О новых теориях прочности

ПОНЯТИЕ О НОВЫХ ТЕОРИЯХ ПРОЧНОСТИ [c.190]

Понятие о новых теориях прочности [c.208]

О новых теориях прочности [c.389]

Из других работ кафедры, заметно обогативших науку о прочности и нашедших внедрение в турбостроении и других отраслях промышленности, следует указать цикл теоретических и экспериментальных исследований по колебаниям механических систем в нелинейной постановке с учетом энергетических потерь в материале, в специальном покрытии и в сочленениях исследования краевых осесимметричных задач теории упругости применительно к элементам турбомашин с использованием современных вычислительных машин. В своих исследованиях кафедра существенное внимание уделяет изучению механики новых типов неметаллических материалов. Применительно к мягким армированным материалам на кафедре была разработана новая теория прочности. [c.10]

Доступно изложено представление о физической теории прочности и деформативности твердых тел, теории твердения портландцемента, сведения о новых видах цементов, строении бетона и факторы, определяющие его прочность, ползучесть и другие свойства. [c.445]

За последние десятилетия возникли и развились новые разделы механики, занимающие промежуточное положение между сопротивлением материалов и теорией упругости, например прикладная теория упругости возникли родственные им дисциплины, такие как теория пластичности, теория ползучести-, созданы новые разделы науки о прочности, имеющие конкретную практическую направленность, например строительная механика сооружений, строительная механика самолета, теория прочности сварных конструкций и т.д. [c.10]

И. А. Одингу и его сотрудникам принадлежит ряд работ по изучению причин возникновения явления усталости и установлению критерия прочности металлов при повторно-переменных напряжениях эти исследования приве.ти к разработке ряда эффективных мероприятий по устранению разрушений деталей машин от усталости. В результате всестороннего изучения вопроса о так называемой циклической вязкости (способности материала, не разрушаясь, поглощать в необратимой форме за один цикл смены напряжений определённое количество энергии), как основной характеристики материала при повторно-переменных нагрузках, И. А. Одингом была выдвинута новая теория усталостного разрушения металлов (теория гистерезисной энергии). [c.771]

Важнейшими проблемами в науке о сопротивлении материалов, которые разрешались в течение этого периода и в последующие годы вплоть до настоящего времени, являются 1) расчеты на динамическое действие нагрузок 2) дальнейшее усовершенствование методов расчета на устойчивость 3) расчеты оболочек и тонкостенных стержней 4) развитие теории пластичности 5) установление новых критериев прочности и в том числе расчеты по предельным состояниям 6) исследование влияния высоких и низких температур на механические свойства материалов 7) разработка методов расчета конструкций, выполненных из полимеров . [c.564]

Много дополнений было сделано в главе о механических свойствах материалов, и одна эта глава теперь содержит свыше 160 страниц. Цель такого расширения главы заключается в сосредоточении внимания на новейших достижениях в области экспериментального изучения свойств строительных материалов. Рассмотрены следующие вопросы 1) влияние несовершенств на предел прочности хрупких материалов и масштабный эффект 2) сравнение результатов испытаний образцов из монокристаллов и поликристаллов 3) испытание материалов в условиях плоской и пространственной задачи и различные теории прочности 4) сопротивление удару 5) усталость металлов при различных напряженных состояниях и методы повышения сопротивления усталости частей машин 6) сопротивление материалов при высоких температурах, явление ползучести и использование данных испытаний ползучести при проектировании. Для читателя, который желает расширить в дальнейшем свои познания в этих вопросах, будут полезны многочисленные ссылки на новейшую литературу. Наконец, в заключительном параграфе книги приводятся достаточно подробные сведения для надлежащего выбора рабочих напряжений. [c.10]

Новая теория наиболее- полно объясняет сущность процесса полирования и вместе с тем вполне согласуется с современными представлениями о получении гладкой недеформированной поверхности, обладающей лучшим сопротивлением износу, повышенной коррозийной стойкостью, прочностью и другими свойствами, характерными для полированных поверхностей. [c.7]

Надо заметить, что ранее в программе вопросы напряженного состояния были даны отдельной темой, изучавшейся непосредственно после темы Растяжение и сжатие . Конечно, более тесное объединение вопросов напряженного состояния с гипотезами прочности вполне логично и целесообразно. Во-первых, учащиеся к моменту изучения гипотез прочности уже лучше чувствуют идеи и методы предмета, их уровень развития становится выше, они могут лучше понять и усвоить сравнительно сложный материал о напряженном состоянии. Во-вторых, излагая гипотезы прочности после того, как основы теории напряженного состояния были изучены, неизбежно приходится вновь повторять основные сведения и понятия о напряженном состоянии, что приводит к непроизводительной затрате времени и, несомненно, ухудшает восприятие нового материала о гипотезах прочности. В-третьих, при такой системе изложения получается постепенное наслоение знаний о напряженном состоянии в самом начале учащемуся говорят о том, что напряжение зависит от положения площадки действия, затем его знакомят с напряженным состоянием при растяжении (сжатии), потом он изучает чистый сдвиг, наконец, непосредственно перед гипотезами прочности он получает достаточно полные и систематизированные сведения о напряженном состоянии. [c.150]

Новые и важные результаты, достигнутые по общим методам теории малых упруго-пластических деформаций и решение конкретных задач о напряженных состояниях за пределами упругости (Н. М. Беляев, А. А. Ильюшин), предопределили успешное их применение в практике расчета высоконапряженных деталей турбин, химических и энергетических агрегатов высокого давления, а также при проектировании технологического оборудования. Это способствовало более полному использованию материала в деталях и обеспечивало более правильное определение запасов прочности. [c.37]

С освоением теорией механизмов новых точнейших экспериментальных методов (осциллографирование, скоростная киносъемка и пр.) появилось много интересных динамических исследований о движении живых организмов, в частности человека и отдельных частей его тела (глаза, нижняя челюсть, верхние и нижние конечности, плечевой сустав, кисть руки и отдельные пальцы, голова). Экспериментальными методами прикладной механики получены более точные данные об износе и прочности суставов, хрящей, костей, сосудов. Много работ посвящено распространению в теле и влиянию вибраций на организм человека, а также способам устранения или уменьшения их вредных последствий. Изучается влияние на человеческое тело и на его отдельные части, принятые за звенья механизма, сил инерции при ударных нагрузках, автомобильных катастрофах. Исследуются механические движения человеческого тела в состоянии невесомости, в среде повышенного или пониженного давления. [c.25]

Экспериментально теория Гриффитса была подтверждена известными опытами с каменной солью [12] и со стеклянными нитями [1, с. 57]. Удаление поверхностных трещин в этих опытах с помощью растворителей приводило к сильному возрастанию прочности образцов. В более поздних работах было доказано наличие субмикротрещин в полимерных материалах [8, с. 285]. Наличие дефектов вносит ряд принципиально новых моментов в представление о прочности по сравнению с прочностью идеального материала. Процесс разрушения в реальном материале [c.111]

В [1, 2] предложен новый критерий хрупкого разрушения, позволяющий по информации о напряжениях, предоставляемой классической теорией упругости, судить о прочности тела как в регулярных, так и в сингулярных точках (при сингулярности вида / ") [c.82]

Изучение явлений хрупкого разрушения материалов стало особо актуальным в связи с фактами разрушения крупных конструкций именно по хрупкому механизму (путем распространения трещины), несмотря на то что условия их прочности в рамках классических подходов (по упругому или пластическому состоянию) были удовлетворены. Эти факты привели к созданию методов и средств определения сопротивления конструкционных материалов хрупкому разрушению, а также к разработке теории прогнозирования работоспособности тел (элементов конструкций), ослабленных дефектами типа трещин. Результаты исследований и рекомендаций в этой области науки о прочности материалов и конструкций составляют теперь ее новую ветвь — механику хрупкого разрушения. Усилиями многих ученых уже достигнут значительный прогресс как в области теоретических трактовок и количественного описания явлений хрупкого разрушения, так и в области инженерных приложений теоретических результатов. [c.6]

В механике в качестве основного объекта исследования внутренних напряжений и деформаций тела берется малый его объем такой, что практически он содержит очень много атомов и даже много зерен, но в математическом отношении он предполагается бесконечно малым. Допускается, что перемещения, напряжения и деформации являются непрерывными и дифференцируемыми функциями координат внутренних точек тела и времени. Предполагается, далее, что возникающие за счет внешних воздействий на тела внутренние напряжения в каждой точке зависят только от происходящей за счет внешних воздействий дефор мации в этой точке, от температуры и времени. Таким образом, наряду с понятием абсолютно твердого тела в механике возникает новое понятие материального континуума или непрерывной сплошной среды и, в частности, сплошного твердого деформируемого тела . Это понятие оказалось чрезвычайно плодотворным не только в теоретическом и расчетном отношении, поскольку позволило для исследования прочности привлечь мощный аппарат математического анализа, но и в экспериментальном, поскольку выявило, что для исследования прочности твердых тел имеют значение лишь механические свойства, т. е. связь между напряжениями, деформациями, временем и температурой, а не вся совокупность сложных взаимодействий, определяющих полностью физическое состояние реального твердого тела. Отсюда возникли специальные экспериментальные методы исследования механических свойств различных материалов. Возникла, и притом более ста лет тому назад, механика сплошных сред или континуумов и такие основные науки о прочности твердых тел, как сопротивление материалов, строительная механика, теория упругости и теория пластичности. [c.12]

В связи с непрерывно растущими тре6ования1Ми к механическим свойствам металлов и к усовершенствованию расчетов на прочность проделана огромная работа в области теории прочности, в которой метал-ловеды вошли в тесный контакт со специалистами по сопротивлению материалов и теории упругости. Разработаны принципиально новые теории прочности, позволяющие по-новому ставить вопрос о расчете на прочность, о концентрации напряжений и роли надреза, о рациональных характеристиках механических свойств металлов и связанных с ними методах механических испытаний. [c.14]

Среди наук, изучаювщх вопросы деформируемых тел, за последние десятилетия возникли и развились новые разделы механики, занимающие промежуточное положение между сопротивлением материалов и теорией упругости, как, например, прикладная теория упругости возникли родственные им дисциплины, такие, как теория пластичности, теория ползучести и др. На основе общих положений сопротивления материалов созданы новые разделы науки о прочности, имеющие конкретную практическую наиравленность. Сюда относятся строительная механика сооружений, строительная механика самолета, теория прочности сварных конструкций и многие другие. Методы сопротивления материалов не остаются постоянными. Они изменяются вместе с возникновением новых задач и новых требований практики. При ведении инженерных расчетов методы сопротивления материалов следует применять творчески и помнить, что успех практического расчета лежит не столько в применении сложного математического аппарата, сколько в умении вникать в существо исследуемого объекта, найти наиболее удачные упрощающие предположения и довести расчет до окончательного числового результата. [c.10]

Среди наук, изучающих вопросы деформируемых тел, за последние десятилетия возникли и развились новые разделы механики, занимающие промежуточное положение между сопротивлением материалов и теорией упругости, такие, например, как прикладная теория упругости возникли родственные им дисциплины, такие, как теория пластичности, теория ползучести и др. На основе общих положений сопротивления матсфиалов созданы новые разделы науки о прочности, имеющие конкретную практическую направленность. Сюда относятся строительная механика сооружений, строительная механика самолета, теория прочности сварных конструкций и многие другие. [c.10]

Писаренко Г. С, О новом подходе к описанию контура гистерезиса в теории механических колебаний. — Проблемы прочности, 1971, JSTg б, с. 21—22. [c.449]

Охарактеризую кратко содержание первой лекции по курсу теоретической механики для университетской аудитории. Главное в первой лекции должно быть посвящено характеристике предмета исследования механики и рассказу о величайшем могуществе методов этой научной дисциплины. Обычно я рассказываю о своих наблюдениях над процессами создания новых образцов техники (самолетов, ракет, космических кораблей) и показываю, какую фундаментальную роль играют различные отделы механики (динамика твердого тела, аэродинамика, газовая динамика, теория прочности, теория устойчивости и т. п.) в реальной современной технической жизни, начиная от предэскизного или эскизного проектов до государственных испытаний. Мне посчастливилось в течение длительного времени наблюдать повседневную черновую работу, а также слушать доклады (о выполненных проектах и результатах испытаний реальных объектов) хорошо известных конструкторов нашей страны Семена Алексеевича Лавочкина и Сергея Павловича Королева, и я понял, какое значение в выборе того или другого конструктивного решения имеют простые и емкие законы механики. Рассказывая о научно-техническом творчестве моих современников, я всегда подчеркиваю мысль французского физика Ж. Вижье, что вся современная промышленность, включая и атомную, строится и действует в XX столетии на основе законов механики. В последние годы я обращаю внимание студентов на проникновение механики в смежные области науки и техники и даже в такие дисциплины, в которых механическая форма движения является лишь сопутствующей. Методы аналогий я впоследствии достаточно подробно освещаю в подходящих разделах курса. [c.207]

В результате многолетних исследований прочности стекол был выявлен ряд новых причин, влияющих на получаемые зна-У чения прочности, а именно условия испытаний образца, нродол- жительность его нагружения, влияние окружающей атмосферы, температуры, химического и физического прошлого образца и т. п. Эти зависимости не могли быть объ яснены теорией Гриффиса и статистической теорией, а потому для объяснения их была разработана флуктуационная теория прочности, в которой существенная роль отводится влиянию тепловых движений атомов и молекул около вершины трещины в твердом хрупком теле на величину прочности. Эта теория хорошо объяснила временную и температурную зависимость прочности стекла. Имеющиеся экспериментальные данные о влиянии окружающей среды, строения стекла и состояния поверхностного слоя образца на его прочность пока не нашли достаточно аргументированного научного объяснения. [c.22]

Представления об идеальной кристаллической решетке дают правильную ориентацию для объяснения и построения количественной теории упругости или теплового расширения, но совершенно недостаточны для понимания структурно-чувствительных свойств (пластичности, прочности, диффузии и пр.). Физика этих явлений, основанная на концепции существования несовершенств в атомной решетке, получила распространение еще в 30-х годах двадцатого столетия и позволила понять основные иричины реально наблюдаемого механического поведения кристаллов. Особенно плодотворной оказалась теория дислокаций, обеспечившая исключительно бурное развитие физики пластичности и разрушения. Однако по мере ее развития, углубления, накопления новых экспериментальных фактов все более утверждалось мнение о том, что теория дислокаций в ее классическом виде может быть рационально использована лишь для ограниченного ряда простых конкретных ситуаций — прежде всего при формулировке отдельных частных моделей пластической деформации или разрушения. Ни одна из серьезных попыток последовательного использования дислокаций для создания теории макроскопических механических свойств не увенчалась успехом. Можно с уверенностью утверждать, что теория дислокаций не привела к созданию инженерной теории прочности. [c.3]

Переход к новой, более совершенной энергетической теории прочности позволяет вскрыть излишний запас прочности в величине нормальных напряжений. В настоящее время для стали 3 величина допускаемых напряжений на растяжение и сжатие повышена до 1600 кг1см (ГОСТ-960-46), а допускаемых напряжений на сдвиг — до 1000 кг см , что и составляет примерно 0,6 [о]. [c.182]

А. Взгляды Н. Н. Давиденкова, в дальнейшем с некоторыми изменениями развитые Я. Б. Фридмано.ч, легли в основу построенной ими новой объединённой теории прочности материалов. Эта теория, описывающая как процессы возникновения и развития пластических деформаций, так и явление разрушения, повидимому, представляет более общее решение вопроса о прочности материала, получаемое путём синтеза двух ранее известных теорий — теории наибольших касательных напряжений и теории наибольших удлинений. [c.787]

В литературе предлагались различные критерии предельного состояния, т. е. различные соотношения между инвариантами, позволяющие установить опасность любого напряженного состояния по ограниченному числу простейших механических испытаний материала. Широко известны классические теории прочности (пластичности), рассматривающие изотропные материалы с одинаковыми пределами прочности на растяжение и сжатие (теории наибольших нормальных напряжений, удлинений, касательных напряжений, теория энергии формоизменения), а также различные варианты новейших энергетических теорий (критерии Ю. И. Ягна, П. П. Баландина, К. В. Захарова и др.), основанные на гипотезе А. Надаи о наличии функциональной связи между октаэдрическими касательными и нормальными напряжениями и описывающие условия перехода в предельные состояния как изотропных, так и анизотропных материалов с различным сопротивлением растяжению и сжатию. Подробное рассмотрение этих теорий содержится в монографиях [34, 39, 106, 130, 1311 и останавливаться на них здесь нет необходимости. Рассмотрим наиболее интересные достижения последних лет, уделив особое внимание критериям прочности (пластичности) для изотропных и слабоанизотропных материалов, к каковым относятся стеклообразные и кристаллические полимеры. [c.206]

В.П. Глушко в одной из своих работ о таких ЖРД писал "При разработке этих двигателей были использованы новейшие достижения термодинамики, гидро- и газодинамики, теплопередачи, теории прочности, металлургии высокопрочных и жаростойких материалов, химии, электронной вычислительной техники, измерительной техники, вакуумной, электронной и плазменной технологии. Создание таких двига 1елей является одним из основных достижений ракетно-космической техники СССР" [20, с. 33— 34]. [c.117]

Появление науки о прочности и механике упругих тел связано с именем Галилея, знаменитая книга которого под названием Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению была издана в 1638 г. Первая ее часть касалась теории падения твердых тел, а вторая — посвящена прочности стержней и балок. В XVII и XVIII вв. быстро развиваются механика, астрономия и другие естественные науки. Появляется интерес к экспериментальным работам. Роберт Гук (1635—1703), обладавший разносторонними знаниями и талантами, имел особую склонность к экспериментам и провел первые исследования механических свойств материалов. В 1678 г. им выпущена книга О восстановительной способности, или упругости , в которой описывались его опыты с упругими телами. [c.6]

Задача о расчете на ползучесть вращающегося диска паровой турбины была первой серьезной технической задачей, которая вызвала необходимость разработки теории ползучести, что было отмечено в начале этой главы. Эта задача не стала менее актуальной и в наше время, когда газовая турбина служит необходимым элементом турбовинтового и турбореактивного самолета. Повышение рабочих температур влечет за собою разработку новых жаропрочных отлавов, для которых задачи расчета на прочность ставятся и решаются примерно теми же методами, что и для паровых турбин. [c.636]

В четырех главах книги рассматриваются различные аспекты весьма актуального вопроса, связанного с созданием и практическим осуществлением новых путей резкого повыщения дроч-ности металлов. Эта проблема в настоящее время является одной из основных в металловедении. Развиваемые теорией дислокаций П1редставления о несоверщенном строении кристаллических материалов позволили объяснить, почему реальная прочность металлов составляет всего лишь десятые или даже сотые доли процента от теоретической. Настоящая же теория должна не юлько констатировать и объяснять те или иные явления и процессы, но и предсказывать пути управления этими процессами с целью получения нужных нам свойств. [c.3]

С самого начала теоретическая модель позволяет по-новому подойти к определению положения зарядов, их. мощности и времени детонации. По американским данным, новая схема организации взрывных работ может обеспечить уменьшение стоимости горнодобычи примерно на 10 % и в масштабах страны дать экономию более чем в 250 млн. долларов в год. Точные количественные оценки требуют углубленного исследования динамической прочности и трещиностойкости горных пород при высоко-1 скоростном нагружении, решения сложных нелинейных динамических задач о распространении нестационарных волн большой амплитуды. Однако огромные выгоды, которые сулит математическая теория оптимального взрыва твердых тел, безусловно, стимулируют работу ученых-механиков в этом направлении. [c.231]

При проектировании ответственных конструкций широко используются тонкостенные оболочки и пластинки, обладающие легкостью и достаточной прочностью. Однако в настоящее время полностью завершенным можно считать лишь построение классической теории тонких оболочек, основанной на предположениях о неизменности нормального элемента (теория Кирхгофа—Лява). Основы этой теории изложены в известных монографиях советских ученых В. 3. Власова (1949), А. Л. Гольденвейзера (1953) А. И. Лурье (1948), X. М. Муштари (1957), В. В. Новожилова (1951). В связи с этим особенно актуальной является проблема обобщения и уточнения классической теории оболочек с привлечением новых механических и кинематических моделей состояния,, в достаточной степени отражающих особенности механического поведения новых материалов, связанных с их низкой сдвиговой жесткостью. Наиболее приемлемой для таких целей следует считать сдвиговую модель , предложенную впервые в задачах динамики стержней выдающимся отечественным ученым-механиком С. П. Тимошенко (1916). [c.3]

Хотя рассмотренные выше задачи о прочности эластомеров, изменении их свойств в процессе нагружения полностью описываются с помощью аппарата теории многократного наложения больших деформаций, решать конкретные задачи данного типа крайне сложно. Одним из подходов может быть следующий. Считать, что микровключения (области, в которых изменились свойства материала) возникают мгновенно, но их возникновение не вызывает динамических эффектов 116, 120]. Считать, что раскрытие (возникновение) микропор также происходит мгновенно в смысле [120, 127]. Тогда постановка задачи может быть следующая. Пусть в нелинейно-упругом теле, находящемся в начальном состоянии, под воздействием внешних нагрузок возникли большие деформации и напряжения. Тело перешло в первое промежуточное состояние. Далее в этом теле мысленно намечается, по принятому исследователем предположению, несколько замкнутых поверхностей (будущие границы включений). Внутри частей тела, ограниченных этими поверхностями, скачкообразно меняются механические свойства материала. В результате внутри образовавшихся включений и в некоторой их окрестности возникают большие деформации, которые накладываются на большие начальные деформации, уже имеющиеся в теле. Тело переходит во второе промежуточное состояние. Изменяется и форма граничной поверхности включения. Причем форму включений можно либо наметить в первом промежуточном состоянии, либо считать заданной во втором промежуточном состоянии (это две разные задачи). Затем данная процедура может повториться при образовании новой группы включений. [c.330]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...