Некоторых распространенных

прикладной науки и различные проблемы охраны окружающей среды тесно переплетаются между собой и последовательно связаны логически. Нелегко добиться равновесия между формальной математической трактовкой материала и описанием случаев применения теории; должно быть, мои собственные пристрастные взгляды наложили известный отпечаток на характер построения книги. Включение в текст некоторых расчетных формул может представить определенные трудности для отдельных студентов, но это с лихвой окупается большим объемом информации и более глубоким усвоением предмета благодаря такому уровню математических расчетов. По словам многих студентов, этот учебный материал впервые помог им осознать, что от законов физики, изложенных в учебниках, может и на самом деле быть какой-то прок в реальной жизни!

Использование приведенных уравнений для определения ускорения поршня (XI. 45), скорости (XI. 42) и пути (XI. 46) требует времени и некоторых расчетных навыков. Более быстро можно получить нужный результат, если использовать графическое изображение тех же функций (рис. XI. 8, XI. 9 и XI. 10) для различных значений г.

Наиболее распространенным видом колебательных явлений в механических системах (приводах) машин являются вынужденные колебания, вызываемые периодическими внешними силами. При совпадении частоты этих сил с одной из собственных частот системы имеют место наиболее интенсивные вынужденные колебания — так называемые резонансные колебания. Резонансные колебания могут существенно искажать рабочие характеристики машины, исключая возможность ее нормальнй эксплуатации на некоторых расчетных режимах. Кроме того, при резонансных колебаниях динамические нагрузки, действующие на отдельные элементы машины, могут достигать значений, опасных с точки зрения долговечности, а иногда и прочности этих элементов.

Приведенные в табл. 6 сравнения свидетельствуют о возможности замены некоторых расчетных величин предпочтительными числами в пределах допустимой для практических расчетов точности. Даже величины, выраженные в дюймах, могут быть с достаточной точностью заменены предпочтительными числами, как это показано в табл.7.

Для обоснования такого подхода были проведены дополнительные эксперименты, связанные с измерением формы прогибов модели опорной рамы при некоторых расчетных случаях нагрузок. В этих опытах осуществлялось шарнирное опирание на жесткое металлическое кольцо. Величины прогибов вполне удовлетворительно совпали с расчетными, определенными по формулам для пластин. Приведенная жесткость модели опорной рамы определялась по определенной методике [5] с учетом деформаций сдвига в вертикальных ребрах.

На мой взгляд ни силы, ни моменты не могут являться функциями скорости или положения. Очевидно, что внешнее силовое или моментное на-гружение на машину (механизм) определяет скорость (ускорение, положение) всех звеньев ее, а не наоборот, потому что немыслимо, чтобы сила (реальность) являлась функцией величины (скажем скорости), предложенной для некоторых расчетных целей. Ссылаются иногда на математику, где допускается функциональная перестановка. В математике такая операция правомерна, ибо математика имеет дело с отвлеченными, абстрактными величинами. Технические же науки имеют дело с конкретными, материальными предметами, и поэтому характеристика изучаемых функций всегда однозначна, точно указывающая причину и следствие, что является независимым переменным, а что зависимым.

При построении характеристик среднесуточных относительных приростов тепловых станций можно пойти на ряд упрощений, как это сделано в [Л. 17]. В частности, можно строить такие характеристики не для всех, а лишь для некоторых расчетных интервалов (например, для одного интервала каждого квартала или сезона года), с последующей интерполяцией характеристик на прочие интервалы.

Векторная интерпретация состояния и реологических свойств идеально вязких конструкций (рассмотренная в двух предыдущих главах) может служить не только инструментом для анализа общих закономерностей их поведения, но и основой для построения некоторых расчетных моделей. Ниже рассматривается одна из таких моделей, примечательной особенностью которой является определенная гибкость в том смысле, что адекватность расчета конкретной конструкции (при постоянном числе представительных точек) может варьироваться в зависимости от трудоемкости задачи, т. е. требования к точности могут увязываться с возможностями используемой вычислительной техники и другими условиями. Имеется в виду вариант метода Ритца, специально ориентированный на расчет кинетики неупругого деформирования. Он непосредственно вытекает из векторных представлений и потому для краткости назван векторным.

Вначале будут рассмотрены соотношения, описывающие движение поршня при использовании различных механизмов привода, а затем полученные зависимости будут сравнены с со-•ответствующими характеристиками для идеального случая и .для случая синусоидального движения. Кроме того, эти соотношения будут использованы в качестве основы для некоторых расчетных методов, рассмотренных в гл. 3. В процессе сравнения будут описаны только общие тенденции, поскольку для каждого типа приводного механизма возможны различные комбинации радиуса кривошипа и длины шатуна, обеспечивающие один и тот же рабочий объем.

Значения коэффициентов К^ [К'у,) и К^ (К^) для некоторых расчетных случаев при ft = 0,3 приведены в табл. 2.

Модуль сдвига также считается положительным, так что напряжение совпадает со знаком сдвига. Определив из опыта G, можно по заданным деформациям сдвига найти напряжение, и наоборот. Обе введенные нами упругие константы Е и G имеют размерность напряжения (так как е и у — безразмерные величины), т. е. в системе CGS измеряются в дн/см2. Значения этих констант для некоторых распространенных материалов приведены в таблице. В этой же таблице приведены и напряжения аыакс, соответствующие пределу упругости материала.

Об этом, в частности, свидетельствует результаты исследований прочности оболочек давления, ослабленных мягкими прослойками, полученные в работах /60, 72 — 73/. где было показано, что в результате контактного упрочнения мягких (разупрочненных) участков существенно возрастает несущая способность конструкций. Это позволило по-новому подойти к вопросам повышения работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Так, например, в работе /60/ была экспериментально подтверждена принципиальная возможность достижения равнопрочное™ механически неоднородных сварных соединений основному металлу оболочки путем регулирования величины теплового воздействия сварки и варьирования размеров зон разупрочнения (ширины мягких прослоек). К наиболее интересным результатам следует отнести и экспериментальные данные, полученные в /22, 73, 74/ при испытании труб 114x4.1 мм из сталей 15Г2СФ и 15Г2СФР с раз-упрочненными участками в околошовной зоне и сварных сосудов 123,4x11,55 мм из низко- и среднелегированных сталей с кольцевыми мягкими швами, подтверждающими неоднозначность механического поведения мягких прослоек в связи с проявлением эффекта их контактного упрочнения и выявляющие взаимосвязь параметров предельного состояния всей конструкции с геометрическими, прочностными и деформационными характеристиками сварных соединений. Следует особо выделить работы О. А Бакши и А.С Богомоловой /71, 72/, в которых вскрыт механизм контактного упрочнения неоднородных сварных соединений тонкостенных оболочковых конструкций и получены решения для некоторых распространенных конструктивных и силовых схем. В частности, исследовано напряженно-деформированное состояние поперечной мягкой прослойки в тонкостенной цилиндрической оболочке при ее осевом растяжении; продольной мягкой прослойкой, расположенной в цилиндрической оболочке, находящейся под воздействием внутреннего давления и осевой силы; экваториальной кольцевой мягкой прослойки в сферической оболочке давления. Однако, в целом результаты данных исследований не дают полной картины влияния двухосно-сти нагружения и места расположения мягкой прослойки в оболочковой конструкции в на ее несуигую способность хотя и являются хорошей основой для разработки общей расчетной модели.

Задачи моделирования процессов теплообмена в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах относятся к одним из наиболее сложных в теории теплообмена [33]. Поэтому в этом подразделе мы ограничимся только кратким описанием некоторых распространенных вычислительных подходов к решению важной практической задачи анализа теплообмена излучением в замкнутых системах поверхностей, разделенных излучающим, поглощающим и рассеивающим газом. Эту задачу решают в различных приближениях.

Отметим, что в зависимости (32.18) среднее напряжение не учитывается, так как экспериментально установлена независимость предела выносливости резьбовых соединений от величины среднего напряжения при а„ > 0,5ат. Значения пределов выносливости соединений для некоторых распространенных материалов болтов даны в табл. 32.5.

Мы начнем изложение курса с теории механизмов и затем перейдем к упругому телу. Там мы и сообщим некоторые сведения об инженерных конструкциях и сооружениях. В заключение мы рассмотрим расчет и конструкцию некоторых распространенных механизмов, типовых узлов и часто встречающихся деталей машин.

Об этом, в частности, свидетельствует результаты исследований прочности оболочек давления, ослабленных мягкими прослойками, полученные в работах /60, 72 — 73/, где было показано, что в результате контактного упрочнения мягких (разупрочненных) участков существенно возрастает несущая способность конструкций. Это позволило по-новому подойти к вопросам повышения работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Так, например, в работе /60/ была экспериментально подтверждена принципиальная возможность достижения равнопрочное™ механически неоднородных сварных соединений основному металлу оболочки путем регулирования величины теплового воздействия сварки и варьирования размеров зон разупрочнения (ширины мягких прослоек). К наиболее интересным результатам следует отнести и экспериментальные данные, полученные в /22, 73, 74/ при испытании труб 114x4,1 мм из статей 15Г2СФ и 15Г2СФР с раз-упрочненными участками в околошовной зоне и сварных сосудов 123,4х 11,55 мм из низко- и среднелегированных сталей с кольцевыми мягкими швами, подтверждающими неоднозначность механического поведения мягких прослоек в связи с проявлением эффекта их контактного упрочнения и выявляющие взаимосвязь параметров предельного состояния всей конструкции с геометрическими, прочностными и деформационными характеристиками сварных соединений. Следует особо выделить работы О.А. Бакши и А.С. Богомоловой /71, 72/, в которых вскрыт механизм контактного упрочнения неоднородных сварных соединений тонкостенных оболочковых конструкций и получены решения для некоторых распространенных конструктивных и силовых схем. В частности, исследовано напряженно-деформированное состояние поперечной мягкой прослойки в тонкостенной цилиндрической оболочке при ее осевом растяжении; продольной мягкой прослойкой, расположенной в цилиндрической оболочке, находящейся под воздействием внутреннего давления и осевой силы; экваториальной кольцевой мягкой прослойки в сферической оболочке давления. Однако, в целом результаты данных исследований не дают полной картины влияния двухосно-сти нагружения и места расположения мягкой прослойки в оболочковой конструкции в на ее несущую способность хотя и являются хорошей основой для разработки общей расчетной модели.

страции вывода некоторых распространенных инвариантов рассмотрим поворот на угол 0 относительно оси xs. При этом

Предельные кривые для некоторых распространенных композитов, построенные при помощи методов, рассмотренных в разд. 4.3, 4.4, и результаты экспериментальных исследований показаны на рис. 4.3—4.14. Приведенные примеры являются всего лишь иллюстрацией прогресса в области анализа прочностных свойств слоистых композитов. Многие из подходов предложены сравнительно недавно и еще не нашли широкого распространения среди исследователей. Дело в том, что часто финансовые соображения заставляют организации, использующие композиты, применять один, ставший привычным, критерий прочности, а не исследовать возможности других критериев. Надежное предсказание предельных напряжений композитов невозможно без экспериментальной проверки критериев на большом количестве различных материалов в широком диапазоне условий плоского напряженного состояния. В настоящее время таких данных пока еще недостаточно.

Значения удельного объемного сопротивления некоторых распространенных изоляционных материалов указаны ниже:

Ориентировочные значения допускаемых напряжений для некоторых распространенных материалов приведены в табл. 2.3.

Растворимые аноды. Использовать такие аноды начали со времен Фарадея. Основные Преимущества этой системы — простота и минимальная потребность в контроле. Для защиты конструкций, погружаемых в морскую воду, применяют протекторы из цинка, алюминия и магния. Характеристики некоторых распространенных протекторов представлены в табл. 69.