Напряжений напряжения

мальных напряжений значительно расширяет диапазон применения модели сдвигового анализа, поскольку учет 022 в этом подходе в явном виде невозможен.

Обсудив несущую способность однонаправленного волокнистого композита при действии различных напряжений, логично перейти к вопросам оценки несущей способности слоистого композита, составленного из однонаправленных слоев. Возможны два подхода к определению критерия прочности слоистого композита: один основан на вычислении микронапряжений (напряжений в компонентах) материала, второй рассматривает однонаправленный волокнистый композит как однородный анизотропный материал. В литературе наибольшее внимание уделено последнему подходу [10, 14, 15]. Нелишне повторить, что в слоистом композите однонаправленные слои будут находиться в сложном напряженном состоянии и в том случае, когда композит в целом нагружен только в одном направлении. Подобный эффект является следствием взаимодействия между различно ориентированными слоями. Поэтому так важно знать прочностные характеристики однонаправленного волокнистого композита не только в условиях простого, но и сложного напряженного состояния. Есть основание предполагать, что разрушению слоистого композита в целом в условиях плоского напряженного состояния предшествует разрушение одного или нескольких составляющих композит однонаправленных слоев.

Поверхность прочности однонаправленного волокнистого композита, рассматриваемого как однородный анизотропный материал, должна быть функцией следующих четырех напряжений: напряжений в направлении волокон аа; максимальных касательных напряжений та, действующих в плоскости, параллельной волокнам; изотропной at и девиаторной it компонент главных напряжений в плоскости, перпендикулярной направлению армирования. Таким образом, макроскопический критерий прочности принято задавать в следующей форме:

Возможность использования данных, полученных из простых экспериментов, и хорошее соответствие предсказанных по критерию предельных напряжений как виду разрушения, так и предельным напряжениям, определенным экспериментально в условиях сложного напряженного состояния, — вот необходимые характеристики критерия прочности, пригодного к практическому использованию.

напряжений напряжений 0

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-

напряжений

Вариационный принцип Тонти, связанный с функционалом, зависящим от перемещений, функций напряжений, напряжений и деформаций

'ании напряжений

напряжений.

На свободном контуре в плоских задачах изопахи, изохромы и линии одинаковых величин главных напряжений, действующих вдоль контура, совпадают. у^щт

Приложение продольной силы Q к цилиндру под давлением не изменяет величину окружных ав и радиальных сг напряжений. Напряжения в продольном направлении

Напряжения оказывают определенное влияние на коррозию металлов и заслуживают особого внимания со стороны конструкторов. Эти вопросы подробно рассмотрены в гл. VII. Концентрация напряжений, возникающих при штамповке и сварке, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии металлов. Имеется значительное количество данных, подтверждающих, что при наличии в металле остаточных напряжений или приложенных извне нагрузок могут образоваться локальные гальванические элементы. В результате на участках металла, подверженных действию наибольших напряжений, появляются коррозионные поражения в виде трещин.

в брусе и дают погрешности только в тех областях бруса, которые непосредственно прилегают к месту приложения нагрузок. Дополнительные напряжения, накладывающиеся на основные в отмеченных областях, носят название местных напряжений.

Теоретический коэффициент концентрации напряжений ак равен отношению максимального местного напряжения сгтах к номинальному напряжению ан, т. е.

Приложение продольной силы Q к цилиндру под давлением не изменяет величину окружных ов и радиальных а, напряжений. Напряжения в продольном направлении увеличиваются пропорционально росту Q:

Рис. 6. Поверхности прочности, соответствующие критерию максимальной деформации: а — для композита стекло—эпоксид (Scotch-Ply 1002); б — для бороалюминия. Стрелками показано отклонение экспериментальных данных от кривой, полученной путем перехода из пространства деформаций в пространство напряжений. Напряжения указаны в килофунт/дюйм2 (1 кило-фунт/дюйм « 70,3 кГ/см2).

Рис. 15. Кривые пересечения поверхности прочности с плоскостями (аь ст2) и (о,, а6), построенные по результатам основных экспериментов (черные кружки) для главных осей тензора напряжений; напряжения указаны в килофуит/дюйм2.

усталостных трещин, Л. Коффином была предложена схема, основанная на предположении о существовании двух качественно различных предельных напряжений: напряжения а\ необходимого для возникновения усталостной трещины, и напряжения ст2, необходимого для ее распространения (рис. 8). Если ffi>02, возникшая трещина обязательно распространится на все сечение образца или детали. Если oi
В обстоятельных исследованиях И. А. Одинга и С. Е. Гуревича [4] было показано, что при одном и том же номинальном напряжении, существующем в нагруженном образце, уменьшение радиуса надреза приводит к увеличению местного напряжения в области вершины концентратора. Следовательно, номинальные напряжения а\, необходимые для возникновения усталостной трещины, тем меньше, чем острее надрез или чем больше аст. Вместе с тем для возникновения трещины необходимо, чтобы напряжение существовало не только на поверхности, но и на некотором участке определенных размеров вглубь от вершины надреза. Поэтому можно предположить, что интенсивность уменьшения напряжений ст_1 в зоне высоких коэффициентов концентрации напряжений невелика, что объясняется высоким градиентом напряжений для этих значений ас.

Заметим, что сама по себе полимеризационная усадка и усадка •от"изменения температуры является деформацией, не вызывающей напряжений. Напряжения возникают вследствие стеснения, наложенного на тело, так что здесь важны деформации, соответствующие этим напряжениям.

ния, а в корпусе — дополнительные напряжения сжатия (от действия притягиваемой детали). При нагружении соединения растягивающей силой в шпильке увеличиваются еще больше напряжения растяжения. Напряжения сжатия в корпусе уменьшаются в результате уменьшения силы прижатия детали и появления растягивающих напряжений.