Механический подход к проблеме прочности

При статическом подходе к проблеме прочности естественно все феноменологические исследования сводить к определению основной (с точки зрения чисто механического подхода) характеристики прочности — предела прочности — и изучать зависимость этой величины от условий испытания, состояния и свойств материала. Если испытания прочности осуществляются при одноосном растяжении, то исследования сводятся к определению разрывной прочности если же при сложном напряженном состоянии, то определяются критерии разрушения в соответствии с теориями предельных состояний. [c.18]

МЕХАНИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ПРОЧНОСТИ [c.283]

К настоящему времени отчетливо определились три подхода к проблеме прочности материалов и изделий из них механический, термодинамический и кинетический. [c.283]

Общим признаком энергетического подхода к рассмотрению проблемы прочности полимеров является сопоставление суммарной энергии связей, противодействующих разрушению, энергии, затрачиваемой на разрушение тела. Последняя может сообщаться телу в разной форме тепловой, механической, электрической и др. Если разные формы электрического воздействия вызывают преодоление энергетического барьера в одном направлении, то есть основания считать, что эти воздействия суммируются [c.269]

Механический подход к проблеме прочности [c.62]

Учение о прочности развивалось первоначально на основе представлений теории упругости и пластичности, в рамках механики сплошных сред. Не претендуя на детальное микроскопическое описание разрыва тел, теория прочности исходила из энергетического критерия разрушения и из расчетов на основе теории упругости локальных перенапряжений вблизи полостей и трещин. Согласно Гриффиту [1], разрыв идеально упругих тел считался возможным, если количество упругой энергии, освобождающейся при росте трещин разрушения, было достаточным, чтобы скомпенсировать затраты энергии на образование новой поверхности разрыва. В теории Гриффита и его последователей энергетический критерий служил средством определения состояния неустойчивости напряженных тел с трещинами. Такой же чисто механический подход к проблеме разрушения (который условно можно назвать также и статическим подходом) сохранился и впоследствии, когда твердые тела стали рассматриваться как конструкции из атомов, связанных силами сцепления. [c.7]

В случае, если внешние силы создают в теле иное, более сложное, чем одноосное растяжение, напряженное состояние, то и критерии разрушения усложняются. Однако и для этих случаев инженерные теории прочности, согласующиеся с выводами физических теорий, основанных на чисто механическом подходе к проблеме прочности, исходят из необходимости определить те предельные, критические условия, при достижении которых должно происходить разрушение. Такие теории в соответствии с этим называют теориями предельного состояния . [c.9]

Статический подход к проблеме прочности был характерен в течение длительного времени и сохраняет большую распространенность и сейчас. Введение при этом подходе понятия о пределах прочности являлось прямым следствием механической модели и соответствовало картине прямого механического взаимодействия атомной системы (тела) и внешней силы, отражая критический характер нарушения устойчивости такой статической системы под нагрузкой. [c.10]

Противоречивость между допущением о критическом характере разрыва и временной зависимостью прочности обращала на себя внимание и ранее, в том числе и сторонников статического подхода к проблеме прочности. Однако попытки объяснить эти противоречия, оставаясь на позициях чисто механического статического подхода к решению проблемы разрушения, не привели к удовлетворительному ответу. [c.13]

Таким образом, можно говорить о приложении современного направления по иммобилизации катализаторов к катионным системам. В качестве носителей катализаторов может быть использован широкий круг соединений, в том числе применяемых в промышленности и для других целей (цеолиты, силикагель, окислы и др.). Универсальным носителем служат полимеры и сополимеры стирола, так как, с одной стороны, для них легко регулируются физические параметры носителя (проницаемость, механическая прочность, стабильность), с другой стороны, они насыщены лигандами, позволяющими вводить весь спектр кислотных агентов. С использованием полистирольных матриц осуществлена иммобилизация всех типов кислот - как индивидуальных кислот Бренстеда и Льюиса, так и комплексных кислот, причем в различных с химической точки зрения вариантах. Механизм инициирования катионных процессов иммобилизованными катализаторами сводится в большинстве случаев к перераспределению протона в системе кислота - подложка - субстрат и в итоге - к акцептированию его субстратом. Поэтому проблема иммобилизованных катионных катализаторов, свою очередь, сводится к анализу проблемы физико-химии связанного протона, один из возможных подходов к которой продемонстрирован в настоящей работе. [c.67]

Проблема механической прочности и износостойкости сорбентов, катализаторов и их носителей приобретает все большее значение в связи с интенсификацией технологических процессов в химической промышленности — повышением скорости потока, а также использованием кипящего слоя. В противоположность научному подходу к решению основных проблем гетерогенного катализа — выяснению природы активности катализаторов, а также роли пористой структуры и внутренней поверхности пор зерна, доступной в данных условиях [1, 2, 3]— изучение механической прочности сорбентов и катализаторов проводилось до сих пор чисто эмпирически характеристики их прочности и стойкости экспериментально определяются произвольно выбранными условными приемами, и пока неизвестны попытки разработки физико-химической теории прочности пористых дисперсных тел. [c.21]

Данная монография в общих чертах намечает систему испытаний, являющуюся составной частью нового подхода к проблеме оценки материалов. Однако некоторые вопросы механических испытаний, такие, как трение и износ, будут исключе-ны. Основная причина этого в том, что последние не поддаются интегральной обработке возможно из-за присущей им сложности, а более вероятно — из-за того, что здесь еще не установлено каких-либо обобщающих закономерностей. К счастью, свойства, которые не будут включены в книгу, важны лишь для ограниченного числа практических приложений, в то время как остальные являются более общими. Прочность и жесткость, которые удачно попадают в число интегрируемых систем, являются общезначимыми, поскольку напряжение является важной характеристикой большинства приложений либо прямо, либо косвенно. Подобная удачная ситуация наблюдается и в электрических испытаниях большинство основных свойств, как, например, диэлектрическая прочность и проницаемость, также легко поддаются интегральной обработке. [c.14]

Следует отметить, что вопросы аэрации в химической технологии широко не рассматриваются и являются специфическими задачами именно технологии микробиологического синтеза, которые возникли в 40-х годах при организации производства антибиотиков. Существует тесная связь газового массообмена и гидродинамической обстановки в ферментере. Таким образом, проблема перемешивания и аэрации практически всегда решается совместно и, как правило, служит основой, на которой проводят масштабный перенос процесса культивирования. Но простое решение проблемы интенсификации газового массообмена за счет повышения степени турбулизации культуральной жидкости во многих случаях имеет предел, обусловленный механической прочностью клеток культивируемых микроорганизмов, а также возможностью нарушения структуры их оболочек. Последнее может привести к резкому изменению свойств микроорганизмов, а также продуктов их метаболизма. Разрабатываются различные методы масштабирования процесса аэрации и перемешивания при культивировании аэробных микроорганизмов. Однако трудно отдать предпочтение какому-либо одному из предлагаемых подходов. [c.329]

Проблема адгезии очень сложна и включает разные аспекты химические, физические и механические (например, теория разрушения адгезионных соединений). Существует множество теоретических подходов к описанию и объяснению явлений адгезии, которые изложены в приведенных источниках. Однако ни одна из существующих теорий не дает возможности рассчитать энергию адгезионного взаимодействия и прочность адгезионного соединения. Это обусловлено тем, что и на собственно адгезию, и на адгезионную прочность одновременно влияет большое число разнородных факторов, которые не могут быть учтены в рамках одной какой-либо теории. В соответствии с этим при дальнейшем изложении ограничимся только рассмотрением некоторых общих принципов, справедливость которых не вызывает сомнений. [c.54]

Таким образом, калориметрически возможно выделить составляющие адгезионной прочности, связанные с собственно межфазной адгезией. Если методы, основанные на механическом разрушении адгезионного соединения, могут быть с успехом применены для изучения адгезии клеев и покрытий, то полностью исключается их использование для оценки адгезионного взаимодействия между дисперсным наполнителем и матрицей. Возможность подхода к решению этой проблемы заложена в определении момента нарушения сплошности образца при его деформировании. Этот подход базируется на концепции адгезионно-когезионного разрушения и представлениях о слабых граничных слоях и учитывает чрезвычайную трудность оценки истинного характера разрушения адгезионной связи в системах с дисперсным минеральным наполнителем. [c.74]

Стеклопластики представляют собой гетерогенные материалы. Высокая прочность стеклопластика реализуется тогда, когда обеспечивается совместность работы его компонентов. Следовательно, создание высококачественных стеклопластиков немыслимо без исследования условий совместности деформаций элементов системы. Единственно правильным способом создания материала с требуемыми физико-механическими свойствами является комплексный подход, включающий в себя как выбор исходных компонентов композита, свойства которых должны обеспечить совместную работу системы, так и соединение этих компонентов, т. е. химико-технологические аспекты проблемы. Рассмотрение такого подхода составляет содержание I и II глав книги. Созданный таким образом армированный полимер может рассматриваться как сплошная анизотропная вязкоупругая среда, свойства которой характеризуются некоторыми эффективными (приведенными) параметрами. Методика их определения описана в главах II и III. В IV главе освещаются вопросы оптимального проектирования ориентированного композита с наперед заданными свойствами. [c.8]

Речь идет о регулировании поверхностной энергии (а значит, и энергии взаимодействия дисперсных фаз), в частности, с помощью поверхностно-активных веществ различной химической природы и строения, а также электролитов. Для изыскания методов регулирования существенное значение приобретает установление закономерностей влияния на свойства дисперсных систем химических факторов в сочетании с одновременным воздействием механических (вибрационных), ультразвуковых, электрических и других полей. Это объясняется тем, что большинство реальных химико-технологических процессов осуществляется в динамических условиях. Поэтому решение проблемы управления технологическими процессами с участием дисперсных систем требует анализа поверхностных явлений и прежде всего контактных взаимодействий между дисперсными фазами, а значит, процессов образования и разрушения дисперсных структур в условиях динамических воздействий на системы. Специфика нового подхода к проблемам технологии дисперсных систем и материалов состоит в следующем. Реализация высоких значений дисперсности и концентрации твердых фаз в жидкой и газовой средах как весьма эффективного пути интенсификации гетерогенных процессов и повышения качества дисперсных материалов связана с необходимостью разрешения коренного противоречия современной технологии. Суть этого противоречия заключается в том, что по мере увеличения дисперсности и концентрации твердых фаз (и именно вследствие этого) резко возрастают вязкость и прочность структур, самопроизвольно возникающих в дисперсных системах. [c.9]

Остальные пять глав содержат теорию и экспериментальные данные для полимеров и полимерных материалов с микротрещинами, уже имеющимися или возникающими при нагружении. Проблема микротрещин и трещин важна по двум причинам 1) реальный процесс разрыва в подавляющем числе случаев идет путем роста микротрещин и трещин 2) реальные полимеры и полимерные конструкционные материалы имеют, как правило, различного рода дефекты структуры, в том числе и микротрещины. Поэтому естественно, что прежде всего (гл. 4) рассмотрены механика и термодинамика разрушения твердых тел с трещинами и соответственно изложены два подхода к поочно-сти механический и термодинамический. Дальше, в гл. 5, рассматриваются кинетический подход и экспериментальные данные физики прочности полимеров, существенный вклад в которую внесли научные школы акад. С. Н. Журкова и проф. В. А. Степанова. В гл. б описана теория разрушения полимеров в хрупком и квазихрупком состояниях, предложенная автором монографии и объединяющая три подхода к прочности кинетический, термодинамический и механический. [c.8]

За время, прошедшее после выхода в свет первого издания книги, были разработаны и внедрены в промышленность новые синтетические клеи повышенной теплостойкости, вододисперсионные, термоплавкие и др. Интенсивно исследовались вопросы адгезионного взаимодействия, особенности формирования гетерогенных полимерных систем, их напряженное состояние, прочность и стабильность. Получили дальнейшее развитие различные- подходы к механическим свойствам и разрушению полимерных материалов, основанные на кинетической природе прочности. Следует отметить и определенные успехи в теоретическом изучении и практическом использовании различных методов повышения эксплуатационных характеристик клеевых и других адгезионных соединений, особенно основанные на модификации поверхности субстрата низко- и высокомолекулярными веществами. Те из перечисленных вопросов, которые в наибольшей степени связаны с проблемой прочности и долговечности клеевых соединений, подробно рассмотрены во втором издании книги. Однако основной упор делается на рассмотрение длительного влияния различных факторов, действующих на клеевые соединения конструкционных материалов при эксплуатации. Обычно это недостаточно освещается в монографиях, посвященных адгезионным соединениям. [c.6]

Из сказанного следует, что наряду с обычным , чисто механическим способом разрыва межатомных связей, при котором рассоединение атомов осуществляется целиком за счет внешнего воздействия, когда уровень внешней силы достигает предельной величины, равной прочности межатомной связи (отсюда и выводился предел прочности), существует и другой, необычный , смешанный способ разрушения. В этом случае рассоединение атомов осуществляется при нагрузках, меньших прочности межатомных связей, причем дорывание напряженных межатомных связей осуществляют тепловые флуктуации. Учет разрушающей роли теплового движения, тепловых флуктуаций составляет основное содержание нового, кинетического подхода к проблеме прочности твердых тел. [c.11]

В порядке реализации "Мероприятий по совершенствованию передвижного автогазозаправщика ПАГЗ-3000/25", предложенных МВК ПО "Баррикады", на опытном образце уже выполнило ряд доработок. Все доработки направлены на увеличение надежности работы и создание более рациональных, безопасных условий работы оператора и экологии. При изготовлении первого опытного образца осуществлен значительный объем подготовки производства разработано более 1000 технологических процессов, спроектировано и изготовлено около 280 наименований специальной технологической оснастки и нестандартного оборудования. Например, с целью механизации процесса затяжки гаек требуемым моментом для обеспечения герметичности сосудов разработана установка для затягивания и отвинчивания гаек. Освоены операции обточки и расточки длинномерных корпусов сосудов из трубных заготовок, имеющих минимальные припуски под механическую обработку по наружной и внутренней поверхностям. При изготовлении первого опытного образца пришлось решать проблемы, которые требовали новых технических подходов, направленных в основном на снижение трудоемкости изготовления изделия в производстве. Это особенно касалось изготовления первой партии трубных заготовок для сосудов ВД, где пришлось проводить механообработку под ультразвуковой контроль и термообработку, дробеструйную очистку наружных и внутренних поверхностей от термической окалины, обеспечивать надежное уплотнительное соединение при испытаниях на прочность и герметичность сосудов. В результате решены вопросы с поставщиком трубных заготовок о поставке калиброванных труб, позволяющие производить контроль в состоянии поставки и исключить операции расточки внутренней поверхности. Ведутся переговоры с трубными заводами на поставку для корпусов термически обработанных на заданные механические свойства, проверенные ультразвуком трубных заготовок с требуемой конфигурацией по наружной поверхности и заданной толщиной стенки, что резко снизит трудоемкость изготовления. Проведено дооснащение изделия специальной технологической оснасткой в количестве 118 видов. Например, закуплен и установ- [c.54]