Нагрузкой происходит

где 8ip — перемещение в направлении «-и отброшенной связи, вызванное заданными нагрузками; б^ — перемещение в (-ом направлении, вызванное единичной нагрузкой, приложенной в ft-ом направлении вместо отброшенной в этом направлении связи; 6^ — перемещение в t'-ом направлении, вызванное единичной нагрузкой, приложенной в том же (-ом направлении.

Поскольку пластинка нагружена только нормальной нагрузкой, приложенной к верхнему основанию, то при z = ±-j имеем TZjr =

где dip — перемещение в направлении j-й отброшенной связи, вызванное заданными нагрузками; 6^ — перемещение в i-ом направлении, вызванное единичной нагрузкой, приложенной в /г-ом направлении вместо отброшенной в этом направлении связи;, 6г/ — перемещение в »-ом направлении, вызванное единичной нагрузкой, приложенной в том же i-ом направлении.

Эти соотношения можно назвать «эффективными» определяющими уравнениями слоистого композита, поскольку они определяют геометрические изменения, вызванные нагрузкой, приложенной к слоистому элементу, в отличие от общепринятого понятия определяющих уравнений теории упругости, связывающих напряжения и деформации в бесконечно малом материальном элементе. Располагая эффективными определяющими соотношениями, можно разработать теорию слоистого тела в целом, не прибегая к исследованию каждого слоя в отдельности методами теории упругости. Впрочем, решив конкретную краевую задачу, можно найти распределение напряжений по толщине; слоистого тела во всех деталях.

как рассматривались перемещения Ад, Дв, <рл, срв, представлающие собой результат действия всей нагрузки, приложенной к раме, в том числе и нагрузки, непосредственно приложенной к стержню АВ. Остальную долю влияния нагрузки, приложенной непосредственно к стержню АВ, на перемещение точек его оси, а следовательно, и на соответствующие им усилия, найдем, рассматривая стержень АВ как стержень с несмещающимися и неповорачивающимися концевыми сечениями, так как указанные перемещения уже учтены, т. е. рассматривая стержень АВ как балку с защемленными концами, загруженную нагрузкой, приложенной к стержню. Сложив все слагаемые перемещения, получим окончательный вид изогнутой оси стержня (рис. 16.37, е).

На рис. 16,37, ж картина деформации, вызванной внешней нагрузкой, приложенной непосредственно к рассматриваемому стержню при условии, что концевые сечения не перемещаются и не поворачиваются, отнесена к первоначально недеформированному состоянию.

Рассмотрим сначала пластину с нагрузкой, приложенной в углу. Тогда в момент t = ti волны накладываются так, как это показано на фиг. 12.7, а. Как видно из этой схемы, лишь в одной области возникает одна волна Р. Во всех других областях происходит наложение нескольких, а в одной из областей всех четырех волн.

ми нагрузками, приложенными поочередно в 1/4 диагонального пролета. Средняя волна модели загружалась нагрузкой, приложенной в центре и распределенной по периметру окружности диаметром 12,5 см. На третьей волне модели нагрузка прикладывалась через кольцо диаметром 23,7 см. При этом модель сначала была доведена до разрушения нагрузкой в центре оболочки, а затем — в двух точках нагрузками, приложенными на скате в 1/4 диагонального пролета. При испытании между кольцами из арматурной проволоки, распределявшими нагрузку, и оболочкой прокладывался резиновый лист толщиной 5 мм; на кольцо нагрузка передавалась при помощи металлических пластин.

Модель была также испытана нагрузками, которые прикладывались поочередно в 1/4 ее диагональных пролетов (рис. 3.6, б, в). Размеры загрузочного штампа и система загружения модели были такими же, как и в случае с приложением нагрузки в центре оболочки. Последовательность образования трещин и исчерпания несущей способности сечений были такими же, как при загружении оболочки в центре. Разрушение оболочки при ее загружении по одному диагональному пролету произошло при нагрузке 2930 Н. В месте образования кольцевого пластического шарнира толщина оболочки составляла 8,32 мм, расстояние от верхней грани полки до середины арматурной сетки равно 5,30 мм. Следует отметить, что в связи с увеличением толщины оболочки по сравнению с загружением в центре модели размеры зоны разрушения увеличились. Характер образования трещин и поведение оболочки при ее разрушении нагрузкой, приложенной в 1/4 другого диагонального пролета, были аналогичными (рис. 3.6). Несущая способность оболочки составляла 3100 Н.

Исследования оболочек при нагрузках, приложенных по периметру кольца. Увеличение несущей способности гладких оболочек может быть достигнуто посредством распределения нагрузки на несколько точек, расположенных по кольцу. Прочность конструкций при таком нагружении изучали на двух оболочках. При исследовании одной из оболочек нагрузка прикладывалась в ее центре и распределялась по периметру окружности диаметром 12,5 см. На другой оболочке нагрузка прикладывалась через кольцо диаметром 23,7 см. При этом модель первоначально была разрушена нагрузкой, приложенной в центре оболочки, а затем — в двух точках на скате, в 1/4 ее диагональных пролетов (рис. 3.6). При испытании оболочек нагрузка при помощи металлических пластин прикладывалась через кольцо из арматурной проволоки, между кольцом и оболочкой прокладывался резиновый лист толщиной 5 мм. При загружении оболочки через кольцо диа-

дельной нагрузкой Рзан (т. е. нагрузкой, приложенной при заневоливании) равно о0шах.

Существенно, что в разъемных и неразъемных соединениях под нагрузкой происходит взаимное смещение точек деталей, обусловленное их деформациями.

Сила натяжения ремней. Для обеспечения сцепления со шкивом ремень должен иметь начальное натяжение Т0 (или пропорциональное ему напряжение сг0), одинаковое во всех точках контура при неподвижной передаче (штриховой контур на рис. 20.4). При движении передачи под нагрузкой происходит перераспределение сил натяжения ветвей. Так, например, если малый шкив здесь является ведущим и его вращение происходит в направлении, противоположном вращению стрелки часов, то сила натяжения ведущей ветви увеличивается до значения Tlt возрастая в пределах некоторой части <рг угла обхвата, и уменьшаясь на ведомом шкиве до значения Т0, в пределах части ф угла обхвата ведомого шкива. Такое изменение сил обусловлено возникновением сил трения скольжения ремня по шкивам вследствие деформации его растяжения.

Традиционно поведение материала под нагрузкой оценивают с точки зрения того, как долго при том или ином внешнем воздействии материал будет сохранять свою способность сопротивляться наступлению этапа быстрого развития трещины. В момент наступления критического состояния происходит дискретный переход от ситуации, когда развитием трещины можно было управлять, к ситуации самопроизвольного, быстрого разделения на части элемента конструкции. Достижение предельного состояния в естественных и контролируемых условиях эксплуатации недопустимо. Поэтому в качестве свойства материала сопротивляться усталостному разрушению, помимо всего прочего, необходимо рассматривать не текущую или предельную величину параметра, описывающего процесс разрушения, а последовательность механизмов разрушения, реализуя которые, материал имеет возможность длительное время сопротивляться действию циклической нагрузки, не достигая предельного состояния.

Управление усталостным разрушением металла может быть осуществлено только в том случае, если известна вся последовательность процессов, описывающих эволюцию состояния материала во времени, и известны параметры, с помощью которых могут быть даны оценки этапа эволюции, состояния системы на выявленном этапе и периода времени дальнейшей эксплуатации. Применительно к образцам, испытания которых осуществляют в контролируемых условиях опыта, оценка состояния металла может быть осуществлена различными датчиками с помощью средств неразрушающего контроля. Накапливаемая энергия может быть зарегистрирована по сигналам акустической эмиссии, которые генерируют движущиеся дефекты кристаллической решетки под нагрузкой. Происходит выделение тепловой энергии, которая также может быть зарегистрирована. Меняется электропроводность материала в зоне возникновения трещины, а рост трещины сопровождают электромагнитные волны. Все указанные параметры могут быть использованы в той или иной мере для анализа процесса усталостного разрушения. Однако в эксплуатации наиболее достоверно может быть проведена оценка именно факта существования и распространения трещины.

В работах [61] и [96] предложено связывать сокращение периода зарождения трещин с водородным охрупчиванием материала по следующему механизму. При выдержке т материала под нагрузкой происходит диффузия свободного Н2 в очаг разрушения и его скопление по полосам скольжения или по границам (о^ + Р^)-структуры, при этом крупные размеры зерен и ос-пластин активизируют этот процесс. При высоком уровне напряжения водородное охрупчивание сопровождается эффектом ползучести, особенно при нагреве материала.

Предполагается, что в материале с самого начала работы тела под нагрузкой происходит развитие трещин. Первая, большая часть жизни образца представляет собой стабильную стадию его работы (постепенное развитие трещины), а незначительная по

В этих условиях при испытании под нагрузкой происходит процесс рекристаллизации, влияющий на дислокационную

Внедрение алмазного конуса (или шарика) в испытуемое изделие под заданной нагрузкой происходит без

Рис. 12.84. Пневмоупругая связь рукавного типа, в которой под нагрузкой происходит перекатывание оболочки с малым радиусом перегиба. Отличается характеристикой жесткости со слабой нелинейностью.

Пружина должна работать без остаточных деформаций. Величина остаточной деформации определяет нестабильность пружины и, следовательно, нестабильность прибора. Даже незначительное -снижение нестабильности представляет практический интерес. По данным английской печати [9], увеличение прогиба пружины под постоянной нагрузкой происходит по логарифмической (кривой) зависимости по времени. За дрейфом 0,025 мм в 1000 час. следует добавочный дрейф 0,025 мм в последующие 10 000 час. Это означает, что если в тарированном приборе пружина дает дрейф в пределах точности тарировки в течение года, то снижение дрейфа на 50% увеличивает срок службы в 10 раз.

которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация). По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату). Процесс химического взаимодействия каучуков с серой в технике называется вулканизацией.