Определять прочность

Для успешного решения задач, в которых требуется определять положение центра тяжести тел, полезно знать формулы координат центра тяжести некоторых линий, плоских фигур и тел.

то, подставляя в эти уравнения значения t, можно определять положение точки в пространстве. Уравнения (1.81) выражают закон движения точки в прямоугольной системе координат.

Для установления закона вращательного движения тела, по которому можно определять его положение в данный момент, проведем через ось вращения тела, связанную только с нею неподвижную полуплоскость НП, а внутри тела отметим подвижную полуплоскость, которая вращается около оси вместе с телом. Теперь угол ф, образуемый в каждый данный момент времени полуплоскостями НП и ПП (рис. 1.123), точно определяет положение тела в пространстве. Угол ф называется углом поворота и выражается в радианах. Чтобы определять положение тела в пространстве в любой момент времени, необходимо знать зависимость между углом поворота ф и временем t, т. е. знать закон вращательного движения тела, заданный уравнением

Уравнения движения несвободной голономной системы в обобщенных координатах мы получим из общего уравнения динамики (3.17). Приступая к выводу, следует прежде всего определить число степеней свободы, затем выбрать обобщенные координаты. Они должны удовлетворять условиям — однозначно определять положение системы и быть между собой независимыми. В остальном выбор обобщенных координат вообще произволен. Однако весьма важен «удачный» выбор этих координат. Термин «удачный» нужно понимать в том смысле, что

звено — кривошип. При образовании механизма сначала присоединяется структурная группа BCD (см. рис. 4.1), затем группа EF. В той же последовательности будем определять положение звеньев групп. Поскольку положение точек BL и D (см. рис'

После того как выбраны тела, которые должны служить телами отсчета, можно связать с ними какую-либо систему координат, например прямоугольную (декартову), и определять положение каждой точки движущегося тела тремя координатами в выбранной системе координат.

Выбрав систему отсчета, мы можем определять положение точки в пространстве при помощи трех координат, например, в прямоугольной (декартовой) системе координат. Если точка движется, то это значит, что положение ее относительно системы отсчета меняется со временем:, т. е. координаты движущейся точки являются функциями

Способность ориентироваться по звуку, т. е. определять направление, в котором находится источник звука, обусловлена главным образом одновременным воздействием звуковой волны на оба уха 1). Разность фаз, с которой проходящая волна воздействует на оба уха, и является тем физическим фактором, которым различаются волны, приходящие по различным направлениям. Лишь в том случае, когда источник звука находится прямо впереди или позади человека, звуковая волна достигает обоих ушей в одной и той же фазе. При всяком другом положении источника волна будет достигать обоих ушей с разной фазой. Это и дает возможность определять положение источника звука. Интересно отметить, что высота расположения источника звука над землей не имеет значения для сдвига фаз между волнами, действующими на оба уха (при нормальном, вертикальном положении человека). И действительно, человек в гораздо меньшей степени обладает способностью определять угол возвышения источника над горизонтом, чем положение той вертикальной плоскости, в которой лежит источник. Влияние сдвига фаз волны, действующей на оба уха, называется бинауральным эффектом.

б) на траектории выбрать начало отсчета О и положительное направление отсчета расстояний s = ОМ (абсолютная величина ОМ есть длина соответствующей дуги траектории); расстояние s, измеренное вдоль дуги траектории и взятое со знаком плюс или минус, будет однозначно определять положение точки М на траектории;

1. Проведем через ось вращения две полуплоскости, одну из которых зафиксируем, а другую неизменно свяжем с телом. Двугранный угол ф, угол поворота, между этими полуплоскостями будет однозначно определять положение тела. Направим по оси вращения ось Az, положительное направление на которой определяется единичным вектором ft. Будем считать ф:>0,если с конца вектора ft (с конца оси Az) угол ф видим отложенным против движения часовой стрелки. В противном случае ф < 0.

ГРАВИТАЦИОННЫЙ КАРОТАЖ - метод геофиз. исследований, проводимых в буровых скважинах с целью определения ср. значений плотности горных пород на разл. глубине в их естеств. залегании. Г.к. основан на измерении ускорения силы тяжести с помощью гравиметра. Позволяет определять положение рудных залежей, зон повышенной пористости, горн, давления и др. параметры.

ностроении (напр., металловедение); дисциплины, позволяющие определять прочность и несущую способность узлов и деталей машин в разл. условиях их эксплуатации и на основе этого рассчитывать их размеры (см. Сопротивление материалов, Упругости теория, Пластичности теория, Детали машин}; теория трения и исследования износа деталей в узлах машин, лежащие в основе решения вопросов повышения кпд машин, увеличения их ресурса, долговечности, улучшения качества поверхности деталей; исследования оптим. технол. процессов изготовления машин; проблемы надёжности; вопросы рационального использования энергии, повышения производительности машин и их экономичности; проблемы автоматич. управления в машинах.

МАШИНОВЕДЕНИЕ — наука о машинах, объединяющая комплекс науч. исследований по наиболее общим вопросам, связанным с машиностроением, независимо от отраслевой принадлежности и целевого назначения машин. В М. входят: машин и механизмов теория; дисциплины, изучающие св-ва материалов, применяемых в машиностроении (напр., металловедение); дисциплины, позволяющие определять прочность и несущую способность узлов и деталей машин в различных условиях их эксплуатации и на основе этого рассчитывать их размеры (см. Сопротивление материалов, Упругости теория, Пластичности теория, Детали машин}', теория трения, исследования износа деталей в узлах машин (см. Трение, Износ, Износостойкость), на основе к-рых решаются вопросы повышения кпд, увеличения ресурсов машин, их долговечности, необходимого качества поверхности сопряжённых деталей; исследования оптим. техно-логич. процессов изготовления машин; проблемы надёжности в машиностроении, вопросы рационального использования энергии, повышения производительности машин и их экономичности; проблемы автоматич. управления в машинах: применение средств управления и конструктивные построения машин и механизмов, упрощающие методы управления. Развитие М. неразрывно связано с исследованиями и достижениями автоматики, аэро- и газодинамики, гидродинамики, термодинамики, физ. химии, электроники, электротехники и др. В свою очередь потребности М. способствуют развитию этих отраслей науки, позволяя создавать новое машинное оборудование, необходимое для проведения экспериментальных исследований. М. является одной из осн. наук, обусловливающих технич. прогресс.

Специализированные дефектоскопы для строительной индустрии позволяют выявлять дефекты в железобетонных конструкциях и в сварных стыках арматуры, определять прочность бетона, оценивать степень натяжения высокопрочных болтов и шпилек.

Тем не менее, исследования поперечного нагружения волокнистых композитов явно свидетельствуют о том, что в таких условиях прочность связи на поверхности раздела должна в большей степени определять прочность композита, чем в условиях осевого нагружения. То, что в некоторых композитах А1 — В и Ti — В слой интерметаллида на поверхности раздела ие влияет на прочность, возможно, объясняется разрушением композита вследствие расщепления волокон. Такое расщепление практически сводит на нет роль поверхности раздела при поперечном нагружении, так как волокна не могут нести поперечной нагрузки, даже если поверхность раздела и передает ее.

Трапециевидные образцы позволяют определять прочность поверхности раздела при сдвиге, потому что быстрое изменение осевых напряжений в образце приводит к возникновению на поверхности раздела напряжений сдвига [50]

Попытка установить функциональную взаимосвязь между прочностью и скоростью звука была сделана также в работе [18], в которой автор применял теорию подобия. В результате были получены расчетные таблицы, по которым можно определять прочность по измеренному значению скорости звука. При этом автор считает, что для определения прочности по скорости звука достаточно 3—6 образцов.

Видно, что нелинейная связь является более предпочтительной формой связи. Наибольший интерес представляет корреляция, которая позволяла бы определять прочность в любом из трех структурных направлениях одновременно.

составляющими сил сопротивления на рабочем органе (канатном барабане) и определять прочность всех элементов системы, а также и мощность двигателя, исходя только из чисто статических предпосылок. Однако, по мере увеличения скоростей подъема, динамические составляющие возросли до таких величин, что пренебрежение ими уже не гарантировало достаточной надежности конструкции. Эти динамические составляющие на первых порах определяли приближенно и сводили к предположению, что запуск машины происходит равноускоренно в течение ограниченного времени (3—4 сек), которое само по себе принимали без достаточных обоснований. Следующий этап уточнения расчетов потребовал рассмотрения динамической системы машины, включая и приводной электродвигатель, как единого целого, где наряду с чисто механическими параметрами (вес груза, жесткость"канатов) учитывали и пусковые характеристики электропривода, что позволило составить общие динамические уравнения запуска машин, принимая пока ее механическую систему абсолютно жесткой. Следующим этапом явился отказ от последнего допущения и учет упругих деформаций, имеющих место как в жестких (валах, передачах), так и в гибких (канаты) элементах грузоподъемных машин. Это направление наиболее полно отражено в работах М. С. Комарова [35].v

Необходимо отметить также тот факт, что пределы усталости для одних и тех же материалов, определенные различными авторами, неодинаковы. Так, в работе [2] предел усталости для стали 45 равен cr_i = 22 кгс/мм2, в работе [3] 0_i = = 24 — 26 кгс/мм2. Результаты наших испытаний дали величину <7_( = 32,3 кгс/мм2. Несовпадение величин пределов усталости для одних и тех же материалов происходит из-за многих факторов. В частности, большое влияние оказывает масштабный фактор, нестабильность структуры и свойств материала одной и той же марки стали, различия в термообработке и т. д. Наши исследования показали, что предел усталости для зубчатых колес зависит от таких параметров, как число зубьев, модуль, ширина зубчатого венца, степень точности. Расчетным путем влияние этих факторов весьма трудно учесть. Поэтому для получения высокой точности и надежности расчета необходимо определять прочность самих зубьев путем их испытания. Обычные испытания для построения кривой Велера довольно длительны, в связи' с этим важное значение приобретают ускоренные методы испытаний. При этом более определенной величиной, характеризующей прочность зуба, будет не допускаемое напряжение, которое трудно измерить, а удельная нагрузка, равная отношению окружного усилия к модулю и ширине зубчатого венца , т. е.

В конструкциях часто необходимо определять прочность сварных соединений при переменных нагрузках, стойкость к хрупкому разрушению, зависящую от остаточных сварочных напряжений и состояния околошовной зонТы. Сопротивляемость хрупкому разрушению оценивается по величине работы динамического разрушения специальных образцов, в которых формируют предварительно усталостные трещины или делают разного типа надрезы, представляющие собой концентраторы напряжений.

Очевидно, что общий объем этих трещин, форма, размеры будут в большой степени определять прочность чугуна. Чем их больше, тем они сильнее разобщают металлическую основу, тем меньше 'прочность чугуна. Особенно сильно сказывается влияние графитных включений на прочность при растяжении. Острые концы полостей, занятых графитом, облегчают разрушение металлической основы. Они играют роль надрезов.