Нормальных деформаций

Фибру всех марок можно распиливать, сверлить и штамповать (вырубать), фибру марок ФТ и ФЭ, кроме того, фрезеровать и обтачивать. Механическую обработку нужно производить при влажности 6—10%. Фибру, хранившуюся при температуре ниже 0° С или в помещении с пониженной или повышенной влажностью, следует предварительно выдержать в нормальных атмосферных условиях (при относительной влажности воздуха 65 ± 5% и температуре 20 + 5° С) в течение 1—2 недель.

Согласно опытным данным, величины («я,,Р, t, ф — 1) ведут себя так же, как и плотности воздуха, т. е. следуют законам Бойля — Мариотта и Гей-Люссака, а показатель преломления воздуха, уменьшенный на 1, получается сложением величин («я, — 1) для отдельных компонентов. Согласно DIN 5450 — 68, при нормальных атмосферных условиях воздух имеет следующий состав (%): кислорода — 20,9476, азота — 78,087; аргона — 0,934 и углекислого газа — 0,0314. Данных по влажности в этом стандарте не приводится. Влияние содержания СОа на показатель преломления определяется по зависимости

Если Тп при обычной капиллярной пропитке в нормальных атмосферных условиях обозначить Тпк, а при ультразвуковом воздействии и в вакууме соответственно ГдуИ Гпв, то справедливы равенства:

Наиболее существенное воздействие вакуума на свойства нагретых материалов связано с процессом сублимации, протекающим в вакууме, более интенсивно, чем в нормальных атмосферных условиях. Рассмотрим некоторые особенности этого явления применительно к металлическим сплавам.

где р0 = 12 кг/м ; с0 = 344 м/с — соответственно плотность воздуха и скорость звука при нормальных атмосферных условиях (( = 20 °С, р0= 0,1013 МПа).

Фактическая влажность W^ — это влажность, которую имеет текстильный материал в момент измерения массы, т0. За нормальную влажность WK принимают ту, которую приобретают текстильные материалы (в первую очередь нити) после нахождения в нормальных атмосферных условиях (WK = 65 ± 2 %, (=20 ±2 °С).

Продолжительность желатинизации (время гелеобразования)— показатель, характеризующий степень подготовки препрегов. Срок их службы ограничен количеством стадий или этапов подготовки. Состав большинства препрегов позволяет хранить их ^>8 сут. в нормальных атмосферных условиях. Срок службы может быть увеличен, если препреги хранить при —40 °С, но всякий раз, когда препрег длительное время хранится при комнатной температуре, его срок службы сокращается. Определение продолжительности желатинизации используется как гарантийная контрольная проверка качества. По результатам, полученным при этих измерениях, судят, надо ли проводить более дорогие испытания материала или срок годности препрега истек, и его следует выбросить в отвал.

Природные масла, применяемые в производстве красок, лаков и модифицированных маслами смол, а также в качестве пластификаторов нитроцеллюлозных лаков, добываются из семян и орехов некоторых видов растений и из рыб некоторых пород. Они подразделяются на растительные масла и рыбьи жиры. По способности высыхать масла делят на высыхающие, полувысыхающие и невысыхающие. Такая классификация основана на свойстве масел высыхать в виде относительно тонких пленок при нормальных атмосферных условиях. Высыхание, или превращение масла из жидкости в твердую пленку, зависит, как это было указано в гл. I, от количества присоединенного кислорода, коллоидного ассоциирования и полимеризации. Полувысыхающие масла при комнатной температуре не образуют пленок удовлетворительного качества, но их можно применять для производства лаков горячей сушки и лаков воздушной сушки на основе алкидных смол. Невысыхающие масла не образуют пленок ни при воздушной, ни при горячей сушке; поэтому их можно применять только в качестве пластификаторов или мягчителей в нитроцеллюлозных лаках и в производстве невысыхающих алкидных смол. Основной причиной высыхания масла является химическая природа и физическая структура его молекул; ниже это будет рассмотрено более подробно.

содействии некоторых смешивающихся с водой растворителей, находящихся в пленке, например этилового спирта и этилацетата, влага с поверхности проникает в невысохшую пленку. Так как растворители испаряются из пленки значительно быстрей, чем вода, то последняя оказывается поглощенной пленкой и вызывает явление, известное под названием «белесоватости». Степень белесоватости может быть небольшой, когда наблюдается только легкое помутнение прозрачной лаковой пленки, или весьма значительной, когда пленка становится совершенно непрозрачной и белеет. Белесоватость сопровождается помутнением и исчезновением блеска у лаковых пленок. Это явление можно предупредить введением в лаковые растворители около 5% «замедлителя», который представляет собой медленно испаряющийся растворитель, смешивающийся с водой. Замедлитель настолько понижает скорость высыхания пленки, что вода успевает из нее испариться без образования белесоватости. Типичными замедлителями являются бутиллактат и бутилцеллозольв. Применение замедлителей излишне при распылении лаков в нормальных атмосферных условиях, но в период высокой влажности (летний) применять их необходимо. Практика показала [21], что лаки, наносимые горячим распылением (стр. 493 и ел.), образуют пленки без белесоватости, так как температура лака, попадающего на окрашиваемый объект, не ниже температуры помещения.

Фибру всех марок можно распиливать, сверлить и штамповать (вырубать), фибру марок ФТ и ФЭ, кроме того, фрезеровать и обтачивать. Механическую обработку нужно производить при влажности 6—10%. Фибру, хранившуюся при температуре ниже 0° С или в помещении с пониженной или повышенной влажностью, следует предварительно выдержать в нормальных атмосферных условиях (при относительной влажности воздуха 65 ± 5% и температуре 20 + 5° С) в течение 1—2 недель.

2е. Имея в виду, что коэффициент трения при металлических ободьях колес мал, порядка 0,1, сила нажатия получается значительной, вследствие чего контактные поверхности заметно деформируются, и теоретическое значение передаточного отношения изменяется из-за упругого скольжения ведомого колеса относительно ведущего. Во время движения вступающие в контакт поверхности ободьев сжимаются (сминаются), и затем при выходе из контакта они восстанавливают свое нормальное состояние. Такие колебания нормальных деформаций сопровождаются колебаниями деформаций тангенциальных, с чем и связано скольжение трущихся поверхностей. Так как деформации упругие, то и скольжение получило название упругого. Естественно, что чем •больше момент М2, приложенный к ведомому колесу, тем больше и упругое скольжение. Таким образом, передаточное отношение фрикционной передачи является функцией нагрузки ведомого колеса.

В основу построения расчетных зависимостей, определяющих усредненные модули упругости трехмерно-армированного композиционного материала принимается гипотеза о равенстве нормальных деформаций растяжения-сжатия всех точек, находящихся на грани куба. Выделим на каждой грани единичного куба по девять прямоугольных площадок, как показано на рис. 5.2. Тогда для средних деформаций куба, составленного из 27 прямоугольных параллелепипедов, на основании принятой гипотезы можно записать следующие равенства:

Уравнения (22) и (23) записаны в общепринятой системе координат и обозначения коэффициентов упругости соответствуют следующему направлению осей *: ось 1 совпадает с направлением волокон; оси 2 и 3 ортогональны оси 1 и одна другой. Константы Си, С*221 С33 являются коэффициентами упругости, относящимися соответственно к осям 1, 2, 3; константы Сы, С65, Св6 являются коэффициентами упругости, связанными с действием сдвига в плоскостях 23, 31, 12. Константы С{]- (ij = 12, 13, 23) являются коэффициентами упругости, характеризующими нормальные напряжения, действующие в направлении i из-за нормальных деформаций в направлении /.

(2) Этот критерий недостаточно гибок для того, чтобы описывать поверхности прочности общего вида; данный недостаток является следствием априорных предположений об отсутствии взаимного влияния нормальных деформаций и взаимного влияния нормальных деформаций и деформаций сдвига. В общем случае следует ожидать, что недостаточная гибкость критерия может приводить к неудовлетворительным результатам.

Несмотря на эти осложнения, критерий максимальной деформации прекрасно работает для некоторых частных видов композиционных материалов. В частности, можно ожидать, что для ;материалов, армированных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и обладающих очень малым модулем сдвига (как, например, для прорезиненной ткани), взаимное влияние нормальных деформаций, а также нормальных деформаций и

1) критерии наибольших нормальных напряжений и наибольших нормальных деформаций, основанные на том, что вид разрушения не зависит от того, находится ли материал в линейном или сложном напряженном состоянии;

Типичные критерии прочности слоя — критерий наибольших нормальных деформаций (напряжений), критерий Ми-зеса — Хилла и тензорный полиномиальный критерий — оценены с точки зрения их внутренних противоречий и ограничений, накладываемых конструкционными особенностями ком-

Теория наибольших нормальных деформаций Сен-Венана была распространена на анизотропные материалы в работах [17—19]. При этом предполагалось, что исчерпание несущей способности однонаправленного композита происходит тогда, когда любая из компонент деформации в направлении главных осей достигает предельного значения. Первоначальные формулировки предполагали линейность диаграмм деформирования материала слоя до разрушения, следовательно, жесткость и податливость слоистого композита в процессе нагру-жения оставалась неизменной. Дальнейшее совершенствование указанного подхода позволило учесть и нелинейность механических свойств композита [19].

Критерий предельного состояния, используемый в рассматриваемом подходе, представляет собой распространение теории наибольших нормальных деформаций Сен-Венана на анизотропные материалы. Поскольку компоненты деформации, определяющие несущую способность ортотропного слоя, могут быть отнесены к трем главным осям, в критерий включены три главные деформации. В первоначальной формулировке метода предполагалось, что материал слоя линейно упругий вплоть до разрушения, поэтому предельное состояние наступает и при достижении предела текучести. Слой считается разрушенным, когда любая деформация в нем — в направлении волокон, в поперечном направлении или сдвиговая — достигает предельного значения, определенного из эксперимента при одноосном напряженном состоянии. Предельная поверхность слоистого композита в целом представляет собой внутреннюю огибающую предельных поверхностей всех слоев материала, приведенных к его главным осям.

В основу построения расчетных зависимостей, определяющих усредненные модули упругости трехмерно-армированного композиционного материала принимается гипотеза о равенстве нормальных деформаций растяжения-сжатия всех точек, находящихся на грани куба. Выделим на каждой грани единичного куба по девять прямоугольных площадок, как показано на рис. 5.2. Тогда для средних деформаций куба, составленного из 27 прямоугольных параллелепипедов, на основании принятой гипотезы можно записать следующие равенства:

пряженного состояния тела на упругие волны можно получить, суммируя поправки, обусловленные каждой из трех сдвиговых и каждой из трех нормальных деформаций.