Масштабный эффект, влияние

Под масштабным эффектом прочности понимается влияние размеров образца или детали на их прочность.Проявление масштабного эффекта в резинах отчетливо наблюдается на кривых распределения для образцов различной толщины (см. рис. 94). Ниже приведены значения средней прочности полосок ненаполненной резины из СКС-30 при растяжении в зависимости от их толщины (ширина образцов 7 мм, рабочая длина 25 мм) [c.166]

Масштабный эффект динамической прочности наблюдался в чистом виде , так как те.мпература тонких и толстых образцов специально контролировалась и была равна 30 С, Влияние более сильного разогрева массивных образцов на усталостную прочность н этих опытах было исключено. [c.214]

Зависимость усилия разрушения от толщины слоя адгезива с повышением температуры испытания постепенно изменяется (рис. IV.14). Если при температурах от —60 до —24 °С с уменьшением толщины слоя адгезива наблюдался рост разрушающего усилия, то при температуре 22 °С зависимости уже не наблюдается. Это обусловлено затратой работы на деформацию слоя адгезива в сочетании с влиянием масштабного эффекта и действием внутренних напряжений. При низкой температуре проявляются главным образом два последних фактора и значение адгезионной прочности с уменьшением толщины слоя адгезива возрастает. [c.170]

Так как большинство деталей машин работает в активных средах, большой практический интерес представляет выяснение влияния абсолютных размеров деталей на выносливость в этих средах. Для расчета допускаемых напряжений необходимо знать аддитивно ли или взаимно независимо влияние среды и масштабного эффекта и существует ли между ними связь. [c.163]

Результаты, полученные на стали 20 X, свидетельствуют о такой взаимосвязи масштабного эффекта и влиянии среды в поверхностноактивной среде влияние масштабного эффекта снижается, а в коррозионной даже имеет место инверсия этого влияния — образцы большого диаметра делаются более прочными по сравнению с образцами малого диаметра. Это исследование показывает, что при определении допускаемого напряжения в детали необходимо пользоваться коэффициентом масштабного эффекта, определенным в той среде, в какой будет работать деталь. [c.165]

Фиг. 86. Диаграмма влияния среды на коэффициент масштабного эффекта

Масштабный эффект может проявляться и в клеевых соединениях [115, 150—156]. Установлено, что прочность зависит от толщины клеевого шва при работе клеевых соединений на равномерный отрыв, сдвиг при растяжении и раздир [115, 151, 153]. Поскольку прочность клеевых соединений зависит от степени однородности и концентрации напряжений в образцах и скорости протекания релаксационных процессов, эти факторы влияют на масштабный эффект. При этом необходимо учитывать влияние материала подложки [85, 157—159] на структуру полимера в тонких слоях, что также может отразиться на прочности клеевых соединений. [c.74]

На основании наших опытных данных можно сделать вывод, что обе приведенные гипотезы являются верными. Невыполнение подобия в статическом распределении различных дефектов и неоднородностей металла, включая и неоднородности, появляющиеся в результате механической обработки, является первой причиной наблюдаемого влияния масштабного эффекта образцы малого диаметра, в связи с этим, должны быть более прочны, чем образцы большого диаметра. [c.166]

Физическое состояние приповерхностных слоев металла оказывает решающее влияние на усталостную прочность стали при циклическом изгибе или кручении поэтому любая причина, увеличивающая прочность приповерхностных слоев металла, должна усиливать проявление масштабного эффекта в распространенном в настоящее время, представлении, и образцы малого диаметра должны быть прочнее, чем образцы большого диаметра. [c.166]

Расчеты показывают, что режимы работы модели и натурной машины находятся в области автомодельности по числу Re. Поэтому к. п. д. и коэффициент напора изменятся только вследствие масштабного эффекта. Из (5.9) в случае осевого компрессора, пренебрегая влиянием числа R, получаем [c.330]

Поскольку масштабный эффект имеет в основном гидродинамическую природу, то считается возможным устранить его отрицательные последствия на гидравлическом ( холодном ) стенде без проведения полузаводских технологических испытаний, осуществляя так называемое гидравлическое моделирование. Метод гидравлического моделирования не является строго точным, так как не учитывает влияния массопередачи на гидродинамику аппаратов, однако обычно применение его дает достаточно надежные результаты. [c.260]

В работе [5] изучено влияние толщины лакокрасочных покрытий на прочность. В качестве объектов исследования были выбраны покрытия из нитрата целлюлозы, нитролака, белой и черной нитроэмалей, подвергшиеся - термостарению в различной степени. Термостарение обеспечивало идентичность изменения свойств толстых и тонких покрытий, которая является необходимым условием определения масштабного эффекта,, [c.67]

Статистическая природа прочности армированных пластиков обусловливает влияние масштабного фактора на прочность стекловолокнитов. При этом масштабный эффект у слоистых пластиков имеет анизотропный характер— изменение толщины образца влияет на прочность в большей степени, чем изменение ширины и длины (рис. .20). [c.148]

Ранее при анализе различных методов изготовления интегральных ППУ отмечалось, что температура композиции варьируется в зависимости от метода в достаточно широких пределах — от холодной (20 °С) до горячей (60—80 °С). Важно, однако, здесь подчеркнуть, что при получении данных материалов вне зависимости от метода изготовления и начальной температуры формы температура композиции в процессе отверждения олигомера всегда достигает значений, достаточных для испарения ФГО [220, 556, 557 ]. Абсолютное значение температуры, достигаемой при экзотермической реакции отверждения ППУ, не зависит, разумеется, от количества вспениваемой массы. Однако количество теплоты непосредственным образом связано с массой и плотностью изделия. Именно этим объясняется любопытное наблюдение Абрамова и др. [544], свидетельствующее о существовании масштабного эффекта в технологии ИП — при переходе от изготовления изделий малых объемов к большим толщина корки ИП всегда уменьшается за счет аккумулирования в форме большего количества тепла и, следовательно, увеличения продолжительности пребывания композиции при данной температуре. Эти данные служат еще одной иллюстрацией справедливости ранее (см. с. 58) сформулированного положения о влиянии температуры на толщину корки интегральных структур. [c.102]

На прочность волокна оказывает влияние масштабный эффект [6]. По мере уменьшения диаметра прочность волокна возрастает (рис. 6.5). Это явление также связано с дефектами, число которых уменьшается по мере уменьшения толщины волокна. [c.264]

На величину допуска негоризонтальности влияют конструктивно-технологические и масштабные факторы колонн. Изменением конструктивно-технологических факторов (высота перегородок, отклонения в расположении барботажных выступающих элементов, режим барботажа) можно частично компенсировать отрицательное влияние негоризонтальности на разделительную способность тарелки. Отрицательный эффект влияния негоризонтальности с увеличением диаметра тарельчатого аппарата уменьшается, поэтому нормированные допуски негоризонтальности с увеличением диаметра должны возрастать [3]. [c.122]

Моделирование как основа обобщения опыта. Сложность движения жидкости в насосах как на расчетном режиме, так и особенно на режимах, отличных от расчетного, требует для обеспечения высоких технических показателей насоса наряду с расчетно-теоретической разработкой конструкции его проточной части экспериментальной ее доработки, накопления и научного обобщения опыта. Одним из наиболее общих и в то же время наиболее эффективных средств обобщения данных опыта, как уже указывалось выше, является моделирование на основе закона о механическом подобии движения потоков реальной жидкости. Однако полное механическое подобие систем представляется возможным обеспечить относительно редко, и возникает вопрос о выяснении влияния тех или иных отступлений от подобия, например в значении Ке, относительной шероховатости стенок проточной части и т. п. Это и является предметом исследования теории подобия в данной отрасли знания. Если в известных границах изменения Ке не оказывают заметного влияния на форму движения потока жидкости, то система в этой области обладает свойством автомодельности. При сохранении геометрического подобия граничных условий и значения Ке, но различии в абсолютных размерах модели и натуры, изменения в форме движения потока жидкости носят название масштабного эффекта. [c.169]

Масштабный эффект. Проявление эффекта абсолютных размеров у хрупких тел, как и разброс прочностных характеристик, вытекает из статистической природы их прочности [9]. Это относится и к стеклопластикам [137]. Существует ряд других факторов, которые вызывают изменение прочности образцов с иными размерами. К ним относятся несоблюдение условий подобия при испытаниях, технологические особенности изготовления образцов различных размеров, влияние упругой энергии, аккумулированной в системе, на процесс разрушения. [c.238]

При сохранении геометрического подобия и значениях Ре > > Ре .р, но различии в абсолютных размерах модели и натуры, изменения в форме движения потока жидкости носят название масштабного эффекта. Применительно к гидравлическим машинам основным вопросом теории подобия является изучение влияния на к. п. д. изменений значений Ре и масштабного эффекта. [c.197]

Данные отдельных экспериментов и общие рассуждения позволяют сделать вывод о том, что влияние масштабного эффекта меньше 202 [c.202]

Ч и с т я к о в А. М. К вопросу изучения проблемы масштабного эффекта и его влияния на параметры гидротурбины. Известия ВНИИГ, т. 52, 1954. [c.250]

Ранее полагали [5], что прочность стеклянного волокна резко уменьшается с увеличением диаметра вследствие влияния масштабного эффекта (рис. 1.3, кривая 1). Однако эти результаты были получены при увеличении диаметра волокна путем уменьшения скорости вытягивания, а следовательно, и скорости охлаждения. Согласно современным представлениям [1, 6], влияние диаметра волокна на его прочность выражено значительно слабее, если соблюдать неизменной скорость охлаждения волокна (рис. 1.3, кривая 2). [c.30]

Следует, однако иметь в виду, что метод экстраполяции адгезионной прочности к нулевому значению толщины слоя (блока) полимера применим, по-видимому, для ограниченного числа случаев. Дело в том, что зависимости адгезионной прочности от толщины не имеют однозначного вида. Так, может наблюдаться линейный рост адгезионной прочности при увеличении толщины слоя адгезива [154]. Это характерно главным образом для эластичных адгезивов [21, 22, 25], причем зависимость адгезионной прочности от толщины адгезива описывается кривыми с насыщением. Однако для многих адгезивов имеет место зависимость иного рода с увеличением толщины слоя адгезива адгезионная прочность не возрастает, а снижается, что вызвано масштабным эффектом, а также влиянием остаточных напряжений 22, 25]. Иногда для одного и того же адге [c.53]

Основные физико-механические свойства некоторых резин приведены в табл. 1.1. Однако некоторые из них недостаточны для оценки конструкционных свойств резины, так как испытания по ГОСТ 270—64, 271—67, как правило, не воспроизводят реальных условий эксплуатации изделий. Существенное влияние на прочность резин оказывают размеры образца или детали. Это влияние, известное под названием масштабный эффект прочности, особенно проявляется при малых размерах образцов. Поэтому надо учитывать снижение прочности массивных РТИ по сравнению с прочностью, полученной при испытании по ГОСТ 270—64. [c.7]

Одним из путей для решения задачи снижения веса машин является правильный учет масштабного эффекта при назначении допускаемых напряжений. Так как подавляющее большинство циклически нагружаемых деталей машин работает в жидких средах, например смазочных маслах (вызывающих адсорбционную усталость), либо в воде (вызывающей коррозионную усталость), то вопрос о влиянии абсолютных размеров деталей машин на -выносливость при адсорбционной и коррозионной усталости имеет большое практическое значение. [c.132]

В выражении вероятности появления опасного дефекта предлагается учитывать вместо объема волокна V его поверхность S, так как влияние поверхностных дефектов сказывается на прочности сильнее. При сравнительно узком диапазоне изменения диаметра волокон поверхность 5 заменяют длиной волокна L, которую рассматривают как основной фактор (размер), определяющий масштабный эффект прочности стекловолокон. Вероятность разрушения в таком случае оказывается связанной с L, и прочность определяется следующим уравнением типа Вейбулла [206] [c.133]

Для определения прочности стеклянных волокон при растяжении существует достаточно надежная и корректная методика. К сожалению, для оценки их прочности при сжатии такой методики пока нет. Однако, исходя из общих физических представлений о прочности изотропного твердого тела и учитывая значительную дефектность поверхности стеклянных волокон, можно предполагать, что их прочность при сжатии должна быть выше, чем при растяжении. Анализируя результаты физико-механических испытаний стеклянных волокон и стеклопластиков на их основе (рис. 1.9), нетрудно убедиться, что в композите прочность волокна при сжатии (кривая 6) в 2—3 раза выше, чем при растяжении (кривая 4), н с ростом диаметра волокна это различие возрастает. Это объясняется, с одной стороны, масштабным эффектом, а с другой — положительным влиянием диаметра арматуры на прочность стеклопластика при сжатии. Следует однако оговориться, что прочность волокна в композите при сжатии определялась расчетным путем, исходя из фактической прочности композита. [c.24]

Для примера на рис. 21 приведены безразмерные характеристики промышленных образцов центробежных вентиляторов типа Ц14-46 № 1,4 2,5 4 5, иллюстрирующие-влияние масштабного эффекта, поскольку числа Не, при которых проводились испытания этих вентиляторов, были близкими. С уменьшением размера вентилятора в 2 раза величины полного давления и КПД снижаются на 10—15% при режимах, близких к режиму Т)тах. [c.27]

Г.В.Карпенко и А.В.Карлашов еще в 50-х годах установили, что увеличение диаметра гладких образцов из нормализованной стали 20Х с 16 до 32 и 40 мм в воздухе уменьшает предел выносливости с 270 до 253 и 245 МПа, а в воде при Л/ = 2 10 цикл соответственно увеличивает условный предел коррозионной выносливости с 125 до 143 и 157 МПа. Испытания проводили при консольном изгибе образцов с частотой 33 Гц. Таким образом в коррозионной среде была установлена инверсия масштабного фактора, т.е. влияние диаметра образца на выносливость в коррозионной среде противоположно влиянию в воздухе. Г.В.Карпенко [25] сделал вывод, что любая причина, способствующая увеличению прочности приповерхностных слоев металла, должна усиливать проявление масштабного эффекта и образцы малого диаметра должны быть прочнее образцов большого диаметра и наоборот, любая причина, уменьшающая прочность приповерхностных слоев металла, должна снижать проявление масштабного фактора. [c.133]

Состояние поверхности, обусловленное видом финишной обработки, оказывает заметное влияние на проявление масштабного эффекта в коррозионной среде. Изменение диаметра образцов из стали 12Х18Н10Т, шлифованных электрокорундовыми кругами, с 3 до 18 мм повышает значение предела выносливости в воздухе с 220 до 290 МПа, в то время как в 3 %-ном растворе Na I соответственно только со 140 до 150 МПа. [c.168]

Сложный эффект влияния размеров иа прочность наблюдается у сте1слянных волокон , которые характеризуются анизотропией масштабного эффекта (в продольном и поперечном направлениях к оси волокна). Сильная зависимость прочности стеклянных во-.аокон от нх диаметра объясняется, по-впдимому, не только масштабным эффектом, но и различием в структуре тонких и толстых волокон, полученных при различных скоростях вытягивания. В то же время слабая зависимость прочност[1 от длины стеклянного волокна полностью укладывается в рамкн статпст1 че-ской теории. Зависимость прочности стеклянного волокна от длины, как и прочности твердых те,л от объема, выражается уравнением (У. 7) Вейбулла, причем показатель степени а в обоих с.чу-чаях одинаков и равен 0,25. [c.169]

Исследования масштабного эффекта при усталости в воздухе показали, что проявление его имеет место при наличии на образцах концентраторов напряжений и проявляется он тем больше, чем грубее обработка поверхности например, для одной из сталей при увеличении диаметра образца от 7,5 до 27,3 мм предел усталости полированных образцов снизилися на 7%, тогда как токарнообработан-ных — на 15% [157]. Далее было выяснено, что у легированных сталей масштабный эффект проявляется сильнее, чем у углеродистых, и его проявление увеличивается с ростом предела усталости. Диаграмма на фиг. 83 показывает влияние абсолютных размеров цилинд-162 [c.162]

На фиг. 86 приведена диаграмма, характер изуюш ая влияние среды на коэффициент масштабного эффекта. В воздухе коэффициент масштабного эффекта с увеличением абсолютных размеров образца значительно уменьшается в активированном масле, т. е. при адсорбционно-усталостном процессе е с увеличением размеров образцов уменьшается медленнее, чем в воздухе, в коррозионной среде, т. е. при коррозионной усталости е увеличивается с увеличением размеров образцов. [c.165]

Систематизированы экспериментальные данные о характеристиках сопротивления усталости сталей и сплавов, применяемых в отечественной промышленности, с учетом влияния основных факторов уровня концентрации напряжений, масштабного эффекта, температуры испытания, среды, асимметрии цикла, частоты нагружения, способа испытания, технологии нзготопленпя образцов, режима термообработки. Приведены сведения о химическом составе, термической обработке и механических свойствах материалов, испытанных на усталость. Кратко описаны методы исследования сопротивления усталости металлов. [c.192]

Влияние масштабного эффекта при пересчете на натуру напора и к.п.д. насоса по безразмерной характеристике насоса с колесом размера D учитывается по зависимостям, предложенным ВИГМ (ВНИИгидромаш) [c.106]

Применительно к гидравлическим машинам основным вопросом теории подобия является изучение влияния на к. п. д. изменений в значении Ке и масштабного эффекта. В области гидротурбостроения для расчета оптимального значения полного к. п. д. т1 -натуры по значению т1 ,-модели получила распространение формула Муди [981 [c.169]

Существует и другая точка зрения на это явление, объясняющая уменьшение предела прочности при растяжении с увеличением толщины клеевой пленки ростом вероятности наличия наиболее опасных дефектов. Дефекты и трещины в клеевых соединениях являются причиной разрушения их под влиянием нагрузки, причем разрушение происходит по наиболее слабому месту. Эта точка зрения подтверждается статистической природой прочности и наличием масштабного эффекта на самых различных материалах. Об ьяснить большую прочность тонких клеевых прослоек по сравнению с толстыми можно еще одним обстоятельством, которое имеет особое значение в тех случаях, когда клеевые прослойки жестки и неспособны к деформациям. Эго обстоятельство заключается в том, что разрушение клеевых прослоек часто происходит не столько под действием сил, направленных под прямым углом к поверхности, сколько под действием сил тангенциальных, направленных параллельно поверхности. [c.68]

Влияние масштабного фактора на прочность стеклопластиков изучено С.В. СеренсеномиВ. С. Стреляевым (см. литературу в сноске на стр. 75). Е. И. Степаны чев ( Прочность стеклопластмасс в связи с влиянием эксплуатационных и конструкционных факторов , кандидатская диссертация, М., 1965) обратил внимание на анизотропию масштабного эффекта. — Прим.. ред, [c.142]

Полученные данные объясняют масштабный эффект у очень тонких образцов с точки зрения взаимодействия между составляющими его слоями . Несущая способность поверхностных слоев значительно меньше, чем центральных. Поэтому у очень тонких пластиков, например двухслойных, где каждый слой работает как поверхностный, прочность низкая. При увеличении числа слоев доля нагрузки, воспринимаемая поверхностными слоями, уменьшается прочность образца выравнивается и при толщине 1,6 мм достигает практически постоянной величины. Одновременно подход Воллера позволяет выяснить влияние поверхностных слоев на прочность композиционного материала. Рассмотренная гипотеза я подтверждающие ее экспериментальные результаты позволяют сделать правильные качественные выводы. Количественная же оценка нуждается в дополнительных тщательных исследованиях. [c.148]

Влияние диаметра армирующих элементов на прочность композита в достаточной мере изучено лишь при испытаниях материала в условиях растяжения [2, 3]. Прочность ко.мпозита при растяжении зависит от диаметра волокна только в том случае, когда поверхность волокна повреждена. При этом изменение прочности прямо пропорционально степени повреждения поверхности арматуры, и, следовательно, прочность падает с ростом диаметра (из-за масштабного эффекта). Это хорошо иллюстрируется рис. 11.28, где представлены результаты испытаний стек- [c.91]