Напряжения Определение на объемных моделя

Методы поляризационно-оптических измереиий на объемных моделях и применение дополнительных вычислительных и экспериментальных методов для определения всех составляющих трехмерного напряженного состояния изложены в гл. 7.8 и 10.— Прим. ред. [c.63]

Из рассмотрения соотношений (3.4) вытекает следующий важный вывод если направление просвечивания параллельно одному из главных напряжений, то относительная разность хода не зависит от этого напряжения, а зависит только от двух других главных напряжений. Это обстоятельство широко используется в поляризационно-оптическом методе при определении напряжений на объемных моделях. [c.64]

Исследование напряженного состояния в определенных сечениях объемной модели можно проводить на составных моделях без применения замораживания [16, 26, 27, 28, 29]. [c.78]

Экспериментальное определение силовых и температурных напряжений выполнено по методу замораживания на объемных моделях, вос- [c.128]

Филимонова Е. П. Определение напряжений в осесимметричной задаче на объемных моделях из оптически нечувствительного материала с оптически чувствительными вклейками.— Труды VII Всесоюз. конф. по Поляризационно-оптическому методу исследования напряжений, Таллин, 1971. [c.61]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае объемных моделей требуется более сложная техника измерений, чем для плоских моделей. Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом решаются с применением оптически активных слоев. В общем случае исследования применяются независимо или в сочетании а) метод. замораживания , б) метод рассеянного света. Для разделения главных напряжений, кроме того, применяются вычислительные методы или (при Ф 0,5) измерение линейных деформаций при размораживании . Объяснение явления. замораживания см. [41], [49[. [c.529]

Основные преимущества метода, обеспечившие его практическое применение, следующие а) напряженное состояние может наблюдаться визуально по всей рассматриваемой плоскости модели б) весьма просто определяются напряжения на сложном контуре плоской модели в) напряжения могут быть определены с высокой точностью г) изменением формы модели может быть найдена улучшенная конструкция детали. К основным недостаткам метода относится следующее а) измерения проводятся на моделях, а не на натуре (исключая случаи применения наклеек — см. раздел 18) б) измерения на объемных моделях требуют применения более сложной техники эксперимента в) определение с большой точностью отдельных компонентов напряжений внутри объемной модели затруднительно г) метод исследования, достаточно разработанный для деформаций в пределах пропорциональности, труден для решения задач упруго-пластических деформаций на прозрачных моделях. [c.159]

Для определения напряжений на объемных моделях требуется более сложная техника эксперимента, чем при исследованиях на плоских моделях. Рассматривая методы исследования напряжений на объемных моделях деталей машин следует указать два современных направления развития этих методов а) измерения на моделях деталей, выполненных из прозрачных материалов б) измерения на натурных деталях или их моделях, выполненных из того же материала, что и натурная деталь, с применением для поляризационно-оптических измерений наклеек (и вставок) из прозрачного оптически чувствительного материала. [c.175]

Исследования напряжений на объемных моделях крышек с подсоединенными частями и без них, проведенные для определения напряжений и для уточнения расчетных схем, позволили выявить действительную работу отдельных элементов. Были установлены следующие особенности деформаций и распределения напряжений, которые могли быть положены в основу расчета металлоконструкций турбин типа Цимлянской и Волжской ГЭС [c.419]

Ниже, применительно к металлоконструкции турбины Цимлянской ГЭС, приводятся результаты расчета этой схемы полностью по формулам строительной механики, а также расчет этой объемной конструкции, выполненный с определением на плоской модели коэффициентов упругости и напряжений от единичных сил и внешней нагрузки. Такой экспериментальный расчет оказывается проще и надежнее расчета, выполненного полностью по формулам строительной механики. [c.420]

Этим методом были исследованы напряжения в объемной модели плотины упорного типа под действием гравитационной нагрузки. Были получены интересные результаты, хорошо удовлетворявшие условиям равновесия. Объемная модель, использованная в данном исследовании (фиг. 10.18), была отлита с внутренней сеткой резиновых нитей, предназначавшихся для определения распределения напряжений в серединной плоскости модели. На фиг. 10.19 показана зафиксированная картина полос, полученная после вращения модели в течение 3 час на центрифуге диаметром 3 м. Фотография сделана до разрезки модели. Модель была помещена в ванне с жидкостью с таким же показателем преломления, что и у материала модели. [c.291]

Метод определения градиентов напряжений в зонах концентрации предназначен для определения относительного градиента первого главного напряжения по порядкам полос интерференции, получаемым на плоских или объемных моделях поляризационно-оптического метода. [c.125]

Метод основан па свойстве большинства прозрачных материалов становиться двоякопреломляющи.ми под действием нагрузки получаемая оптическая анизотропия, связанная с возникающими деформациями (напряжениями), замеряется с помощью поляризованного света. Исследования ведутся на прозрачных моделях той же формы, что и изучаемая деталь нагрузка модели, подобная нагрузке детали, прилагается к модели статически или динамически. Метод измерения разработан применительно к определению напряжений в деталях плоской и объемной формы, выполненных из однородного материала, при деформации в пределах пропорциональности. [c.519]

И Наличие мелких зон местной концентрации напряжений, которые не могут быть при исследовании отделены от большой сравнительно с этими зонами области общего напряженного состояния, требует при экспериментальном определении напряжений применения моделей, выполненных в крупном масштабе. Наиболее приемлемы прозрачные модели, в которых измерения проводятся путем просвечивания поляризованным светом. Измерения на таких объемных моделях с нагрузкой при комнатной температуре без замораживания , проводимого с нагревом модели, могут быть выполнены на моделях из [c.138]

Первая часть книги посвящена основным методам статической и динамической тензометрии, методу определения напряжений на объемных и плоских прозрачных моделях и деталях с применением поляризованного света, методу электрических аналогий. Во второй части рассмотрено применение экспериментальных методов в связи с решением задач тяжелого машиностроения. [c.2]

Рассматриваемый метод в настоящее время достаточно полно разработан для определения напряжений в деталях машины и конструкциях, имеющих плоскую или объемную форму (плоское или объемное напряженное состояние) при деформациях в пределах пропорциональности. Изучение распределения напряжений в металлических деталях при упруго-пластических деформациях на прозрачных моделях более трудно выполнимо, так как зависимость между напряжениями и деформациями для материала модели должна быть подобной зависимости, получаемой для металла. [c.158]

При измерении разности хода лучей поляризованного света, которым просвечивается модель, могут определяться в общем случае лишь разности главных напряжений. Для определения всех компонентов напряжений внутри объемной модели необходимы дополнительные вычислительные или измерительные методы. При поляризационно-оптических измерениях на прозрачных моделях могут определяться следующие величины [c.159]

Метод сеток, основанный на явлении муара , разработан для определения напряжений на прозрачных объемных моделях. Исследования производятся по сечениям модели, в которых с применением склейки частей модели нанесены тонкие сетки. Модель выполняется из органического стекла и все измерения проводятся без применения поляризованного света. Разработка этого метода дана в публикации [57 ] и др. [c.179]

Исследование динамических напряжений поляризационно-оптическим методом до последнего времени проводилось на плоских моделях. Составные модели из оптически нечувствительного материала с вклейками оптически чувствительных пластинок (см. раздел 16) дают единственно возможный удобный метод определения динамических напряжений на прозрачных объемных моделях. С применением наклеек возможно определение динамических напряжений поляризационно-оптическим методом на металлических деталях. [c.180]

Правлению волокон, то условия разрушения могут быть ближе к случаю равных напряжений, чем к случаю равных деформаций, который предполагали Купер и Келли. Значит, в качестве первого приближения необходимо рассматривать также и условия равных напряжений, даже если реальная ситуация много сложнее. В этой связи отметим, что, согласно рассмотренным в гл. 2 моделям механического взаимодействия, максимальные напряжения на поверхности раздела примерно равны напряжениям, приложенным к композиту, и лишь слабо зависят от объемной доли волокон, и их расположения. Предположение о равных напряжениях равносильно определению Oj как величины поперечных напряжений, приложение которых к композиту необходимо для разрушения по поверхности раздела. Поэтому на рис. 1, а в области, где a, =f(Oi). прочность композита равна Oi и не зависит от Ув-Значит, сг /сгм= аг/(т,.1 соответствующие результаты приведены на рис. 7, б. [c.198]

Если волокно разрывается внутри композита, от края волокна я осевом направлении напряжение не передается. Между двумя разорванными концами передают нагрузку сдвиговые напряжения по поверхности раздела волокно — матрица. Модель, использованная для определения распределения напряжений около разорванных концов, приведена на рис. 16, при этом делаются следующие предположения растягивающие напряжения в матрице пренебрежимо малы по сравнению с таковыми в волокне, а сдвиговые деформации в волокне пренебрежимо малы по сравнению с таковыми в матрице. Эти предположения пригодны для композитов, в которых волокна гораздо жестче материала матрицы. Разорванное волокно окружено концентрическим круговым цилиндром из материала матрицы, который в свою очередь вставлен в однородную среду, обладающую эффективными свойствами композита. Отношение (гу/г ) выбирается таким, чтобы оно имело то же значение, что и объемная доля волокон в композите. Такой анализ дает [c.286]

Метод иллюстрируется на задаче, для решения которой он оказался особенно полезным. Речь идет об определении напряжений, возникающих под действием собственного веса. Чтобы создать в модели поле объемных сил, обеспечиваюш ее достаточный для измерений оптический эффект, обычно используется центрифуга. [c.290]

Для определения напряженно-деформированного состояния компонент однонаправленно-армированного пластика при длительном поперечном нагружении следует решить объемную краевую задачу для неоднородной двухкомпонентной среды. Однако в настоящее время точного решения такой задачи не существует, Руководствуясь целью установления лишь основных, наиболее существенных закономерностей распределения и перераспределения напряжений и деформаций в компонентах при поперечном нагружении пластика, авторы работы [12] рассматривают однонаправленно-армированный пластик как двоякопериодическую среду, повторяющийся элемент которой, выбираемый в качестве расчетной модели, был показан на рис. 2.5. Пользуясь методом гипотетического разреза расчетного элемента на бесконечно тонкие слои, они составляют систему уравнений, отражающую напряженно-деформированное состояние повторяющегося элемента и всего армированного пластика в целом. [c.102]

Стремлением получить более простые и доступные решения для определения распределения напряжений в компонентах армированных пластиков обусловлено использование приближенных методов расчета. К таким методам следует отнести используемый в дальнейшем метод тонких слоев. Расчетная модель метода тонких слоев показана на рис. 2.5. Согласно этому методу при составлении системы уравнений, определяющей напряженно-деформированное состояние компонентов, повторяющийся элемент армированного пластика заменяется пакетом слоев произвольно малой толщины, скрепленных друг с другом лишь жесткими концевыми сечениями. Такая модель повторяющегося элемента материала обеспечивает совместное деформирование всех слоев, которое возможно лишь при неравномерном распределении напряжений по слоям. Следует отметить, что каждый слой в общем случае находится в объемном напряженно-деформированном состоянии. [c.118]

Для определения деформаций в случае объемного напряженного состояния тензометры помещаются в специально высверленные отверстия с последующей заливкой их смолой или исследования производятся на моделях. При моделировании применяется способ измерения деформаций с помощью безосновных датчиков омического сопротивления [67], заключающийся в том, что датчики предварительно устанавливаются в форму модели, которая затем заливается эпоксидным составом. После затвердевания полученная модель подвергается соответствующим испытаниям, статическим или динамическим. [c.17]

Известны достоинства метода тензометрических моделей из материала с низким модулем упругости [1, 2] возможность выполнения объемных моделей особо сложных деталей и конструкций, в том числе составных, с точным воспроизведением формы, силовой нагрузки, условий сопряжения и жесткости, что трудно достижимо на моделях поляризационнооптического метода малые величины прилагаемых нагрузок, что приближает эксперимент к камеральной работе простота выполнения моделей и легкость внесения изменений в них для сопоставления вариантов конструкции несущественное различие коэффициентов Пуассона материала модели, нагружаемой при комнатной температуре, (0,35) и натуры из стали (0,28) возможность определения на объемной модели напряжений и перемещений от нескольких видов силовых нагрузок возможность выполнения в модели технологических отступлений, неизбежных в крупной натурной конструкции, и оценки их влияния, а также изучения действия отдельных силовых воздействий в общем комплексе нагрузки, что обычно неосуществимо на натурной конструкции. [c.58]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае объемных моделей требуется более сложная техника измерений, чем для лоских моделей. Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом решаются с применением оптически активных слоев. В общем случае исследования применяются независимо или в сочетании а) метод. замораживания", [c.529]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае для объемных моделей требуется более сложная техника измерения, чем для плоских моделей. Для разделения главных напряжений применяют вычислительные методы, электрические модели или (при fi, 0,5) производят измерение линейных деформаций при разморал ивании . Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом находят на объемных моделях из прозрачного оптически не чувствительного материала с вклейками из оптического материала. Приводимые ниже методы применяют независимо или в сочетании. [c.590]

Определение градиентов главных напряжений основано на использовании соотношений, которые были составлены на основании уравнений равновесия деформируемого тела. Для наиболее нагруженной точки в зоне концентрации на ненагруженном участке поверхности объемной детали относительный градиент первого главного напряжения находится по зависимости, в которую входят значения радиусов кривизны поверхности детали, а также значения и разности главных напряжений в рассматриваемой точке (определяются непосредственно по данным с помощью поляри-зационноюптического метода). Указанные значения главных напряжений и разности главных напряжений определяют по порядкам полос интерференции, получаемым при прямом просвечивании в полярископе соответствующих срезов замороженной модели. [c.125]

Исследование напряженного состояния объемной модели производится на срезах, вырезанных из замороженной модели и определенным образом ориентированных. Напряжения в плоскости среза определяются в обычных полярископах, так же, как и в плоской модели. Эти напряжения относятся к определенной плоскости внутри объемной модели. Наибольшее и наименьшее нормальные напряжения, действуюш ие в плоскости среза, называются квазиглавными нанряжениями и обозначаются о и о . [c.71]

Близкой к рассматриваемым задачей является определение поля температур по заданным температурам на границе, так как распределение температур внутри области при источниках тепла на поверхности подчинено уравнению Лапласа. Эта задача должна решаться при определении температурных напряжений. Для определения температур в плоском поле применяется плоская электрическая модель со сплошным полем или сеточная модель. Пространственная модель для определения температур внутри детали объемной формы может быть изготовлена из электролита или дисперсной массы. Пространственная модель должна иметь резервуар, дно и стенки которого выполнены из диэлектрика по форме подобной исследуемой области. Замеры внутри объемной модели производятся по плоскостям сечений модели с помощью иглы, передвигаемой по точкам. Трехразмерная модель для решения уравнения Лапласа в трех координатах может быть выполнена также в виде сеточной модели из сопротивлений, соединенных в узловых точках по всем трем направлениям. Определение с применением электрических моделей стационарных температурных полей по заданным температурам на границах рассмотрено, например, в работах [9], [12], [38], [42], [50]. [c.273]

Все рассмотренные выше работы выполнены для двумерных моделей композитов. Поскольку волокнистые 1композиты трехмерны, можно ожидать, что полученные выше выводы применимы к трехмерным системам лишь с определенными ограничениями. Некоторые результаты были получены для цилиндрических систем, однако в таком композите трудно точно оценить влияние соседних волокон. Оуэн и др. [47] провели сопоставительный анализ плоскостной и цилиндрической моделей, но, к сожалению, объемные доли волокон в этих случаях были неодинаковыми. Каррара и Мак-Гэрри [11], исследуя в условиях упругой деформации поведение системы, содержащей одиночное волокно, пришли к выводам о важной роли передачи напряжений через концы волокна (порядка 20% общей нагрузки на волокно) и о возникновении поперечных напряжений у концов волокна. Эти радиальные и тангенциальные напряжения могут намного превосходить соответствующие напряжения в композитах с непрерывными волокнами так. в исследованной системе радиальные напряжения на поверх- [c.64]

Сопротивление сдвигу за фронтом волны определяли путем нахождения сдвига между кривыми, определяющими изменение напряжений Ог — в плоскости фронта и Ое — в плоскости, перпендикулярной к ней, в зависимости от массовой скорости и (или величины объемной деформации е -). Этот метод позволяет более надежно усреднить результаты и снизить разброс значений. Величины (Гг и Ое находили в отдельных сериях экспериментов. В каждом эксперименте регистрировались сигналы от двух датчиков. Явно выпадающие точки в расчет не принимались. Величина напряжений в плоскости фронта волны контролировалась дополнительно путем сравнения ее величин, определенных по сигналу с диэлектрического датчика, с величинами, рассчитанными по упруго-пластической модели материала сГг = = poaoU при uЫт, где ао, D — скорости упругой и пластической областей на фронте волны (Тгт — предел упругости по Гюгонио и , w —массовые скорости за фронтами упругого предвестника и упруго-пластической волны. [c.202]

В случае плоского поля напряжений изохромы и полосы представляют собой геометрические места точек одинаковых величин наибольших касательных напряжений в плоскости модели. Простым подсчетом порядков полос и их умножением на соответствующую константу, определяемую путем тарировки, можно определить распределение наибольших касательных напряжений по всему нолю пластины. На свободном контуре, а такж в любой другой точке с одноосным напряженным состоянием наибольшее касательное напряжение равно половине отличного от нуля главного напряжения. Для определения отдельно величин главных напряжений в случае плоского или объемного напряженного состояния данных, которые дает картина изохром или полос при прямом просвечивании, оказывается недостаточно, а необходимые дополнительные данные находят вспомогательными способами. [c.9]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

Для определения упругих напряжений в зоне кругового отверстия са скругленными углами при осесимметричном растяжении и изгибе были использованы и результаты расчетного анализа напряжений предложенным методом, и данные экспериментальных исследованйх методом объемной фотоупругостн при этом напряжения в зоне отверстия при растяже- НИИ определялись на моделях из оптически чувствительного материала ЭД5-М с применением замораживания , а при изгибе — путем наложения результатов экспериментов и теоретического решения задачи для случая совместного действия растягивающей и изгибающей нагрузок. Это позволило вдвое сократить количество моделей, необходимых для получения систематических данных о концентрации и распределении напряжений около отверстий указанного тина. [c.115]

В дальнейшем X. А. Рахматулин, А. Я. Сагомонян и Н. А. Алексеев (1965) обобщили модель на случай наличия касательных напряжений в рамках деформационных представлений (получающаяся система уравнений представляет собой обобщение уравнений Генки — Надаи на случай произвольной и необратимой объемной сжимаемости). В более ранних работах А. Ю. Ишлинского, Н. В. Зволинского и И. 3. Степаненко (1954) и А. Я. Сагомоняна (1954) рассмотрены некоторые одномерные задачи динамики грунтовой массы при определенных конкретных положениях относительно свойств среды ( пластического газа ). В работах [c.451]

Наиболее полное приближение к результатам натурных испытаний несущей системы дает расчет кузова и рамы с использованием метода конечных элементов. Этот метод расчета многократно статически неопределенных конструкций основан на совместном рассмотрении напряженного состояния системы небольщих элементов конечного размера. Метод конечных элементов заключается в том, что реальная конструкция заменяется структурной моделью, состоящей из проетейщих элементов, таких, как стержни, пластины и др. объемные элементы с известными упругими свойствами. Исходя из того, что упругие свойства отдельных элементов известны, можно определить свойства всей системы в целом при определенных нагрузках. [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...