Изменение прочности

Изменение приведенного момента инерции или массы определяется отношением угловых или линейных скоростей, поэтому J* и т*в не зависят от скорости звена или точки приведения.

Аналогично, если известно изменение приведенного момента

Закон движения механизма в этом случае можно определить методами графического интегрирования. Рассмотрим метод графического интегрирования на примере кривошипно-ползунного механизма. График изменения приведенного момента в зависимости от угла поворота звена приведения можно получить, определив предварительно значение этих моментов для каждого положения в соответствии с уравнениями (1.96), используя теорему Н. Е. Жуковского. В виде графика можно также представить изменение приведенного момента инерции Уп = Л(ф) согласно уравнению (1.105). Графически проинтегрировав кривые изменения приведенных моментов (движущих и сопротивления), можно получить график изменения кинетической энергии в функции угла, поворота Д/: = = Д?(ф). Исключив из графиков Д? = Д?(ф) и /п — /п(ф) аргумент ф, получают функциональную зависимость кинетической энергии от приведенного момента инерции Д? = Д?(УП) — диаграмму Виттенбауэра1.

Так как момент инерции Ja махового колеса неизвестен, то диаграмма энергомасс, т. е. диаграмма Т —- T(Jn), устанавливающая связь между кинетической энергией Г и полной величиной приведенного момента инерции Jn звеньев механизма, не может быть построена; изменение приведенного момента инерции ДУП звеньев механизма по заданным моментам инерции и массам всех звеньев механизма, кроме момента инерции маховика, может быть определено. Таким образом, не зная полной величины приведенного момента инерции Jn и величины Тр кинетической энергии, накопленной машиной за период разбега, нельзя построить диаграмму Т = = Т (ср); однако по заданным диаграммам Мп. д = УИПд д (ср) и Мп. с = = Мп. с(ср) изменения приведенных момента Мп. д движущих сил и момента Мп. с сил сопротивления можно построить диаграмму ДГ = ДТ(ср) приращений кинетической энергии.

Рассмотрим движение поршня в предположении, что технологические усилия и силы трения поршня о стенки цилиндра постоянны, изменение приведенного веса очень мало, приведенные- массы звеньев и жидкости также постоянны, кран открывается мгновенно, а на поршень действует пружина, расположенная в цилиндре (рис. XI. 6).

скоростей, построенного в произвольном масштабе, можно получить значения величины М„ и построить кривую, характеризующую изменение приведенного момента в функции положения механизма. На фиг. 23 показан приблизительный характер кривой, изображающей зависимость М„ — Мп((р).

Несоответствие между приведенными к начальному звену моментами сил движущих и сил сопротивления и периодическое изменение приведенного момента инерции J механизма вызывают при установившемся движении машины периодические изменения угловой скорости, приближенно оцениваемой коэффициентом неравномерности

где ДФг — изменение приведенного изобарно-изотермиче-ского потенциала при температуре Т, а АЯо — теплота реакции при абсолютном нуле.

Рассмотрим, ка'К изменение приведенного момента инерции двигателя влияет на динамику системы позиционирования.

График Мс в масштабе &м показывает изменение приведенного момента сопротивления в зависимости от положе-г ния (<р) звена приведения при г = 6-1СГ2 м и с = 3- 10+2«г/ж. Кинетическая энергия ротора электродвигателя Е описывается выражением

Рис. 51. Изменение приведенного момента инерции механизма опрокидывания бункера:

1'нс. 168. Изменение прочности снар-иого соединения в процессе физическою (А) и химического (Л) н:)аимоде1'сгпши контактирующих поверхностен и ирн дальнейшем контакте :>тмх шшерх-постей (II):

Понижение температуры само по себе приводит к повышению прочности (ств и 0о,2), однако на изменение прочности при понижении температуры немаловажное влияние оказывают и дополнительные моменты, связанные с фазовыми превращениями или изменением характера разрушения.

изменение прочности материала в зависимости от характера нагрузки (скорость и продолжительность нагружения);

На рис. 12.39 приведены типичные кривые, характеризующие изменение прочности и пластичности сплавов при высоких температурах. В области нагрева до температур, близких к температуре равновесного солидуса (Тс), прочность и пластичность сплавов резко падают. Пластичность остается на весьма низком уровне в некотором интервале температур, а затем опять повышается. Такое неоднозначное изменение свойств можно объяснить, рассмотрев процесс кристаллизации металла из жидкого состояния.

Относительное изменение прочности серого чугуна при различной толщине стенки отливки соответствует нижеприведенным данным.

Рис. 80. Изменение прочности дуралюмина (4% Си) в случае старения (а) и возврата (б)

Примером может служить зависимость, характеризующая изменение прочности полимерных пленочных материалов во времени под действием жидких' сред, например воды (рис. 27, в). Как показали опыты [75], у целофана, полистирола, ПЭТФ и др. пленок в начальный период воздействия их прочность возрастает, а затем уменьшается, оставаясь все же выше исходной.

Расчет допускаемых напряжений связан с учетом ряда факторов, влияющих на прочность деталей, которыми являются: форма детали (фактор ак или р\), качество обработки и состояние поверхности kn. Состояние поверхности при статическом нагружении не оказывает существенного влияния на изменение прочности. Любое повреждение поверхности вызывает появление концентрации напряжений и при циклически изменяющемся напряжении существенно снижает предел выносливости. Повышение коэффициента kn (kn J> 1) достигается применением различного вида упрочнений.

Рис. 3. Изменение прочности сцепления покрытия из окиси алюминия с полированной поверхностью подложки (Сг и Щ) в зависимости от температуры предварительного подогрева.

До сих пор речь шла о требованиях, которым должна удовлетворять поверхность раздела для эффективной передачи нагрузки между матрицей и волокнами. Еще одно важное требование заключается в том, что появление поверхности раздела не должно уменьшать вклад волокон в общую прочность композита. Последнее требование, вообще говоря, предусматривает неизменность собственной прочности волокон при образовании композита, хотя и допускает изменение прочности извлеченных волокон. Это кажущееся противоречие может быть разрешено, если рассмотреть различие между поведением волокон и матрицы, взаимодействующих в композите, и их индивидуальным поведением. Например, титан и бор, как показано выше, образуют истинный композит, если реакция между ними не достигает критического уровня развития. Однако извлеченные волокна бора явно разупрочнены, так как берега трещин в образовавшемся при реакции покрытии из ди-борида титана больше не поддерживаются матрицей. В то же время собственная прочность сердцевины волокна, состоящей из бора, очевидно, не меняется. Хороший пример этого рассмотрен в гл. 4, где показано, что в полностью разупрочненных композитах алюминий — бор каждое волокно бора окружено толстым слоем диборида алюминия. Прочность извлеченных волокон меньше, чем в композите; однако после стравливания слоя диборида алюминия с извлеченных волокон бора их прочность примерно удваивается, практически достигая первоначального значения.

Келли и Дэвис [9], а также Стауэлл и Лю [20] вывели уравнения для зависимости прочности композита от направления на-гружения, основанные на трех механизмах разрушения. Ниже приведены эти уравнения, описывающие изменение прочности композита 0К с изменением угла между направлением нагружения и осью волокна 6, и указаны соответствующие типы разрушения; при растяжении.