Волны температурных напряжений

Чтобы сделать книгу доступной широкому кругу читателей, автор вначале излагает основные сведения о динамических свойствах металлов и грунтов, теориях пластичности (включая малоизвестную у нас билинейную теорию) и уравнениях динамики металлов и грунтов. Далее рассматриваются условия непрерывности на фронтах разрывов и анализируются, математические методы, которые затем применяются к задачам о распространении плоских, сферических и цилиндрических пластических волн в металлах и грунтах. Отдельно изучаются продольно-поперечные волны и волны температурных напряжений. [c.5]

Это касается главным образом задач о распространении волн напряжений в случае сложного напряженного состояния, волн, вызванных многопараметрическими нагрузками, пространственных волн и, наконец, волн температурных напряжений. [c.7]

ВОЛНЫ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.268]

Гл. VI. Волны температурных напряжений [c.270]

Технологические операции при производстве ТРТ и его транспортировке (см. разд. 2.2 и 2.4) включают измельчение окислителей и горючих, подготовку первичных смесей, перемешивание компонентов ТРТ в смесителях, выгрузку топливной массы, отливку, отверждение, демонтаж литейных форм и механическую обработку полученных топливных заготовок. При этом топливные материалы, многие из которых обладают высокой чувствительностью, на разных стадиях технологического процесса производства ТРТ подвергаются механическим воздействиям (таким, как удар и трение), электростатическим разрядам и температурным напряжениям и, кроме того, могут испытывать действие ударных волн. Следовательно, важно уметь оценивать вероятность случайного возгорания на разных стадиях производства и при необходимости модифицировать технологический процесс с тем, чтобы свести к минимуму вероятность такого события и его последствия. [c.55]

Упомянутые решения показывают, что термоупругие волны подвержены дисперсии и затуханию, причем значения скачков напряжений несколько уменьшены за счет сопряжения по сравнению с соответствующими значениями в теории температурных напряжений. Влияние сопряжения температуры и деформации является незначительным. [c.202]

Частные задачи. Наряду с результатами общего характера ряд работ относится к исследованию конкретных проблем сопряженной термоупругости. В основном они посвящены исследованию особенностей взаимодействия полей деформации и температуры. В рассматриваемых уравнениях термоупругости коэффициент сопряжения является малой величиной, и это обстоятельство, как правило, используется при построении приближенных решений путем разложения решения по малому параметру. Так как начальное приближение, соответствующее значению 8 = 0, является решением задачи о температурных напряжениях, при быстрой сходимости приближенного решения влияние взаимодействия полей должно быть незначительным. Однако наличие такого взаимодействия может влиять на характер решения, что, в частности, хорошо проявляется в задачах о распространении разрывных волн в термоупругих телах. [c.241]

Первой публикацией по динамическим задачам теории температурных напряжений была статья Даниловской ). В ней рассматривается внезапное нагревание границы упругого полупространства. В момент / = 0+ плоскость Х = О, ограничивающая упругое полупространство лГ] О, внезапно нагревается до темлературы 00, которая затем остается постоянной ). При этом предполагается, что плоскость лг1 = О свободна от напряжений и что начальные условия для температуры и перемещений однородны. Под влиянием внезапного нагревания плоскости Х) = О в упругом полупространстве распространяется одномерная термоупругая волна. [c.746]

В полупространстве образуются два фронта волн. Фронт упругой волны предшествует фронту тепловой. С уменьшением теплоотдачи с поверхности полупространства динамические температурные напряжения уменьшаются. Если в классическом случае наличие конечной теплоотдачи с поверхности полупространства приводит к исчезновению разрывов температурных напряжений, то в случае [c.127]

График изменения безразмерной температуры (5.58) в зависимости от безразмерной координаты I при фиксированном значении безразмерного времени / = 1 для различных значений отношения скорости упругой волны к скорости распространения тепла Сд представлен на рис. 20. На рис. 21 показано изменение безразмерной температуры в зависимости от безразмерного времени при фиксированном значении безразмерной координаты == 1. На рис. 22 и 23 представлена зависимость динамического температурного напряжения Ох соответственно от безразмерной координаты при фиксированном значении времени / = 1 и от безразмерного времени при фиксированном значении координаты = 1 для различ- [c.191]

Например, в задаче о тепловом ударе поверхности полупространства при конечной скорости распространения тепла динамические температурные напряжения претерпевают два скачка, соответствующие фронту тепловой и упругой волн [3, 89, 120], в отличие от одного скачка на фронте тепловой волны в классическом случае [22]. Анализ работ, посвященных этим вопросам, можно найти в обзорах [61, 114] и монографии [89]. [c.121]

При проведении высокоскоростных испытаний воздействие импульсной нагрузки создает в образце не только неоднородное напряженное состояние, но и неоднородные температурные поля и упругопластические волны нагрузки-разгрузки. [c.40]

Таким образом подвижные температурные поля (в частности, типа тепловой волны ) при повторных воздействиях могут приводить к односторонней деформации, нарастающей с каждым циклом, даже когда внешняя (механическая) нагрузка отсутствует. Для этого достаточно (см. рис. 18), чтобы максимальные тепловые напряжения превышали однократное (а не удвоенное, как в условии знакопеременного пластического течения) значение предела текучести. В отличие от случая, рассмотренного в 1, при (воздействиях движущегося температурного поля температурная зависимость предела текучести уже не всегда является необходимым условием прогрессирующего формоизменения, она приводит лишь к количественным изменениям . [c.33]

Дальнодействующим силам торможения соответствуют напряжения с такой относительно большой длиной волны что тепловые колебания линий дислокаций не могут заметно облегчить их преодоление. Обусловленная силами дальнего порядка компонента напряжения течения (т ) считается зависящей от температуры только через температурную зависимость модуля сдвига и поэтому является атермической. Силы дальнего действия создаются дислокациями и их скоплениями в параллельных плоскостях скольжения, границами раздела, большими комплексами точечных дефектов, частицами выделений и т. д. [c.79]

Узлы трения являются диссипативными системами. При внешнем трении рассеивание суммы кинетической и потенциальной энергии системы с частичным переходом в тепловую происходит в тонких слоях сопряженных тел. В нижележащих слоях температура увеличивается в результате теплопередачи и вследствие рассеяния механической энергии волн напряжений. На характер изменения температуры в поверхностных слоях пластмассовых подшипников можно эффективно влиять, подбирая соответствующий смазочный материал и регулируя интенсивность смазки. Проявление гистерезисных явлений в пластмассах значительно сильнее, чем в металлах, поэтому интенсивность и глубина температурных полей в полимерных телах трущихся пар определяется внешними силовыми условиями, преимущественно нагрузкой и скоростью относительного скольжения. Способность пластмасс поглощать механическую энергию влечет за собой быстрый рост температуры и тем самым отрицательно влияет на работоспособность подшипника — Прим. ред. [c.231]

Выражения (6.38), (6.39) определяют напряженно-деформированное состояние вязкоупругой среды, вызванное чисто температурной волной. [c.154]

Построим решение, в котором все гидродинамические и тепловые параметры течения зависят от двух аргументов радиуса г и автомодельной переменной типа распространяющейся волны ip - Ut. Нас будут интересовать следующие вопросы 1) влияние неизотермичности на касательные напряжения 2) влияние вида оператора дифференцирования в (1.6) на разность нормальных напряжений 3) связь завихренности с касательным напряжением и коэффициентом скольжения 4) свойства температурного скачка на стенке. [c.30]

Среднее изменение объема вследствие температурного расширения, приходящееся на один градус Цельсия, составляет около 0,0375 880=0,000043, или лишь 1/140 внезапного изменения объема, вызванного уо Превраще-нием. Это внезапное увеличение объема при охлаждении (закалке) волной проходит по телу, в котором температура быстро падает по направлению к-охлаждаемой поверхности. Поэтому можно представить себе сложные эффекты, вызывающие температурные напряжения, которые будут накапливаться в теле во время периода охлаждения и в конце концов станут остаточными ввиду также того обстоятельства, что чисто упругие изменения объема во внешних частях компактного тела (сферы), которое было охлаждено до комнатной температуры, имеют порядок 0,001 (напряжение а=5270 кг/см при одноосном растяжении стали с модулем упругости =2 10 кг1см и коэффициентом Пуассона v=0,3 создает объемное расширение (1—2v)a/ , как раз равное 0,001). В то же время объем в самых внутренних, еще горячих частях тела из-за у-а-превращений возрастает на 0,006, создавая таким образом, большие растягивающие напряжения в холодных частях тела [c.461]

Д. Течение материала под действием температурных напряжений. Тепловая волна, возникающая в теле при мгновенном нагреве, может вызвать деформацию поверхностных слоев, выводящую материал за пределы упругости при двухосном нагружении равными напряжениями ао. Предполагая, что во время краткого периода выхода за пределы упругости предел текучести ао зависит от температуры 0 = Г — 273° — to (Т — абсолютная температура, to — начальная температура тела в градусах Цельсия), согласно кривой на рис. 13.20, и что Е, а, V — известные функции Г, можно построить кривые зависимости произведений Еа/ —V) и Еад1 —V) от температуры 0 в упругом диапазоне деформаций, как показано в верхней части рис. 13.20. Тогда ординаты этих кривых будут определять в интервале О<0<0о упругие напряжения а= а0/(1—V), а при 0>0о — напряжения текучести ао (соответственно по двум ветвям ОуО и ВН), [c.491]

В настоящем параграфе рассмотрено действие теплового импульса на термоупругое полупространство. Внезапный нагрев края полупространства вызывает плоскую термоупругую волну, распространяющуюся от этого края в глубину. Такая задача была рассмотрена в рамках теории температурных напряжений В. И. Даниловской и вызвала большой интерес. Этой теме был посвящен ряд работ. Хетнарский рассмотрел задачу В. И. Даниловской для малых значений времени, а в другой работе он дал общий метод решения с использованием малого параметра. Отметим далее работы Боли и Толинса и работу Муки и Броера [c.203]

От известных книг монографию Новацкого отличает прежде всего то, что автор положил в основу связанную задачу термоупругости, а классическую теорию упругости и теорию температурных напряжений изложил как ее частные случаи. Характерно также, что автор уделил очень большое внимание динамическим задачам теории упругости впервые в книге такого рода приводится математическое описание континуума Коссера. Монография содержит и ряд оригинальных результатов, полученных автором (кручение бруса, имеющего трещины, распространение термоупругих волн, несимметричная упругость и др.). [c.5]

Третья часть посвящена динамическим задачам теории упругости. В настоящей монографии эта часть занимает необычно много места. Это объясняется стремительным развитием указанного раздела в последние годы, главным образом в области распространения упругих волн. В этой части представлены основные теоремы и методы классической эластокинетики, теории неустановившихся температурных напряжений и связанной термоупругости. В последней главе как бы синтезируется все изложенное в третьей части она заключает в себе основы теории несимметричной термоупругости. Отсюда как частные случаи получаются остальные теории, рассмотренные в третьей части. [c.8]

Задачей о внезапном нагревании границы тела со сферической полостью занимался Нариболи ), применявший метод возмущений. Из найденных приближенных решений следует, что термоупругие волны обладают затуханием и дисперсией. Влияние связанности полей деформации и температуры незначительно полученные решения мало отличаются от решений, найденных в теории температурных напряжений. [c.796]

Другая важная проблема, которой посвящено несколько работ— это распространение в термоупругом полупространстве плоской волны, вызванной внезапным нагреванием плоскости, ограничивающей полупространство. Речь идет об обобщении известной из теории температурных напряжений задачи Даниловской. Эту проблему поднял Гетнарский ), использовавший метод возмущений и теорему Абеля для малых значений времени. Той же проблемой занимались Боли и Толинс ), а также Муки и Бройер [c.796]

В результате повторяющихся ударов по поверхности в глубь материала распространяются экспоненциально затухающие волны механических напряжений и тепловая волна, обусловленная температурными вспышками в пятнах контакта. Следствием этого являются глубокая деформация в поверхностном слое и образование фрагментированной субструктуры с фрагментами 0,01...0,1 мкм, разориентиро-ванными друг относительно друга на несколько фадусов. [c.439]

Получалось, что уравнения Навье - Стокса можно уточнять за счет высших приближений метода Чепмена - Энскога. Однако многочисленные расчеты и сравнения с опытом показали, что эти уравнения являются очень удачным приближением, справедливым в более широкой области параметров, чем это следовало из оценок. В аэродинамике установилось отношение к ним, как к строго обоснованным. В то же время отношение к уравнениям Барнетта практически стало отрицательным. Основной причиной было то, что не удалось получить их решение для задачи о структуре ударной волны при М> 1,9 путем численного интегрирования вверх по потоку. Описанная ситуация не изменилась, когда были указаны примеры того, что уравнения Навье - Стокса не дают правильной асимптотики при Кп -> О (например, в случае медленных неизотермических течений приближение Навье - Стокса недостаточно, так как необходим учет температурных напряжений [3]). [c.186]

ОТ Прежнего, так как в нем используются преимущества решений, развитых ранее только для аналитических фуикний. Дано подробное изложение новых решений для эллиптического отверстия, которые важны в современной механике разрушения (теории трещин). Исследование осесимметричных напряжений в главе 12 упрощено, и добавлены новые разделы, в которых более приближенный анализ случая разрезанного кольца как одного витка спиральной пружины заменен более точной теорией. В силу значительного роста приложений, например в ядерной энергетике, глава 13 Температурные напрям ения расширена за счет включения термоупругой теоремы взаимности и полученных из нее нескольких полезных результатов. Кроме того, исследование двумерных задач дополнено двумя заключительными параграфами, последний из которых устанавливает взаимосвязь двумерных задач термоупругости с комплексными потенциалами и методами Н. И. Мусхелишвили из главы 6, В главе 14, посвященной распространению волн, перестройка изложения придала больше значения основам трехмерной теории. Добавлено также решение для действия взрывного давления в сферической полости. Приложение, посвященное численно.му методу конечных разностей, включает пример использования ЭВМ для решения задачи с большим числом неизвестных. [c.13]

Термо- и оптикоакустические способы. При быстром нагреве какого-либо участка тела температура других его участков повысится не сразу, а спустя некоторое время. Поскольку тепловое возмущение распространяется значительно медленнее упругого, температурное расширение, обусловленное нагревом участка тела, вызовет появление термомеханических напряжений и акустических волн. [c.67]

Метод температурных волн применяется для исследования температуропроводности как хороших [Л. 1—3], так и плохих проводников тепла 1[Л. 4—7]. Применительно к металлам и другим проводникам в твердом состоянии опытным образцам придается форма стержней постоянного поперечного сечения. На одном конце осуществляется периодическое нагревание. Металлы в жидком состоянии помещаются в тонкостенные трубки. В Л. 1] для этой цели применяются трубки из нержавеющей стали длиной 2Э0 мм и диаметром 8,6 мм. В оба конца трубки ввариваются пробки. Жидкий металл заливается в трубку через отверстие, сделанное в верхней пробке в условиях вакуума. Между уровнем жидкого металла в трубке и верхней пробкой оставляется некоторый компенсационный объем. На верхнем конце образца помещается обмотка импульсного электрического нагревателя, в цепь которого включается прерыватель. Питание импульсного нагревателя осуществляется через стабилизатор напряжения. Температура образца измеряется с помощью двух термопар, спаи которых привариваются точечной сваркой к поверхности опытной трубки. Постоянная составляющая ТЭДС измеряется потенциометром ППТН-1 переменные составляющие записываются электронным потенциометром типа ЭПП-09. [c.97]

В табл. 2 представлены параметры качества поверхностей макроотклонение поверхности при механических методах обработки, связанное с геометрическими неточностями станка, упругими деформациями технологической системы, температурными деформациями и износом режущего инструмента Wz - средняя высота волны Sm - средний шаг волн Ra, Sm, S - параметры шероховатости Rp - высота сглаживания профиля шероховатости Стост - остаточные напряжения в поверхностном слое / (, - глубина залегания Стост [/ - степень наклепа поверхностного слоя К глубина наклепа поверхностного слоя. [c.429]

Подробные исследования решеточной теплопроводности деформированных сплавов показали наличие отклонений от простой температурной зависимости теплового сопротивления, обусловленного дислокациями. Ливер и Чарсли [145] наблюдали изменение наклона кривой температурной зависимости решеточной теплопроводности деформированных медных сплавов. Они предположили, что общее поле напряжений при близком расположении дислокаций, имеющее дальний порядок, меньше, чем при случайном расположении отдельных дислокаций. Этот эффект существен для фононов с длинами волн, большими среднего расстояния между дислокациями, и проявляется в изменении температурной зависимости теплопроводности при температурах, когда такие фононы дают наибольший вклад в теплопроводность. Капур и др. [111] наблюдали изменения наклона кривых [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...