Деформация торсионная

Торсионные приборы. В торсионных приборах измерение крутящего момента сводится к определению величины деформации упругого элемента, расположенного в цепи передачи момента. В зависимости от способа измерения деформации торсионные приборы можно разделить на два подкласса тензо-метрические приборы, в которых производится местное измерение деформации на ограниченном участке упругого элемента крутильные торсиометры, в которых измеряется угол закручивания упругого элемента между двумя выбранными его сечениями. [c.190]

Образцу полимера, закрепленному в зажимах прибора, задается некоторый крутящий момент, после чего образец находится в режиме свободно-затухающих колебаний. Для данного образца полимера значения периодов и амплитуд колебаний определяются температурой опыта. Эксперимент проводят в температурной области перехода полимера из стеклообразного в высокоэластическое состояние. Для измерения периодов и амплитуд колебаний при деформации кручения используют торсионный маятник (рис. V. 22) конструкции Института нефтехимического синтеза АН СССР. [c.161]

Основной частью прибора является стальная проволока—тор-сион /, на которой подвешено подвижное коромысло 2 с наборными грузами 3. К коромыслу прикреплен подвижный верхний зажим 4 образца полимера 5. Нижний зажим 6 остается неподвижным. На коромысле укреплен датчик с фотоэлементом 7. Деформация кручения осуществляется с помощью электромагнитов 8. После этого вся комбинированная система — коромысло с грузами, торсион и образец полимера — совершает свободно-затухающие [c.161]

Конструктивно проще приборы, у которых вращается внутренний цилиндр (вискозиметр с внутренним ротором). Он же обычно служит и датчиком величины крутящего момента. Его величина измеряется по деформации (углу закручивания) упругого элемента (спиральной пружины или торсиона), через который на ротор передается вращательное движение. Эти приборы имеют два недостатка. [c.720]

Для многих практических целей интерес представляют крутильные колебания полого цилиндрического (трубчатого) образца высотой к, подвергаемой деформациям в зазоре между коаксиальными цилиндрами. В этой схеме один из цилиндров (для определенности — внешний с радиусом Яо) колеблется с заданной угловой амплитудой А и частотой и, а другой (внутренний с радиусом Яг) подвешивается на упруго закручиваемой пружине — торсионе. По геометрии деформирования этот случай отличен от рассмотренных выше крутильных колебаний. Если (Яо—Яг) < Яг, то кривизной образца можно пренебречь, и этот случай деформирования оказьшается вполне эквивалентным рассмотренной схеме плоских колебаний, если выразить линейные размеры через угловые и представить форм-фактор М в виде [c.120]

Измерительные схемы- прибора позволяют регистрировать касательные напряжения с помощью датчика перемещений и сменного торсиона нормальные напряжения (эта система измерений здесь не описывается, поскольку проблема измерения нормальных напряжений при сдвиговом течении не рассматривается в данной книге) колебания нижней плоскости, т. е. задаваемые колебания. Прибор укомплектован набором торсионов с жесткостью от 0,1 до 10 Н-м/рад (10 —10 ° дин-см/рад), а индукционный датчик перемещений с соответствующим вторичным прибором может работать в шести пределах — от 5 до 2000 мкм. В целом система измерения крутящего момента пригодна для работы в довольно широких пределах— от 5-10" Н-м до 5 Н-м, что отвечает интервалу касательных напряжений (при использовании набора конусов, имеющихся в комплекте рабочих узлов прибора) от Ы0 до 1-10 Па. Система задания колебаний позволяет варьировать амплитуду деформаций в пределах от 1,6-10 до 3,1 Ю рад. При использовании измерительного узла типа конус — плоскость с углом между образующей конуса и плоскостью 2° эти смещения отвечают деформациям от 5 до 100%. Однако вблизи нижнего предела измерений возможны отклонения от синусоидальной формы колебаний, так что наиболее целесообразно проводить измерения при амплитудах деформации, больших 5-10"" рад. В обычном исполнении реогониометра оба сигнала — от задатчика колебаний и от смещений верхнего конуса — подаются на двухканальный самописец (потенциометр или осциллограф) и их амплитуды, а также разность фаз находятся вручную , по записи на ленте самописца. Однако изготовитель прибора поставляет также дополнительное электронное оборудование для автоматической регистрации амплитуд сигналов и разности фаз колебаний с выходом на цифровые показывающие приборы. Измерительные схемы реогониометра работают на несущей частоте 5000 Гц и снабжены системой фильтров, что позволяет получать довольно четкие сигналы, легко поддающиеся расшифровке. В то же время использование системы фильтров делает незаметным для экспериментатора возможные ошибки, связанные с недостатками механической части прибора (это удобно для серийных измерений, но может привести к серьезным ошибкам при научных исследованиях). [c.131]

Резонатор составлен из пяти цилиндрических маховичков, соединенных торсионами —шейками малого диаметра (рис. У1.9). Возбуждение колебаний возможно на одной из пяти резонансных частот, а использование двух таких резонаторов позволяет проводить измерения на десяти частотах в диапазоне от 10 до 8,3-10 Гц. Первая мода колебаний отвечает крутильным деформациям всех пяти маховичков как единого целого, а роль торсиона исполняют верхняя и нижняя шейки. Вторая мода отвечает резонансной частоте колебаний четырех верхних маховичков, а основную часть торсиона составляет шейка, расположенная между двумя нижними маховичками. Аналогичным образом возникают последующие моды колебаний. Резонатор помещается в исследуемую среду. Объем образца равен 42 мл. Основу схемы измерений колебаний составляет оптическая система. Она состоит из двух решеток с нанесенными на них 20 штрихами на каждый мм, причем штрихи направлены параллельно оси резонатора. Вблизи верхнего зажима на резонаторе установлено зеркальце. Отраженный от него луч света попадает на фотодиод. При колебаниях из-за смещения изображения первой решетки на второй меняется фототок, прямо пропорциональный углу поворота зеркальца в диапазоне малых углов. Типичные значения рабочих амплитуд колебаний — около 1-10 град, что обеспечивает высокую степень линейности характеристик торсионов. Колебания возбуждаются вследствие взаимодействия небольшого постоянного магнита, укрепленного в верхней части резонатора, с магнитным полем, синусоидально изменяющимся во времени. Возбуждающий сигнал подается от задающего генератора со стабильностью частоты лучше, чем. 1 - 10 Л [c.137]

Датчики, используемые при электромагнитном способе индикации колебаний, выполняются по различным схемам. В простом случае это могут быть две катушки, одна из которых жестко связана с торсионом, а другая установлена неподвижно. В такой схеме используются относительно большие углы закручивания, и линейность сигнала по отношению к углу поворота сохраняется до 10° [11]. При необходимости проведения измерений в области малых деформаций (что имеет прин- [c.181]

Для вычисления нормальных координат необходимо знать внутренние координаты молекулы г (они подразделяются на четыре типа и связаны с изменением длин связей, деформацией валентных углов и торсионных углов). Нормальные координаты 5< являются линейными комбинациями внутренних координат вида [c.377]

Итак, мы остановились на потенциальных функциях, в которых, дополнительно к энергии взаимодействия пар несвязанных атомов и энергии деформаций валентных углов, вводится еще торсионная энергия в виде (46). Такого типа функции использовались в работах [24, 25, 85, 98], где рассчитывались конформации полимеров. Правда, деформации валентных углов в этих работах игнорировались. [c.33]

В заключение следует отметить, что определяющую роль в установлении оптимальной спиральной конформации стереорегулярных полимеров играют отталкивания валентно не связанных атомов. Некоторые авторы [81, 82] игнорировали как деформации валентных углов, так и торсионную составляющую энергии и тем не менее получили почти во всех случаях вполне удовлетворительное согласие с опытом. Даже гибкость таких полимеров, как полиэтилен или гуттаперча, не говоря уже об изотактических полимерах, вероятно, может быть объяснена только невалентными взаимодействиями. Дело однако осложняется тем, что барьеры вращения малых, молекул уже никак не могут быть рассчитаны в согласии с опытом, если использовать только центральные атом — атом потенциалы и при этом потребовать переносимости этих потенциалов. Далее, поскольку мы желаем, чтобы силовое поле определенного типа описывало конформации как малых, так и больших молекул, мы вынуждены ввести нечто вроде торсионных членов в потенциальные функции для полимеров [c.34]

В торсионных весах измерение массы основано на сравнении вращающих моментов приложенной внешней силы и сил упругой деформации пружины (нити), [c.139]

Проводились также [132] более подробные расчеты, основанные на предположении о том, что наиболее важные вклады в разности суммарной внутримолекулярной энергии [Ет в уравнении (4)] различных вторичных структур целлюлозы обусловлены несвязанными взаимодействиями ( г) между атомами и группами соседних остатков D-глюкопиранозы . При таких расчетах не учитывались вклады, обусловленные разностями напряжений при деформации связей (Ed) и деформации углов между связями ( е), а также вклады торсионных напряжений (Et) и электронных взаимодействий (Ее). Не учитывались также разности энергий водородных связей, сольватации и кристаллической решетки, хотя некоторые из этих факторов оценивались качественно. Эти расчеты позволили установить, что конформация целлобиозы в кристаллическом состоянии, соответствующая значениям [c.145]

Можно поместить упругую жидкость в зазор между соосными цилиндрами. Пусть внутренний легкий цилиндр будет подвешен на упругом торсионе, а наружный цилиндр вращается. Тогда крутящий момент передается через упругую жидкость на закручиваемый внутренний цилиндр. После остановки внешнего цилиндра под влиянием упругого восстановления жидкости внутренний цилиндр начинает вращаться в направлении, обратном его первоначальному закручиванию. По углу этого поворота — упругого возврата— определяется значение высокоэластической деформации. [c.228]

Дифманометр ДСС (рис. 3.7) состоит из сильфонного блока (датчика), самопишущей и интегрирующей частей. Принцип действия сильфонного блока основан на уравновешивании силы от перепада давления силами упругой деформации 2 сильфонов (гофрированных металлических коробок), торсионной трубки и винтовых цилиндрических диапазонных пружин. Сильфонный блок имеет сильфоны 2 п 4, жестко связанные штоком 3. Внутренние [c.78]

Ранее (см. гл. 1) было отмечено, что вследствие несколько большей электроотрицательности атома углерода по сравнению с атомом водорода на атомах водорода появляется небольшой дефицит электронной плотности. Это приводит к тому, что атомы водорода соседних метиленовых групп в алифатических углеводородах стремятся занять наиболее удаленное друг от друга положение. Так как в циклических углеводородах исключено свободное вращение метиленовых групп относительно связи С—С, то напряжение в циклах может возникать не только вследствие деформации валентных углов, как в случае трех- и четырехчленных циклов оно может быть обусловлено также взаимным отталкиванием атомов водорода в находящихся в заслоненной конформации соседних метиленовых группах (так называемое питцеровское, или торсионное, напряжение) взаимным отталкиванием находящихся на близком расстоянии диагональных атомов углерода (наблюдается только в циклобутане), а также отталкиванием направленных внутрь цикла буш-притных атомов водорода метиленовых групп, находящихся [c.479]

Конформационная потенциальная энергия монопептидов Gly, Ala, Val и Pro была представлена в виде суммы независимых вкладов ван-дер-вааль-давых Увдв, электростатических и торсионных t/торс взаимодействий, а Также водородных связей i/ и деформаций валентных углов i/угл- Энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий описывалась потенциалом Букингема с параметрами Дашевского. Учет электростатических взаимодейст-Й1Й произведен в монопольном приближении по закону Кулона с парциальными зарядами атомов, предложенными Скоттом и Шерагой [65] в 1966 г. и диэлектрической проницаемостью е, меняющейся в пределах от [c.157]

Гибкие циклические системы стремятся принять конформацию с минимальной энергией, в которой сумма всех классических компонентов энергии напряжения (напряжение деформации связей, торсионное напряжение, напряжение, обусловленное невалентными взаимодействиями и взаимодействием электронов) мпнимизована для всех валентных углов и межатомных расстояний (см. разд. 2.1.7.) Для шестичленных насыщенных циклических соединений жесткая кресловидная конформация соответствует наиболее устойчивому конформационному изомеру например, циклогексану соответствует конформация кресла (22), обладающая симметрией Оз [c.43]

Четырехчленный карбоцикл — циклобутан — пмеет меньшее байеровское напряжение между соседними атомами углерода, поскольку они образуют между собой углы 90°. Все вицинальные атомы водорода в плоском циклобутане являются заслоненными, однако дополнительное напряжение за счет этих взаимодействий может быть несколько снижено путем деформации кольца. В действительности, как показано методом электронной дифракции, циклобутан имеет слегка вспученную форму в наиболее устойчивом положении пара углеродных атомов располагается выше или ниже плоскости, в которой находится вторая пара. Между этими устойчивыми положениями располагается бесконечное множество неустойчивых конформаций. Дополнительное искажение угла между связями в системе становится возможным за счет ослабления торсионного напряжения, обусловленного небольшим вспучиванием. Угол вспучивания в производных циклобутана (а такм е для самого циклобутана) по экспериментальным данным находится в пределах 20—35°. Разница в энергиях между вспученной и плоской конформациями в циклобутанах, по-видимому, невелика. Для многих замещенных циклобутанов имеет место энантиомерия и диастереомерия. На моделях видно, что в то время как в плоском циклобутане имеются водородные атомы только одного типа, в вспученной конформации существуют два типа водородных атомов, соответствующих примерно аксиальному и экваториальному ато- [c.80]

Существует несколько типов я-напрял<енных олефинов, в которых энергия я-связей понижена за счет искажения этих связей. Замечательным соединением является (36), в котором все четыре заместителя у двойной связи связаны между собой вне плоскости олефина (отклонение 19,7°). Более распространена деформация за счет торсионных искажений, обусловленных взаимодействиями между заместителями, как, например, в цис-ди-трвт-бутилэтнлене (энергия напряжения 45 кДж/моль), или включением гранс-двой-ной связи в цикл средних размеров, как, например, в транс-цикло-октене (37) (энергия напряжения 70 кДж/моль), который удается выделить и разделить на изомеры, пли в гранс-циклогептене (38) (энергия напряжения И2 кДж/моль), который был получен и уловлен только в виде неустойчивого интермедиата. [c.174]

Этот подход был реализован в ряде приборов, начиная с торсионного прибора Д. Плачека (1958 г.), который был им впоследствии усовершенствован [9]. Типичный пример прибо-ров такого типа показан на рис. VI.10 ([10]). Здесь образец помещается между конической поверхностью и плоскостью или между двумя плоскими дисками. Подвижная часть укрепляется на растяжках — торсионах, а стакан, выполненный из алюминия, помещается между силовыми катушками и играет роль короткозамкнутого ротора электродвигателя. Варьируя напряжение в обмотках и частоту така, можно задавать регулируемый режим деформации образца. Такая схема измерений особенно целесообразна, когда для центровки не могут использоваться газовые подшипники (например, из-за необходимости создания особой атмосферы). В работе [10] применение описанной схемы было обусловлено необходимостью использования растворов серной кислоты и требованием проведения испытаний на очень малых объемах исследуемого вещества. Рабочий диапазон параметров, реализуемых на приборе такого типа, решающим образом зависит от его геометрических размеров, в особенности жесткости подвески, и параметров электрической схемы. Обычно такие при- [c.138]

Так, в схеме, показанной на рис. VIII.З, два одинаковых образца, закрепленные симметрично на инерционном диске, который установлен на конце торсиона, предварительно растягиваются до некоторой начальной деформации грузами. При закручивании торсиона на малый угол и последующих колебаниях точка закрепления образца смещается по дуге, и это приводит к деформации растяжения-сжатия. Такая схема может применяться для жестких (или каучукоподобных) материалов или для волокон. В первом случае предварительное натяжение необязательно, во втором — деформация, создаваемая закручиванием торсиона, не должна превыщать начального натяжения образцов. [c.178]

По требованиям стандартов разрывные машины делятся на две группы разрывные машины с жестким датчиком силы, у которых смещение зажима, связанного с силоизмерителем, составляет не более 0,5 мм при максимальном усилии, и машины с нежестким датчиком силы, у которых смещение зажима, связанного с силоизмерителем, больше 0,5 мм. К нежестким относятся машины с маятниковым силоизмерителем, который в зависимости от конструкции имеет различную деформацию от 1 до 30—40 мм при максимальном значении нагрузки. Высокая жесткость обеспечивается использованием электронных или торсионных силоизмерителей. Для создания электронных силоизмерителей используются тензометрические, трансформаторные, индуктивные, емкостные и другие датчики силы [6]. [c.207]

Помимо расчетов молекулярных кристаллов метод атом-атом-иых потенциалов нашел широкое примехсение в коиформацион-ном анализе [63], Здесь к потенциалу типа (2.49) добавляют энергию деформации валентных углов и так называемую торсионную энергрно, связанную с отклонением внутримолекулярного взаимодействия от центрального. Моделирование взаимодействия валентно несвязанных атомов атом-атомными потенциалами по.з-воляет находить равновесные копформации сложных молекул, разделяющие их барьеры и ряд других свойств. Оказалось, что [c.209]

Концепция 1-напряжения не утратила своей значимости и в настоящее время она может быть успешно применена к различным классам соединений с учетом количества участвующих в реакции атомов — одного (процесс ординарного напряжения) или двух (процессы двойного напряжения ), как, например, в эндоциклических олефинах [38, 39]. Типичным примером приложения теории 1-напряжения является интерпретация скорости реакции восстановления циклоалканонов боргидридом натрия в зависимости от размеров кольца [40] (рис. 4-2). Относительная константа скорости реакции ( 2) равна 15,1 для ацетона и имеет гораздо меньшую величину для ди-н-гексилкетона (0,45). Качественно эти различия можно объяснить тем обстоятельством, что в последнем случае в продукте реакции имеется два гош-взаимо-действия между гидроксильной и метиленовой группами, которые отсутствуют в первом случае . Относительная константа скорости для циклонентанона (7,01) значительно меньше, чем для ацетона. В этолг случае при восстановлении деформации валентных углов при карбонильной группе сильно уменьшаются, однако это компенсируется увеличением торсионного напряжения в конечном продукте в результате скорость реакции уменьшается. Такое поведение является довольно типичным. Как правило, циклопентанон гораздо труднее вступает в реакции присоединения [c.241]

Семичленные кольца обладают такой же подвижностью, как циклогексан в конформации ванны. Конформационный анализ семичленных колец сложнее, чем анализ циклических соединений в рассмотренных ранее примерах, поскольку семичленные циклы обладают значительно более низкой симметрией. Очевидно, что для решения задачи в этом случае необходимо либо привлекать электронно-вычислительные машины, либо делать существенные упрощающие предположения. Последний подход был независимо использован двумя группами исследователей [31, 97]. В одном случае предполагалось [31], что можно приближенно предсказать конформацию циклогептанового кольца только на основе торсионной энергии, пренебрегая ватвдерваальсовыми отталкиваниями и деформациями валентных углов. Такой подход давал значение конформационной энергии, которое хорошо соответствовало экспериментально определенной величине теплоты сгорания. Во втором подходе [97] учитывались только потенциалы взаимодействия между атомами водорода в предположении, что можно пренебречь торсионными взаимодействиями, деформациями валентных углов и несвязанными взаимодействиями атомов углерода. Такое приближение с количественной точки зрения оказалось неудовлетворительным, однако качественно оно давало те же результаты, что и первый подход. Авторы обеих работ пришли к выводу, что для решения задачи необходимо учитывать все взаимодействия (разд. 7-2) и использовать электронно-вычислительные машины (ЭВМ), которые в то время только еще начинали применяться в органической химии [98—101]. Полный расчет молекулы циклогептана с помощью ЭВМ был выполнен в 1961 г. [102]. Хотя качественно полученные данные не отличались от выводов предыдущих исследователей, количественно они, безусловно, гораздо более точны. Расчеты такиго типа будут рассмотрены подробно в разд. 7-5. [c.254]

Методами дифракции электронов (разд. 3-2, Б) и ядерного магнитного резонанса (разд. 3-4, Г) установлено, что в хлорциклогексане экваториальное положение атома хлора энергетически выгоднее аксиального расположения на 0,4 ккалЫолъ. Из измерений дифракции электронов пронилхлорида [109] столь же хороша известно, что энтальпия гош-формы меньше па 0,3 ккалЫоль этот факт подтверждается исследованиями н-бутилхлорида [110] (стр. 26). Причина этого явного несовпадения пока еще не ясна, возможно, что в то время как в хлорциклогексане при аксиальной ориентации хлора существуют неблагоприятные напрянчения, в пропилхлориде умеренная торсионная деформация относительно [c.533]

Метод Кори и Бейлара заключается в рассмотрении членов торсионной энергии и энергии деформации угла для определения возможных конформаций кольца с последующим основанным на этих конформациях обычным расчетом вандерваальсовского члена. Такой подход уместен только в случае, когда энергия вандерваальсовского взаимодействия заместителей в хелатном кольце и других атомов в молекуле комплекса сравнительно незначительна, поскольку при этом подходе не учитывается влияние вандерваальсовских взаимодействий на данные конформации кольца. Голлогли и Хокинс [50] варьировали геометрию молекулы таким образом, чтобы минимизовать сумму различных членов, определяющих энергию конформации. В настоящей работе для ряда октаэдрических и плоских квадратных комплексов, содержащих пятичленные хелатные кольца с диаминами, следуют этому методу. Когда для расчетов необходимы данные для определенного металла, будут рассматриваться комплексные соединения Со(1П). [c.94]

Смотреть страницы где упоминается термин Деформация торсионная: [c.373] [c.113] [c.333] [c.319] [c.140] [c.188] [c.98] [c.169] [c.171] [c.187] [c.512] [c.647] [c.308] [c.620] [c.20] [c.66] [c.63] [c.155] [c.264] [c.524] [c.115] [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология