Физико-механические характеристики и методы их определения

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ [c.20]

Одним из эффективных методов составления исходных дифференциальных уравнений и решения соответствующих краевых задач теплопроводности и термоупругости для кусочно-однородных тел (многослойных, армированных, со сквозными и с несквозными включениями) в случае выполнения на поверхностях сопряжения их однородных элементов условий идеального термомеханического контакта, для многоступенчатых тонкостенных элементов, локально нагреваемых путем конвективного теплообмена тел, тел е зависящими от температуры свойствами, с непрерывной неоднородностью является метод [52], основанный на применении обобщенных функций [7, 18,22, 50,87] и позволяющий получать единые решения для всей области их определения. В этих случаях физико-механические характеристики и их комбинации кусочно-однородных тел, толщина (диаметр) многоступенчатых оболочек, пластин, стержней, коэффициент теплоотдачи с поверхности тела могут быть описаны для всего тела (поверхности) как единого целого с помощью единичных, характеристических функций, а физико-механические характеристики тел с непрерывной неоднородностью с зависящими от температуры физико-механическими характеристиками могут быть аппроксимированы с помощью единичных функций. В результате подстановки представленных таким образом характеристик в дифференциальные уравнения второго порядка теплопроводности и термоупругости неоднородных тел, дифференциальные уравнения оболочек, пластин, стержней переменной толщины (диаметра), дифференциальные уравнения теплопроводности или условие теплообмена третьего рода с переменными коэффициентами теплоотдачи приходим к дифференциальным уравнениям или граничным условиям, содержащим коэффициентами ступенчатые функции, дельта-функцию Дирака и ее производную [52]. При получении дифференциальных ура,внений термоупругости для тел одномерной кусочно-однородной структуры наряду с вышеописанным методом эффективным является метод [67, 128], основанный на постановке обобщенной задачи сопряжения для соответствующих дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Здесь за исход- [c.7]

В производственных условиях для определения физико-механических характеристик и контроля качества изделий из стеклопластика используют различные ГОСТы и междуведомственные инструкции, которые основаны, как правило, на разрушающих испытаниях образцов или изделий. Оценка неоднородности физико-механических характеристик производится путем статистической обработки результатов испытаний многочисленных образцов, вырезанных из конструкции. Подобные методы определения физико-механических и технологических характеристик стеклопластиков чрезвычайно трудоемки, точность их в большинстве случаев низка, и, самое главное, вышеуказан- [c.5]

На основании проведенных исследований образцов из сплава ВТ8 и ранее выполненных исследований дисков из сплава ВТЗ-1 можно заключить, что существующие технологии серийного производства титановых дисков не исключают возможности получения трех различных состояний материала. При всех состояниях материал имеет высокий уровень физико-механических характеристик, одинаковый химический состав и близкие параметры структуры. Материалы в разном состоянии отличаются друг от друга своей реакцией на одинаковые условия их малоциклового нагружения, что не может быть выявлено стандартными методами определения их механических характеристик. Различные типы состояний материала могут быть охарактеризованы следующим образом (обозначение принято условно). [c.373]

Большое значение при проведении неразрушающего контроля изделий имеет правильный выбор наиболее эффективных методов. В связи с этим методы контроля дефектов (методы дефектоскопии) полимерных материалов представляют значительный интерес. При этом следует иметь в виду, что способы реализации методов контроля физико-механических характеристик материалов и методов дефектоскопии имеют принципиальное различие. Если первые методы основаны на определении физических параметров с последующей их корреляцией с механическими характеристиками материалов, то методы дефектоскопии основаны на прямом преобразовании энергии излучения, отраженной от дефекта или прошедшей через контролируемую среду. В табл. 3.1 приведены основные факторы, вызывающие образование дефектов, виды дефектов и методы их контроля, Показано, что контроль качества [c.81]

В образцах в зависимости от их форм и размеров, типа возбудителя и приемника, способа крепления и схемы приложения динамической нагрузки можно возбуждать продольные, изгибные, крутильные и более сложные виды колебаний. Данный метод можно использовать также при вибрационных испытаниях крупногабаритных изделий, однако при этом существенно изменяется методика испытаний, способы приложения нагрузок, а также способы возбуждения и регистрации колебаний. Метод используется также при оценке интегральной жесткости крупногабаритных конструкций [11, 22] и не может быть использован при локальном определении физико-механических характеристик в изделии. Для практического применения этого метода необходимо знать геометрические размеры изделия и плотность материала, обеспечить условия закрепления изделия на опорах и преобразователей на изделии, а также нормальные температурно-влажностные условия окружающей среды. [c.87]

В последнее время проводились работы в области механики полимеров, создания методов расчета деталей из полимеров на прочность, комплексного изучения их физико-механических характеристик. Изучаются теории, необходимые для решения задач о деформированном и напряженном состоянии упруго-вязких полимеров. Получила развитие теория и накоплен обширный экспериментальный материал в области температурно-временной зависимости прочности, развиты представления о статической усталости армированных систем на основании свойств отдельных компонентов, показано существование предела длительной статической прочности. Для описания условий разрушения предложены критерии предельного состояния, экспериментально показана зависимость плотности и упругости. Определенное развитие получили представления о взаимосвязи структуры полимеров и их механиче ских свойств, а также структурная механика армированных систем. [c.215]

Опыт показывает, что физико-механические свойства материалов иногда существенно зависят от методов и условий их определения. Так, например, твердость по Бринеллю может зависеть от размера применяемого для испытаний шарика, прилагаемой нагрузки и других факторов. Прочностные характеристики зависят от формы и размеров применяемых образцов, динамики приложения нагрузки и скорости деформирования. Коэффициент трения и износ зависят от большого числа факторов (давления, скорости скольжения, температуры и др.). Поглощение жидких сред (воды, масла, бензина) может зависеть от размеров образца. Например, большой по размерам образец не сможет равномерно пропитаться жидкостью по всему объему, произойдет в основном насыщение поверхностных слоев. Поэтому поглощающая способность большого образца будет меньше такой способности маленького образца. На тепловую усадку будет влиять режим термообработки. [c.258]

В книге изложено современное состояние термоупругости тел неоднородной структуры тел с непрерывной неоднородностью кусочно-однородных тел многоступенчатых тонкостенных элементов тел, подвергаемых локальному нагреву путем конвективного теплообмена тел с зависящими от температуры физико-механическими характеристиками. Основное внимание уделено применению обобщенных функций для построения основных уравнений термоупругости, содержащих коэффициентами ступенчатые функции, дельта-функцию Дирака и ее производную, а также разработке методов получения замкнутых решений таких уравнений, единых для всей области их определения. В монографии приведено большое число конкретных задач термоупругости тел неоднородной структуры. [c.2]

В последнее время появились интересные работы по исследованию состава и структуры, а также физико-механических характеристик стеклопластиков 137, 151]. В работе [137] рассматривается задача по оценке содержания связующего, пористости и правильности укладки слоев стеклоткани в изделиях из стеклотекстолита, без их разрушения. В результате экспериментов было установлено, что технология изготовления изделий оказывает решающее влияние на характер связи между акустическими и структурными характеристиками стеклопластиков. Показано, что при изготовлении изделий при постоянном удельном давлении прессования наблюдается определенная закономерность содержания пор в стеклопластике. Следует отметить, что импульсный акустический метод весьма чувствителен к изменениям содержания связующего, а также любым ошибкам при укладке стеклопакетов. Экспериментальные результаты, полученные авторами статьи [137], очень хорошо согласуются с нашими, хотя расчетные формулы несколько отличаются от приведенных в этой статье. Однако для оценки трех технологических параметров — содержания пор, содержания связующего и правильности укладки стеклопакетов, по-видимому, недостаточно одного акустического параметра — скорости распространения продольных волн, необходимо использовать другой параметр (например, диэлектрическую проницаемость), величина которого более чувствительна к содержанию пор, чем к содержанию связующего. [c.71]

Одновременно в организации разработаны методы неразрушающего ультразвукового контроля, с помощью которого можно не только контролировать сплошность композиционных материалов, но и с определенной степенью точности по скорости прохождения ультразвука определить их физико-механические характеристики. [c.153]

В книге рассматриваются основные способы определения электрических, физико-химических и механических характеристик электроизоляционных материалов. Освещаются методы неразрушающих испытаний — рентгена- и гамма-лучевые, спектроскопические, ультразвуковые и т. д. Излагаются сведения о применяемых образцах и их подготовке к испытаниям. Описываются наиболее распространенные измерительные приборы и установки. [c.2]

Следовало бы различать понятия прочности сцепления, как результата физико-химического взаимодействия защитного покрытия с металлом, выражающей действительную связь между ними, и прочности покрытия к различным видам механического воздействия, нарушающим эту связь. Однако отсутствие доступных методов определения действительных сил связи, равно как силы, необходимой для их преодоления, приводит к необходимости пользоваться относительными способами определения столь важной характеристики, как прочность сцепления защитного покрытия с металлом, пренебрегая отличием свойств самого покрытия на испытуемых образцах и относя полученные результаты измерений всецело к рассматриваемой характеристике. [c.42]

Однако этот метод недостаточно точен вследствие случайности выбора участков поверхности. Кроме того, игла профилометра-профилографа, как пра- вило, скользит не по вершинам микронеровностей, а по их боковым поверхностям, а малый радиус кривизны иглы огрубляет профилограмму. Этих недостатков лишен расчетно-экспериментальный метод. В этом методе пользуются расчетными зависимостями коэффициентов внешнего трения нокоя / и расстояний h между поверхностями детали и контр-образца от контурного давления рс и искомых параметров шероховатости в условиях пластического не[1асыщенного и нась(щенного контактов. Из всех физико-механических характеристик контактирующих тел, используемых при определении параметров шероховатости- поверхно-стн, необходимо знать лишь твердость НВ менее твердого образца и обеспечить заведомо меньшую HjepoxoBaTO Tb его поверхности по сравнению с более твердым образцом. [c.224]

Вследствие дисперсии свойств и состава применяемого сырья, вариации параметров технологического процесса, структурной неоднородности асбофрикцион-ных материалов их физико-механические свойства не являются строго детерминированными. При определении физико-механических характеристик асбофрнк-ционных материалов, как правило, наблюдается большой разброс результатов. Разброс показателей зависит также от погрешностей методов испытаний, обусловленных погрешностью контрольно-измерительных приборов, неточностью считывания их показаний, наличием значительных допусков на параметры условий испытаний и другими причинами. Поэтому каждый отдельный результат испытаний или среднее значение, полученное при нескольких испытаниях, в известной мере случайная величина. Для определения таких величин необходимо дополнительно указывать доверительный интервал и доверительную вероятность (коэффициент надежности). [c.167]

Существенный вклад в развитие неразрушающих методов для диагностики прочности и жесткости конструкций и изделий из стеклопластиков внесла работа В. А. Латишенко [136]. В ней изложены основные физические предпосылки применения методов диагностики прочностных и деформативных характеристик материалов. Рассмотрены вопросы установления корреляции между механическими и физическими параметрами поли.мерных и ряда других композиционных материалов. Значительное внимание в работе уделено вопросам контроля состава и структуры стеклопластиков и взаимосвязи их с физическими параметрами, поставлены задачи дальнейшего развития неразрушающих методов контроля качества и определения физико-механических характеристик материалов. [c.72]

Широкое применение изделий из стеклопластиков в народном хозяйстве настоятельно требует разработки научно обоснованньк методов определения оптимальных условий их использования. В соответствии с требованиями современной техники изделия из стеклопластиков должны иметь точно определяемый допустимый срок эксплуатации. Поэтому прогнозирование эксплуатационного поведения армированных пластиков на основе лабораторных исследований является одной из актуальных задач материаловедения. В настоящее время остро ощущается необходимость обобщения и систематизации накопленного материала по химическому сопротивлению композитов, выявления общих закономерностей кинетики сорбции и снижения физико-механических, диэлектрических и других характеристик, исследования взаимосвязи структуры армированного полимера и его проницаемости, а также стабильности исходных показателей в условиях воздействия рабочих сред. Решение этих вопросов открывает возможности для надежного прогнозирования поведения стеклопластиков в эксплуатационных условиях и разработки инженерных методов оценки долговечности изделий на их основе. [c.9]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Применение двух- и многослойных сталей и сплавов, обладающих взаимодополняющими физико-механическими свойствами, позволяет значительно снизить металлоемкость элементов конструкций. Проблема проектирования, создания и эксплуатации биметаллических конструкций повышенного ресурса, в частности высоконагру-женного оборудования АЭС, делает весьма актуальными экспериментальные исследования, направленные на разработку методов оценки несущей способности таких конструкций не только по интегральным характеристикам прочности, но и с учетом наличия трещиноподобных дефектов на стадиях инициации разрущения, а также распространения и остановки трещин. Развитие методов определения критериев сопротивления разрушению и их анализ необходимы для оптимизации свойств биметалла путем правильного выбора сочетания разнородных составляющих соединения, назначения технологического способа его изготовления и определения рационального соотношения толщин основного металла и плакирующего слоя. Кроме того, это необходимо при проведении расчетов на прочность и оценке ресурса биметаллических элементов конструкций, определении допускаемых размеров дефектов, выборе методов и средств дефектоскопии. [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...