прочность, жесткость и др.), а также назначают из конструктивных или технологических соображений. Однако действительные значения размеров деталей и изделий могут отличаться от номинальных вследствие неточности технологического оборудования, погрещностей и износа инструмента и приспособлений, силовой и температурной деформации системы станок — приспособление — инструмент — деталь, неоднородности физико-механических свойств материала и остаточных напряжений в деталях, а также из-за ощибок рабочего и других причин. [c.282]

И еще один вопрос. Если предельная прочность для основных конструкционных материалов количественно составляет примерно десятую часть модуля упругости, то это значит, что в эксплуатационных условиях все конструкционные материалы будут иметь деформации, приближающиеся к 10 %. Как видим, повышая максимально прочность, мы весьма заметно теряем в жесткости. Сможет ли, например, легкий и весьма прочный коленчатый вал двигателя нормально работать, если возникающие в нем деформации измеряются несколькими процентами. [c.374]

В эксплоатационных условиях ободочки аэростатов иногда подвергаются повышенным, не расчетным сверхдавлениям и длительным нагрузкам. Эти причины могут вызвать перегрев газа, отказ работы клапана при определенном сверхдавлении. Оболочка аэростата при этих условиях находится под большими натяжениями, приобретает остаточные сверх расчетных деформации и жесткость. Потеря эластичности оболочки невыгодна для эксплоатации при дальнейших подъемах малоэластичная оболочка при быстром возрастании сверхдавления (бросок оболочки вверх восходящими токами, перегрев, временное запаздывание работы клапана) может не приобрести некоторого увеличения объема за счет растяжения материи напряжение малоэластичной оболочки может быстро возрасти до предельного, за которым последует разрыв оболочки. Испытания малоэластичных оболочек только на прочность обычно непоказательны. Изменение прочности ничтожное, и это не может служить мотивом [c.349]

Обращаясь к определенным выше понятиям прочности и жесткости, можно поставить условия o- =i [a], te =< [e], Д/ г [А/], которые следует считать условиями нормального функционирования (работы) стержня. Величины [а], [е], [Д/] соответственно называют допускаемыми напряжениями, деформациями и перемещениями и назначают по результатам экспериментов и исходя из опыта эксплуатации. Рассмотренный пример растяжения стержня, требующий уточнения ряда высказанных здесь положений, представляет собой предельно простой случай одномерной задачи, тогда как в элементах конструкций реализуется большей частью сложное напряженно-де4 ормированное состояние, определение которого представляет довольно трудную инженерную и математическую задачу. [c.11]

Сочетание приведенных выше свойств и особенностей деформирования при термоусталостных испытаниях сплава ЭП-693ВД обусловливает появление трещин циклического разрушения в зонах шейки , что говорит о выраженном влиянии процесса накопления односторонних деформаций и, следовательно, квази-статических повреждений на достижение предельного состояния по условию циклического разрушения. Однако при испытаниях на больших уровнях долговечности с жесткостью нагружения с <" 95 тс/см, когда эффект накопления односторонних деформаций практически отсутствует (см. рис. 1.3.6), можно ожидать возникновения термоусталостной трещины в зоне перехода от рабочей длины к конической части образца, где температура цикла соответствует минимальной пластичности и, следовательно, долговечности материала. [c.51]

Корпуса аппаратов и емкостей должны быть рассчитаны на прочность с учетом принятой конструкции и массы технологической среды исходя из допустимой для каждого вида покрытий величины предельных деформаций стального корпуса под нагрузкой. Особые требования жесткости предъявляют к корпусам аппаратов и емкостей, подле кащих защите футеровкой. По данным ВНИИкоррозии толщина обечайки корпуса с учетом защиты наружной поверхности от атмосферной коррозии независимо от результатов расчета для аппаратов диаметром 2—6 м необходимо принимать не менее 6 мм. Для больших диаметров толщина обечайки корпуса определяется по расчету, но не менее 8 мм — при диаметре до 6 м 10 — до 10 12 — до 14 14 — до 18. [c.88]

Статическое деформирование сопровождается увеличением размеров пластических зон и уровнем пластических деформаций в них (рис. 6.11). При достижении предельной деформации, зависящей от размера исходной трещины (дефекта), происходит страгивание трещины, скорость роста которой определяется скоростью нагружения и условиями испытаний (температура, жесткость машины и т. д.). Предельная деформация, при которой происходит страги-вание трещины, а также окончательное разрушение образца (детали) оказываются меньшими, чем предельная пластичность гладкого образца, в силу стесненности пластической деформации в вершине трещины. При этом продельная деформация в устье трещины при статическом нагружении может быть определена с учетом ее стесненности вследствие объемности напряженного состояния. [c.229]

В настоящей главе исследуются основные закономерности квази-статических процессов деформирования, накопления повреждений и разрушения зернистых и волокнистых композитов. Анализируются зависимости инвариантов макронапряжений от инвариантов макродеформаций при различных схемах пропорционального макродеформирования, которые являются основой для построения определяющих соотношений на стадии деформационного разупрочнения. Исследуются вопросы многостадийности процессов накопления повреждений и условия перехода от микро- к макроразрушению. Обнаружен эффект роста предельных деформаций при увеличении коэффициентов жесткости нагружающей системы, входящих в граничные условия. [c.127]

В результате одноосного сжатия материала с жесткостью R = 10 Н/м удалось зарегистрировать равновесные состояния на участке А2В2, а с жесткостью R = 5,0-10 Н/м — на участке А3В3. Маг кроразрушение композита происходит в первом случае как результат неустойчивого развития кластеров локализованного разрушения при 33 = —1,8 10 ( Т33 = —140,1 МПа, р = 20,3%), а во втором вследствие относительной стабилизации этого процесса лишь при 33 = -2,3 10 ( т5з = -77,5 МПа,р = 42,2 %), что на 5,5 % и 35,3 % соответственно больше уровня предельных деформаций при "мягком нагружении. [c.138]

Изгибные деформации в соединении существенно увеличиваются в результате действия внутреннего давления. При этом привалочные поверхности фланцев поворачиваются друг к другу, неравномерно (вдоль радиуса) сжимая прокладку. Одновременно осевая составляющая внутреннего давления ослабляет давление фланцев на уплотнение. При определенных соотношениях внешних нагрузок и жесткостей составных элементов конструкции возможна разгерметизация аатвора, если сжимающие напряжения в прокладке будут меньше некоторой величины qmia- Если контактное давление а на прокладку окажется больше предельного обжатия < о> потеря плотности соединения может произойти из-за выдавливания уплотнения. [c.202]

Физическую причину различия предельных значений и С/ легко понять, учитывая, что это различие связано с коэффициентом Пуассона, который определяет сокращение поперечных размеров стержня при его удлинении. В случае тонкого стержня изменение его поперечных размеров при продольных деформациях не встречает сопротивления со стороны внешней среды, что эквивалентно меньшей эффективной жесткости по сравнению с безграничным телом при 0. В свою очередь, наличие поперечных пульсаций при распространении продольных волн в тонком стержне означает зависимость его поперечных размеров, т. е. площади 5, от координаты д , что не учитывалось при выводе уравнения (Х.74). Учет этого обстоятельства, выполненный Рэлеем (11 для круглого стержня радиусом Н, приводит к убыванию скорости с увеличением частоты при / < А. Физическая причина этого явления состоит в том, что возбуждение радиальных колебаний при продольных деформациях стержня приводит к большей кинетической энергии колеблющихся частиц по сравнению с чисто продольными колебаниями, что эквивалентно большей колеблющейся массе, т. е. меньшей эффективной жесткости для продольных волн. Когда длина волны Л становится соизмеримой с диаметром стержня, поперечный эф4 ект вызывает резонансные радиальные колебания. В резонансной области наблюдается аномальная дисперсия скорость продольных волн падает до нуля, а затем при дальнейшем увеличении частоты быстро возвращается из бесконечности, устремляясь к новому, высокочастотному предельному значению с (оо) = с,, определяемому формулой (Х.76). Общая картина геометрической дисперсии качественно изображена на рис. 69, который хорошо согласуется с экспериментальными данными [12]. Вся область существенной дисперсии на этой картине располагается в небольшом диапазоне частот, соответствующем изменению длины волны Л на (30 40) 0 относительно радиуса стержня. Однако, как показывает опыт, при точных измерениях скорости распространения ультразвуковых волн в стержневидных образцах геометрическая дисперсия ощущается даже тогда, когда поперечные размеры стержня превышают длину ультразвуковой волны в десятки и сотни раз [78]. [c.235]

Рассмотрим бесконечно малый эле мент базовой поверхностн, показанный на рис. 1.11. В процессе нагружения этот элемент может смещаться и поворачиваться как твердое тело, искривляться и претерпевать деформации, вызывающие удлинение или укорочение его сторон и изменение прямых углов между ними. Поскольку Б конструкционных материалах и, в частности, композитах, использующихся для изготовления несущих конструкций, большие деформации не допускаются в силу накладываемых требований по жесткости или в силу свойств самих материалов (предельная деформация волокон в композитах не превышает 2,5%), исключим из рассмотрения нелинейные эффекты, связанные с деформациями материала. Кроме того, будем считать малым угол поворота элемента вокруг нормальной оси 7 (см. рис. 1.11). Тогда система уравнений, обобщающая уравнения [c.324]

Как уже отмечалось, существующие методы закрепления металлического об-I разца, гарантирующие отсутствие про-, I скальзывания и смятия образца в захва- тах, неприемлемы для стеклопластиков ввиду их малой жесткости при сдвиге и смятии. Поэтому измерение деформации должно производиться в рабочей части образца. В то же время предельная деформация стеклопластиков, и особенно связующих, достаточно велика, что исключает возможность использования широко применяемых датчиков такого типа. Представленные в настоящей работе упругие характеристики однонаправленных и ортогонально армированных сгекльпластиков получены с помощью специально разработанных электромеханических тензометров. [c.16]

Возможны и неэксплуатационные кратковременные силовые воздействия, например при транспортировании и монтаже стеклопластиковьк емкостей. При подъемных работах под действием собственной массы емкости при недостаточной жесткости конструкционного слоя в футеровоч-ном слое могут образоваться трещины, приводящие к разгерметизации и отказу изделия. Таким образом, в данном случае критерием химического сопротивления может Ч лужить удлинение разгерметизации, величина которого оказывается значительно ниже предельной деформации разрушения. В процессе воздействия жидких сред удлинение разгерметизации может снижаться. [c.56]

Развитие исследований по процессам деформации и разрушения в механическом и физическом аспектах способствует усовершенствованию расчета деталей конструкций на прочность и жесткость. Рассмотрение предельных состояний по критерию образования пластических деформаций, жесткости инициированию и развитию трещин позволило сблизить результаты расчетов с действительной несущей способностью конструктивных элементов и соответствующими опытными данными. Тем самым были углублены теоретические и экспериментальные основы инженерных расчетов на прочность и долговечность в связи с типом и режимом напряженного состояния. Дополнения физики твердого тела и физического металловедения способствовали объяснению макроскопическик закономерностей сопротивления деформациям и разрушению, влиянию на них времени тепловых и механических воздействий. При этом намечаются пути взаимодействия механики деформации и разрушения в констануальной трактовке с физическими представлениями о поведении кристаллов и кристаллических конгломератов. [c.517]

Р1ср Р2ср, так как <0. Чем меньше (с учетом знака) гидростатическое давление, тем выше пластичность материала. Очевидно, что сравнимые результаты для различных материалов можно получить лишь при определенном отношении гидростатического давления к напряжению текучести Величину В = = 3рср/а5 называют коэффициентом жесткости схемы напряженного состояния. Чем меньше этот коэффициент, тем мягче схема и больше предельная деформация. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...