Упругие модели и условия их нагружения

УПРУГИЕ МОДЕЛИ И УСЛОВИЯ ИХ НАГРУЖЕНИЯ [c.311]

Следует напомнить, что с помощью теории упругости (т. е. пользуясь справочными формулами) и с учетом действующих на деталь внешних сил и моментов можно определить внутренние напряжения, обозначаемые как номинальное напряжение которое рассчитывают по критическим сечениям детали, т. е. таким сечениям, где ожидаемые нагрузки могут привести к разрушению или недопустимой деформации. Возможность выхода детали из строя вследствие внешних дефектов учитывают в виде дополнительных величин, определяемых при исследовании моделей. Пространственные напряжения чаще всего с помощью простых допущений сводят к состоянию одноосного напряжения. Эта величина напряжения, обозначаемая как усилие Оа, должна быть с достаточной надежностью 5 ниже величины допустимого для данного материала при соответствующих условиях нагружения, которое обозначают как характеристическую величину/С [c.150]

Запаздывающая упругая реакция полимера на действующее усилие в условиях ползучести может быть описана моделью Кельвина—Фойхта, в которой в отличие от модели Максвелла пружина и демпфер соединены параллельно (рис. 8.2,6). При нагружении этой модели деформация пружины и смещение демпфера одинаковы, а напряжения в ветвях модели различны [c.125]

Второй важный этап в развитии физических представлений о прочности вслед за учетом атомного строения тел заключается в учете влияния теплового движения атомов в твердом теле на развитие разрушения. Можно считать своеобразным парадоксом, что приняв и широко используя дискретное, атомное строение тел, исследователи природы прочности твердых тел вначале (на первом этапе физических исследований прочности) фактически игнорировали другую неотъемлемую сторону атомно-молекулярной концепции — положение о тепловом движении атомов, которое и делает эту концепцию не просто атомной , а атомно-кинетической . Переход к этапу учета теплового движения был связан, в частности, с накоплением экспериментальных данных о свойствах пределов прочности и текучести, когда было выяснено, что эти пределы нестабильны и их величина зависит от точности и условий измерений. Это стало особенно очевидным при изучении механических свойств твердых тел при высоких температурах, широком диапазоне изменения скоростей нагружения, при периодических и вибрационных-нагрузках и т. д. Такое непостоянство предела упругости, предела текучести и предела прочности указывало на какую-то общую физическую причину, делающую пределы неоднозначными, а всеми принятую механическую модель неполной. Естественно было считать, что такой причиной могло оказаться тепловое движение атомов в твердом теле. [c.10]

Следует отметить, что нагрузка, приложенная к системе, совпадала с одним из направлений упругой симметрии. Если нагрузка действует под некоторым углом а к направлению армирования, вывод условий монолитности совершенно аналогичен рассмотренному (при а ==0,90°), но расчет следует вести с учетом неупругих деформаций. Условия монолитности, полученные при рассмотрении плоских моделей, очевидно, остаются справедливыми и в случае симметрично нагруженных оболочек. Действительно, ввиду симметрии оболочки и симметрии ее нагружения в качестве модели для расчета касательных и нормальных напряжений, значения которых используются при выводе соотношений (1.19) — (1.25), можно принять элементарную полоску, состоящую из чередующихся армирующих и полимерных слоев, т. е. модель, рассмотренную ранее. [c.32]

Попытки улучшить обычный метод расчета с по-М01Г1ью норм расчета [1, 6 привели только к выявлению основных недостатков моделей упругих деформаций. В результате пластической деформации контактное давление распределяется по уплотнению неравномерно, изменяясь во времени. В соединении обычного типа (рие. ), а) точка приложения реакции уплотнения ие определена и суммарный момент, приложенный к фланцу, также изменяется в зависимости от условий нагружения, длительности работы и температуры. Кручение фланца нельзя рассчитать достаточно точно. И только па основе эмпирических методов, полученных после долгих лет эксплуатации и внедренных в процессе создания теплообменников и сосудов давления, можно делать достаточно точные расчеты. Соединения с самоуплотняющимися сальниками (рис. 1, б), напротив, можно проанализировать с достаточной точностью, и расчет можно выполнять только па основе теоретических данных. Это справедливо и для безболтового соединения (рис. 1, в). В обоих случаях пластическая деформация либо предотвращается, либо локализуется — например под кольцом. В общем, в соединении возникает упругая де( )ормация, распределение реакций точно определено и со временем не меняется. [c.270]

Система экспериментов на лабораторных образцах в середине 60-х годов была дополнена важными опьпами при малоцикловом нагружении на моделях сосудов давления (с толщинами стенок до 70—120 мм), трубопроводах (с толщинами стенок до 20 30 мм), сварных пластинах с отверстиями и патрубками, болтах и шпильках (диаметром до 75—150 мм). Анализ полученных данных (в том числе с учетом рассеяния результатов испытаний) позволил обосшовать запасы по местным упругопластическим деформациям и долговечности. Нормированные расчеты прочности атомных ВВЭР с учетом их циклического нагружения в эксплуатации осуществляются [5, 6] с введением запасов по местным условным упругим напряжениям и идг — по числу циклов до образования трещин (по долговечности). В зависимости от рассчитьшаемого элемента, объема исходной информации эти запасы находятся в пределах 1,25 -г2 и 3 20 соответственно. В дальнейшем по мере накопления данных о прочности при изотермическом и неизотермическом нагружении с программируемыми циклами нагрузок, деформаций и температур для расчетов было предложено использовать условия линейного суммирования циклических повреждений (для различных режимов эксплуатационного повреждения). [c.41]

В связи со сложностью формирования граничных условий и назначения указанных параметров в расчетных схемах в целом ряде случаев возникает необходимость (см. гл. 2) в переходе к следующей стадии уточнения напряженно-дефо 1мированных состояний ВВЭР. Эта стадия включает в себя упругое моделирование (плоские и объемные модели из оптически активных и низкомодульных материалов) не только рассматриваемых зон концентрации напряжений (резьбы, отверстия, патрубки, наплавки, дефекты), но и целых узлов ВВЭР (зоны главного разъема, опорные конструкции). Для дальнейших уточнений условий механической, тепловой, гидродинамической, вибрационной нагруженности используются металлические модели в масштабе от 1 5 до 1 1. При этом удается устанавливать не только номинальные и местные напряжения, но и условия разрущения, а по ним назначать и уточнять запасы прочности и долговечности [10]. [c.224]

Важнейший шаг в построении модели хрупкого разрушения сделал Гриффитс [133]. Он понял, Что задавая конструкцию в ее идеальном виде, в котором она предстает на чертеже, мы не полностью определяем границы тела. В действительности помимо законных границ в любом изделии всегда имеются дефекты — трещины, поверхность которых также составляет часть границы. Теории прочности упомянутого выше типа, дополняющие теорию упругости ограничением на напряжения, для расчета прочности тел с трещинами не годятся принципиально на краю трещины напряжения получаются, согласно теории упругости, бесконечными. Трещины способны расширяться с увеличением нагрузок это делает задачу теории упругости для тела с трещинами нелинейной. Следовательно, в задаче разрушения должна быть существенной некоторая характеристика сопротивления материала распространению в нем трещин. В качестве такой характеристики Гриффитс выбрал энергию образования единицы поверхности трещины. Ирвин [141] и Орован [178] распространили концепцию Гриффитса на квазихрупкое разрушение и тем расширили область ее применения. В работе [9] был предложен силовой подход к теории хрупкого и квазихрупкого разрушения, основанный на явном учете дополнительных к основным нагрузкам сил сцепления, действующих на поверхности трещин, и условии ограниченности напряжений в концах трещин, указанном С. А. Христиановичем [37, 23]. Было показано, что определение прочности математически приводится к глобальной задаче отыскания области существования (по параметрам нагружения) решения нелинейной задачи теории упругого равновесия тел с трещинами. Последняя принадлежит к числу трудных проблем с подвижной границей, так что в сколь-ко-нибудь сложных случаях нельзя рассчитывать на получение аналитического решения. В связи с этим большое значение приобретает эксперимент — физический и численный — а следовательно, выяснение законов подобия. Отсылая за подробностями постановки задачи разрушения к обзорам [142, 10, 88, 24] и монографи-фиям [76, 160, 64, 82], мы остановимся здесь на законах подобия при хрупком и квазихрупком разрушении [10, 11, 131]. [c.160]

Все указанные выше феноменологические закономерности поведения реальных грунтов (на двух первых фазах деформирования), подтвержденные многочисленными экспериментами с разными типами грунтов при различных видах нагружения [144, 146 -149], позволяют с достаточной для практических приложений точностью использовать в качестве физического уравнения состояния грунта модель упруго-идеальнопластического материала. В этом случае грунт заменяется идеальным материалом, который ведет себя упруго вплоть до некоторого предельного напряженного состояния, при котором начинается пластическое течение. В качестве условия перехода [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология