Исследованию напряженного

Поэтому можно к исследованию механизмов с различными функциональными назначениями применять общие методы, базирующиеся на основных принципах современной механики. В механике обычно рассматриваются статика, кинематика и динамика как абсолютно твердых, так и упругих тел. При исследовании машин и механизмов, как правило, мы можем считать жесткие тела, образующие механизм, абсолютно твердыми, так как перемещения, возникающие от упругих деформаций тел, малы по отношению к перемещениям самих тел и их точек. Если мы рассматриваем механизмы как устройства, в состав которых входят только твердые тела, то для исследования кинематики и динамики механизмов можно пользоваться методами, излагаемыми в теоретической механике. Если же требуется изучить кинематику и динамику механизмов с учетом упругости звеньев, то Для этого, кроме методов теоретической механики, мы должны еще применять методы, излагаемые в сопротивлении материалов, теории упругости и теории колебаний. Если в состав механизма входят жидкие или газообразные тела, то необходимо привлекать к исследованию кинематики и динамики механизмов гидромеханику и аэромеханику.

Поэтому можно к исследованию механизмов с различными функциональными назначениями применять общие методы, базирующиеся на основных принципах современной механики. В механике обычно рассматриваются статика, кинематика и динамика как абсолютно твердых, так и упругих тел. При исследовании машин и механизмов, как правило, мы можем считать жесткие тела, образующие механизм, абсолютно твердыми, так как перемещения, возникающие от упругих деформаций тел, малы по отношению к перемещениям самих тел и их точек. Если мы рассматриваем механизмы как устройства, в состав которых входят только твердые тела, то для исследования кинематики и динамики механизмов можно пользоваться методами, излагаемыми в теоретической механике. Если же требуется изучить кинематику и динамику механизмов с учетом упругости звеньев, то для этого, кроме методов теоретической механики, мы должны еще применять методы, излагаемые в сопротивлении материалов, теории упругости и теории колебаний. Если в состав механизма входят жидкие или газообразные тела, то необходимо привлекать к исследованию кинематики и динамики механизмов гидромеханику и аэроме-

В связи с этим автор сделал попытку перестроить систему изложения, принятую в первом издании, так, чтобы можно было решать новые задачи, поставленные перед теорией механизмов и машин новой техникой. По сравнению с первым изданием автор изменил также порядок изложения материала. В новом издании сначала изложены общие вопросы теории механизмов и машин, необходимые для исследования механизмов всех видов (главы I—IV). Этот материал был подвергнут незначительной переработке. Главы V—IX, посвященные полному кинематическому и кинетостатическому исследованию механизмов различных видов, составлены заново. В главах X—XIII рассматриваются системы с двумя степенями свободы, механизмы с переменными массами звеньев, механизмы регулирования скорости движения машинного агрегата и основные сведения об автоматических устройствах (весь этот материал отсутствует в первом издании). Автор надеется, что читатель, изучивший предлагаемый курс, получит достаточную подготовку для решения основных задач, связанных с проектированием новых машин.

Л. П. Смирнов (1877 — 1954) по окончании в 1897 г. училища по рекомендации Н. И. Мерцалова был оставлен на кафедре. Его научная деятельность связана с исследованиями механики паровых машин и ряда вопросов кинематики и динамики машин. Одной из первых его работ в стенах МТУ было предпринятое им исследование шарнирных механизмов. «Кинематическое и динамическое исследование многозвенных шарнирных механизмов» имело по его словам целью «...в своей первой части дать самый общий графический метод нахождения скоростей каких угодно точек многозвенных шарнирных механизмов, а в своей второй части — использовать этот метод для исследования сил трения в шарнирах направляющих; третья часть будет посвящена динамическому исследованию механизмов того же рода»3.

Классификация Виллиса (как и классификации последователей Монжа) не давала возможности применить к исследованию механизмов какие-либо общие методы, так как механизмы конструктивно подобные оказывались в различных подразделениях классификации. Классификационный признак, принятый Виллисом, оказался, таким образом, не соответствующим сущности механизмов, а лишь внешним по отношению к их структуре.

Таким было положение исследований в области динамики машин в немецкой школе теории механизмов и машин (Германия, Австрия, Чехословакия, Швейцария). В конце 60-х годов возникла наука о графическом расчете механизмов нулевой подвижности — ферм — графоста-тика. Были развиты весьма мощные графические методы, которые тогда же пытались применить к исследованию механизмов, однако без особого результата. С половины 70-х годов началось быстрое развитие кинематики. Но уже через какие-нибудь пятнадцать лет наступило разочарование: от кинематики ожидали очень многого, но стать основной наукой машиностроения она не смогла. Тогда обратили внимание на динамику, получили ряд весьма интересных результатов, однако дальнейшие работы натолкнулись на серьезные расхождения между теоретическими исследованиями и инженерной практикой, и началось общее охлаждение к проблемам технической механики.

ким образом, если исследование Ассура в части его применимости к исследованию механизмов является проблематичным, ибо все известные механизмы укладываются в два-три подразделения классификации, то применение его к решению задач графостатики не вызывает сомнения.

Мы видели, что основной смысл исследования Ассура об аналогах ускорений заключается в том, что в этой работе впервые изучены механизмы с несколькими степенями свободы, хотя там исследование не было доведено до конца. В трактате Ассур также в ряде мест указывает на применимость разрабатываемых им методов к исследованию механизмов с двумя степенями свободы.

06 определении положений групп, отсутствующий у Ас-сура. При исследовании кинематики механизмов разобраны не только вопросы, связанные с определением скоростей, но и вопросы определения ускорений. Графические методы Ассура, в основном метод особых точек, комбинируются с аналитическим методом векторных уравнений, над которым советские ученые работали с начала 30-х годов. В результате был выработан графоаналитический метод исследования; при этом отпали трудности бесконечных графических построений Ассура и значительно повысилась точность расчетов. Мы уже упоминали о распространении идей Ассура на механизмы с поступательными и высшими парами. В равной мере это относится и к кинематическому исследованию механизмов, в результате чего была выработана универсальная методика, пригодная для исследования любых плоских механизмов, за исключением отдельных специальных случаев.

Сейчас возникает немало задач по исследованию механизмов с двумя степенями свободы. Динамика таких механизмов сложна, и требуется дополнительная разработка методов их исследования. Появилась теперь и необходимость в методах динамического исследования механизмов со звеньями переменной массы.

Применение метода В. А. Зиновьева к исследованию механизмов с соприкасающимися рычагами см. [94]. Рассмотренный метод по классификации, приведенной в гл. 22, может быть отнесен к геометрическим методам. Этот метод основан на простом аппарате аналитической геометрии и, в частности, теории замкнутых векторных контуров в трехмерном пространстве, что делает его доступным для широкого практического применения. Вместе с тем векторные уравнения замкнутости в этом методе отображают лишь замкнутые контуры геометрических осей звеньев и их ориентацию в пространстве, не определяя действительных относительных положений соединенных между собой звеньев как пространственных тел. Для полного определения относительных положений реальных звеньев в пространстве необходимо составлять дополнительные уравнения взаимосвязей между параметрами абсолютных движений звеньев. Привязка движений различных звеньев к одной неподвижной системе координат хотя и усложняет уравнения взаимосвязей между звеньями, но дает возможность непосредственного определения параметров абсолютных движений звеньев.

Перейдем к исследованию напряженного состояния среды, заключенной в полупространстве, при ударе. Пусть в момент времени t0, принятый за начальный, по деформируемой среде (упругой, упруго-пластической, вязкой, вязкоупругой или вязкопластической) произведен удар, в результате которого на некоторой области свободной поверхности полупространства возникло давление р, частицы среды этой области получили скорость vc.

Большая работа проводилась по исследованию напряженного состояния и прочности боковых вводов в многослойную стенку. Тен-зометрическими исследованиями и испытаниями до разрушения пяти сосудов диаметром 600 мм с боковыми вводами диаметром до 200 мм и шести моделей диаметром 300 мм была обоснована работоспособность боковых вводов в многослойную стенку [35]. Аналогичные исследования проводились на двух многослойных сосудах,-полученных методом гильзования [36].

К ИССЛЕДОВАНИЮ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ВастунВ. Н., ШкарапутаЛ. М. К исследованию напряженного состояния элементов многослойных сварных конструкций в области пластических деформаций .......................314

К исследованию напряженного состояния элементов многослойных сварных конструкций в области пластических деформаций / Баетун В. Н., Шкарапу-та Л. М.— В кн.: Многослойные сварные конструкции и трубы : Материалы I Всесоюз. конф. Киев : Наук, думка, 1984, с. 314—319.

Выполненный к настоящему времени большой цикл работ по исследованию напряженного состояния несущих элементов реакторных конструкций [2, 4—7] показал, что теоретические коэффициенты напряжений в зонах патрубков при рациональных кон-

169. Мацевитый Ю- М. К исследованию напряженного состояния охлаждаемых лопаток ГТУ оболочкового типа.— Термопрочность материалов и конструктивных элементов. К-, 1969, № 5, с. 245—249.

Исследованию напряженного состояния элементов со смещением кромок посвящено достаточно много работ [1, 2 и др.]. Результаты этих работ обобщены на рисунке 2,6. Смещение кромок приводит к пропорциональному росту концентрации напряжений аст и изменению отношения главных напряжений т„ (рисунок 2.6, а). В кольцевом шве с увеличением А параметр та растет, а в продольном - падает.

4. Выполненный комплекс по исследованию напряженного состояния и несущей способности конструктивных элементов нефтепроводов с трещиноподобными дефектами позволил разработать методы оценки долговечности нефтепроводов при длительном статическом и малоцикловом нагружении и механохимической коррозии, базирующиеся на результатах гидравлических испытаний.

Выполненный к настоящему времени большой цикл работ по исследованию напряженного состояния несущих элементов реакторных конструкций при стационарных и нестационарных режимах показал, что при соответствующем конструировании теоретические коэффициенты концентрации напряжений в зонах патрубков могут быть снижены до 1,6-2,0. Максимальные местные напряжения возникают при нестационарных аварийных режимах и наибольшие значения теоретических коэффициентов концентрации (a
Имеется ряд экспериментальных работ, посвященных исследованию напряженного состояния в зоне косых отверстий [15—19]. В этих работах не дается ответ на вопрос о концентрации напряжений в зонах косых отверстий в пластинах при действии всестороннего растяжения для всего интересующего нас диапазона соотношений геометрических параметров (5 и t, характеризующих форму отверстий 0 <1 Р <^ 50°; 0,5 <^ i