Мгновенного нагружения

Избежать мгновенного изменения ускорения по направлению можно, применяя закон косинусоидаль-ного ускорения, но в начале и в конце движения, если далее следует выстой, происходит изменение ускорения по модулю, что также дает мягкий удар.

Избежать мгновенного изменения ускорения по направлению можно, применяя закон косину соидального ускорения, при

В условиях мгновенного изменения силового режима эквивалентность структурных состояний отражает величина работы напряжений, действующих на деформацию ползучести. Учитывая сказанное, целесообразно в уравнение типа (3.7) в качестве меры упрочнения и разупрочнения применить величину работы и уравнение записать в виде

3. В конически сходящихся каналах—конфузорах (сечение убывает в направлении движения потока) изменения давления и скорости обусловлены наличием сопротивлений и изменением сечения, причем, здесь имеют место те же закономерности, что и в каналах постоянного сечения. Скорость движения газа может стать равной скорости распространения звука или только в выходном сечении канала или в местах мгновенного изменения сечения.

чик давления как можно ближе к регулирующему органу, как это показано на структурной схеме 12.13. Вследствие мгновенного изменения пере-

Необходимо отметить, что крутящий момент, передаваемый, гидромуфтой, зависит от величин г\си\, г2си2, Г3си3 и Г4си4, представляющих собой закрутку жидкости в зазорах между рабочими колесами в рассматриваемых точках. Эта закрутка потока, определяющая величину мгновенного изменения количества движения (импульса) массы жидкости, создается в точке 2' насосом и в точке 1 турбиной. Так как, согласно допущению,, углы лопаток на выходе р2 = р4 = 9'00, то очевидно, что соответствующие тангенциальные составляющие абсолютных скоростей жидкости в указанных точках должны равняться окружным скоростям рабочих колес в рассматриваемых местах. Для закрутки

во-первых, при автоколебаниях привода и изменении знака скорости перемещения не происходит мгновенного изменения знака усилия трения с сохранением неизменной абсолютной величины усилия трения; изменение усилия трения при автоколебаниях привода близко к синусоидальному. Поэтому гармонический коэффициент усиления нелинейной характеристики сухого трения в рабочем органе должен быть ниже принятого в выражении (3.94) и составлять

Образец таких тахограмм дан на фиг. 19-5. Здесь на оси абсцисс отложено время от мгновенного изменения нагрузки. Вверху изображены изменения оборотности, внизу — открытия. Линии А, В, С, а, Ь, с относятся к сбросу нагрузки, линии D, Е, d, e — к набросу. Пять опытов относятся к таким изменениям нагрузки, с такими временными неравномерностями:

Значительно более сложный и качественно иной вид имеют диаграммы деформирования стеклопластика с углами армирования Ф = ±50°, представленные на рис. 2.26, б (хотя угол армирования в сравнении с предыдущим примером изменился лишь на 5°). До уровня напряжений ау «=* 200 МПа деформирование идет в целом аналогично деформированной структуре ф — ±55°, но после начала процесса разрушения связующего оно резко изменяется. Осевая (для образца) деформация ея начинает уменьшаться, а затем меняет знак. Причиной столь резких изменений в поведении материала оказывается достижение предельных напряжений о2 = F+z. Сразу после начала трещинообразования в связующем происходит разгрузка по напряжениям ст2> и разгрузочный модуль ?2 равен начальному. В то же время касательный модуль сдвига G12 уменьшается до нуля (реализуется четвертое из возможных состояний материала с трещинами, см. табл. 2.1 в § 2.3). Увеличение сдвиговой податливости материала делает возможным приближение углов армирования к равновесной сетевой структуре ф = ±55°. Теоретические кривые на рис. 2.26, б верно описывают характер деформирования материала, но условие мгновенного изменения касательного модуля G12 (с начального значения до нуля) оказывается в данном случае излишне сильным.

Отход от равновесной структуры резко изменяет характер диаграмм деформирования. При ф = ±50° (рис. 2.27, б) диаграммы существенно нелинейны. После первого разрушения монослоя окружные деформации меняют знак на обратный. Теоретические диаграммы имеют те же характерные особенности, что и экспериментальные, но условие мгновенного изменения касательного модуля Е2 при потере монолитности связующего здесь оказывается излишне сильным. Разрушение материала в эксперименте сопровождается разрывом волокон (в расчетах ог = F+1) и происходит, согласно теоретическим и экспериментальным данным при ау = ох ^ 680 МПа (рис. 2.28).

Значительно более сложный и качественно иной вид имеют диаграммы деформирования стеклопластика с углами армирования Ф = ±50°, представленные на рис. 2.26, б (хотя угол армирования в сравнении с предыдущим примером изменился лишь на 5°). До уровня напряжений ау «=* 200 МПа деформирование идет в целом аналогично деформированной структуре ф — ±55°, но после начала процесса разрушения связующего оно резко изменяется. Осевая (для образца) деформация ея начинает уменьшаться, а затем меняет знак. Причиной столь резких изменений в поведении материала оказывается достижение предельных напряжений о2 = F+z. Сразу после начала трещинообразования в связующем происходит разгрузка по напряжениям ст2> и разгрузочный модуль ?2 равен начальному. В то же время касательный модуль сдвига G12 уменьшается до нуля (реализуется четвертое из возможных состояний материала с трещинами, см. табл. 2.1 в § 2.3). Увеличение сдвиговой податливости материала делает возможным приближение углов армирования к равновесной сетевой структуре ф = ±55°. Теоретические кривые на рис. 2.26, б верно описывают характер деформирования материала, но условие мгновенного изменения касательного модуля G12 (с начального значения до нуля) оказывается в данном случае излишне сильным.

Отход от равновесной структуры резко изменяет характер диаграмм деформирования. При ф = ±50° (рис. 2.27, б) диаграммы существенно нелинейны. После первого разрушения монослоя окружные деформации меняют знак на обратный. Теоретические диаграммы имеют те же характерные особенности, что и экспериментальные, но условие мгновенного изменения касательного модуля Е2 при потере монолитности связующего здесь оказывается излишне сильным. Разрушение материала в эксперименте сопровождается разрывом волокон (в расчетах ог = F+1) и происходит, согласно теоретическим и экспериментальным данным при ау = ох ^ 680 МПа (рис. 2.28).

На рис. 2.3.9 приведена схема кривых длительного циклического деформирования для (k — 1) и k-то полуцикла при наличии выдержек, основанная на изложенной выше простейшей модели. Здесь предполагается существование обобщенной диаграммы длительного циклического деформирования, аналогичной диаграмме циклического деформирования при нормальной температуре [63, 235]. Будем считать, что на участке активного нагружения и ползучести текущие значения необратимой деформации eW на некотором уровне напряжений а равны значениям полных необратимых деформаций на этом уровне напряжений. На рис. 2.3.9 зона разгрузки в полуцикле (k — 1) соответствует напряжениям а <С <С o"min, зона нагружения — напряжениям S ^> 0min. ЛИНИЯ 1 относится к кривой мгновенного нагружения, т. е. нагружения со скоростью, когда временные эффекты не могут проявиться. Линия 2 — кривая активного нагружения, а линия 3 — огибающая, проходящая через значения необратимой деформации в циклах нагружения с выдержкой. длительности т.

занных выше экспериментов. Кривые для времени 0,25 мин соответствуют активному нагружению без выдержек, они, по-видимому, близки к кривым мгновенного нагружения, когда время в цикле может не учитываться. Эти кривые для различных чисел циклов представляют собой обобщенные кривые циклического деформирования и могут быть названы изоциклическими кривыми. Важно отметить, что для испытанного материала, как видно из рис. 2.3.13, а, после третьего полуцикла нагружения наступает стабилизация диаграммы деформирования и изоциклические кривые не зависят от того, протекала ли в предшествующем полуцикле ползучесть или выдержка отсутствовала. На рис. 2.3.13, а показано, что кривые активного нагружения (время нагружения мало) в полуциклах, которым предшествовала выдержка (черные точки), не отличаются от таких кривых при отсутствии выдержки в предшествующем полуцикле (светлые точки). Тем самым подтверждается принятая схема образования кривых длительного циклического деформирования.

На рис. 14 даны изохронные кривые циклической ползучести для стали Х18Н9 при 650° С, построенные по данным указанных выше экспериментов. Кривые для времени 0,25 мин соответствуют активному нагружению без выдержек, они, по-видимому, близки к кривым мгновенного нагружения, когда время в цикле может

При заданном структурном состоянии сопротивление материала деформации связано с условиями мгновенного нагружения (набором постоянных е%\ /г>0), если физические процессы микропластической деформации приобретают стабильную скорость, соответствующую действующему уровню нагрузки, за время, сравнимое с временем изучения интересующих нас явлений. Для металлов, в которых процесс деформации контролируется динамикой дислокаций, влиянием старших производных 8^)(п>1), характеризующих процесс нестабильного движения дислокаций, можно пренебречь при изучении процессов, длительность которых значительно превышает время установления скорости движения дислокаций A/f«5- 1(H° с. Приращение деформации за такое время определяет максимальное различие кривых деформирования в процессах с нулевым и конечным временем установления скорости дислокаций. Кривые совпадают с заданной погрешностью Ае при скорости деформации

Принимая, что сопротивление деформированию определяется мгновенным состоянием материала и мгновенными условиями нагружения, и используя уравнения состояния (3.5), предполагаем, что состояние материала полностью определяется величиной пластической деформации гп, а режим мгновенного нагружения — скоростью пластической деформации еп.

Если периодическое изменение напряжений происходит по иному закону, нежели изображенный на рис. 2.52, г, например по гармоническому закону (2.53, а), то вследствие не мгновенного нагружения и разгрузки отставание деформаций от напряжений оказывается меньшим, чем при законе по рис. 2.52, г. Поэтому петля гистерезиса

напряжениями и деформациями является линейной для мгновенного нагружения и нелинейной для нагружения, при котором проявляются временные эффекты и ползучесть.

Внезапное изменение сил сопротивления на исполнительном органе машины не вызывает одновременного увеличения усилий в элементах трансмиссии привода и внезапного приращения нагрузки двигателя. Одновременность изменения нагрузки на исполнительном органе и двигателе нарушается (кроме других факторов, рассмотренных ниже) из-за упругости соединяющей их трансмиссии. Упругая трансмиссия сможет передать изменившуюся силу сопротивления на двигатель машины только после того, как последний деформирует ее на соответствующую новой нагрузке величину. По той же причине, а также в связи с инерционностью промежуточных деталей, приложение движущего усилия при запуске двигателя не вызывает мгновенного нагружения трансмиссии и исполнительный орган начинает работать с некоторым запаздыванием. Поэтому в общем случае при произвольно изменяющихся силах сопротивления законы движения исполнительного органа и двигателя машины не будут совпадать, так как все изменения на исполнительном органе будут переданы на двигатель с инерционным запаздыванием и в искаженном виде.

где Q — работа одностороннего пластического деформирования в k-w. цикле нагружения; юй — работа циклического деформирования; Юр — предельная работа статического деформирования в эквивалентных температурных условиях нагружения. Уравнения типа (3.75) можно составлять и в других вариантах, например, без учета первого слагаемого, отражающего, как и в (3.65), те повреждения, которые возникают в процессе мгновенного нагружения. Можно рассматривать величину ф (fe) как функцию не только (oh/(0p, но и коэффициента асимметрии цикла, или освободить второе слагаемое от знака суммы, рассматривая вместо Qft всю работу циклической ползучести, совершенную к моменту k-ro цикла, и т. п. В любом случае эффективность построенного уравнения требует экспериментальной проверки при различных напряженных состояниях и режимах нестационарного нагружения. В части выбора уравнения механических состояний для расчета работы пластического деформирования можно повторить все сказанное в п. 3.5.

Устойчивость оболочек в условиях мгновенного нагружения и при ползучести будем исследовать исходя из общего подхода, основанного на введении вместо параметров внешних воздействий (нагрузки, температуры) и времени единого параметра — параметр воздействия. Полагаем, что при достижении параметром воздействия критического значения (критическая нагрузка, время) основное состояние перестает быть устойчивым и оболочка имеет возможность упруго перейти в новое, бесконечно близкое к основному равновесное состояние. Такая постановка задачи об устойчивости оболочек со-

1. При ползучести после «мгновенного» нагружения (точка R на рис. 7.24) точка состояния перемещается в сторону линии АВ; при этом скорость ползучести уменьшается, стремясь к некоторому стационарному значению. Это отражает первую и вторую фазы ползучести.