Продольной прочности

Для выяснения вопроса об устойчивости самолета мы рассмотрим моменты сил, возникающие при повороте самолета около каждой из трех его осей, проходящих через центр тяжести С, — продольной, поперечной и путевой (рис. 363).

КРУГЛОПЙЛЬНЫЙ СТАНОК - деревообрабатывающий станок для продольной, поперечной и смешанной распиловки и раскроя брёвен и древесных материалов; реж. инстру-

При падении волны любого типа (продольной, поперечной, поверхностной) на цилиндр по касательной формируется обегающая и соскальзывающие волны. При этом волны обегания — соскальзывания формируются не всеми лучами, падающими на поверхность, а только теми, которые падают на криволинейную поверхность по касательной в соответствии с первым законом 'Дифракции (см. рис. 1.25) или под третьим критическим углом.

Для данного материала можно вычислить коэффициент безопасности при определенных условиях нагружения. Теория максимальных деформаций позволяет непосредственно определить коэффициент безопасности, форму разрушения и соответствующий слой. Сравнивая вычисленные напряжения в слое с допустимыми по каждой форме разрушения'(продольной, поперечной и сдвиговой), можно найти коэффициент безопасности по формуле Кб = Fp,oJ(°) — 1- Повторяй эту процедуру для каждого слоя, можно получить минимальный коэффициент безопасности. Энергетический критерий прочности не позволяет предсказать форму разрушения. Функциональная форма (а) = 1 определяет границу области в пространстве напряжений. Подстановка напряжений и последующая оценка значений функции (а) может привести к недоразумению, так как для функциональных форм, включа-

Другой возможный подход — феноменологический — позволяет лишь косвенно (впрочем, как и все остальные механизмы разрушения) исследовать случай разрушения по поверхности раздела. В теориях такого типа характеристики разрушения по поверхности раздела определяются только через экспериментальные данные по прочности композита, которые необходимо ввести в аналитические решения. Формулировка этих теорий требует, чтобы при продольной и поперечной ориентациях нагружения теоретические значения прочности согласовывались с экспериментальными. Предсказываемые теорией значения прочности для промежуточных значений углов между осью волокон и направлением нагружения зависят от экспериментальных данных по продольной, поперечной и сдвиговой прочности композита, независимо от механизма его разрушения.

Для решения этих уравнений и определения зависимости ггк= =/(6) необходимы экспериментальные значения продольной, поперечной и сдвиговой прочности композита при сжатии и растяжении. Теория не предполагает определенного механизма разрушения; влияние поверхности раздела на прочность при внеосном растяжении может быть учтено лишь косвенно — с помощью экспериментальных данных для 0 и 90°, а форма кривой при значениях углов, близких к 45°, определяется в основном сдвиговой прочностью 'композита и величиной недиагональных членов тензора Fij. Цай и By показали, что с теорией хорошо согласуются экспериментальные данные по прочности однонаправленных углепластиков при внеосном нагружении, но для других композитов или более сложных видов напряженного состояния теория не проверялась. .,..

Г-Ф J Применяются преимущественно при необходимости получения различных движений (например, для продольной, поперечной, конусной и фасонной обточки, когда направляющая выполняется в форме копирной линейки)

циентов продольной, поперечной и автокорреляции. Из полученных данных следует, что с ростом напряженности магнитного поля размеры температурных неоднородностей сокращаются в поперечном направлении и увеличиваются в продольном, т. е. происходит вытягивание вихрей вдоль по потоку. Измерения показали также, что снижение интенсивности пульсаций температуры происходит в основном за счет подавления высокочастотной части спектра.

Проекции скорости м, да и г> назовем, соответственно, продольной, поперечной и вертикальной скоростями. В уравнениях (59.1) т есть напряжение трения. Имея в виду третье из уравнений (59.1), в правых частях первых двух уравнений на основании уравнения Бернулли,

Для продольной, поперечной, крутильной и поверхностной волн эти скорости пропорциональны

Причины появления сварочных напряжений обусловлены неравномерным нагревом металла при сварке, литейной усадкой кристаллизующегося металла и структурной усадкой (изменением объемов структурных составляющих). Сварочные напряжения могут вызывать деформацию в виде продольной, поперечной и угловой в зависимости от типа сварного соединения формы шва, размера сварной конструкции и технологии сварки (рис. 1.13).

Приведенные далее результаты показывают, что зависимость-продольной прочности от толщины реакционного слоя очень напоминает соответствующую зависимость для систем третьего класса (рис. 3). Однако развитая для систем третьего класса теория неприменима к системам псевдопервого класса из-за непостоянства толщины зоны взаимодействия. В микроструктуре образца А16061—В, отожженного в течение 12 ч при 778 К, заметен нерегулярный рост продукта реакции (А1В2) через участки разрушения окисной пленки (рис. 4). Рост происходит в обе стороны от пленки, но исходная пленка на поверхности раздела сохраняется. Отсутствие пор, возникающих при эффекте Киркендалла1, также свидетельствует в пользу предположения о примерном равенстве-

Экстремальный характер зависимости деформации раз-рушения от прочности, обнаруженный в композитах А 16061 — 45% В после непродолжительных отжигов при 778, 811 и 833 К, связан с одинаковой степенью разрушения пленок на поверхности раздела и с образованием кристаллов диборида алюминия, прорастающих 'через исходную окисную пленку. Хотя процесс разрушения пленки 'охватывает крайне незначительную часть поверхности раздела, представляется, что взаимодействие такого рода благоприятно сказывается на продольной прочности.

Б'реятналл и др. [3], а также Кляйн и др. [11] исследовали типы разрушения композита Nb (сплав)—W при комнатной температуре и при 1477 К- Композит предназначен для высокотемпературной эксплуатации в окислительной атмосфере и состоит из устойчивого к окислению ниобиевого сплава (матрица) и вольфрамовой проволоки. Поскольку упрочнитель и матрица взаимно растворимы, но не взаимодействуют химически, композит относится ко второму классу. Для оценки влияния температуры на тип разрушения и на прочность предел прочности данного композита при внеосном нагружении определяли при комнатной температуре и при 1477 К- Зависимость прочности при растяжении от величины угла между направлением нагружения и проволокой представлена на рис. 13, а. При 1477 К композит более чувствителен к направлению нагружения, чем при комнатной температуре; это лучше видно на рис. 13, б, где значения прочности при внеосном нагружении нормированы относительно значения прочности при угле 0° (т. е. относительно продольной прочности).

растяжении, отнесенная к продольной прочности;------- при комнатной температуре;

Исходя из данных о продольной прочности и модуле композита T1-6A1-4V — 22 об.% А12О3, Тресслер и Мур [50] сделали вывод о справедливости правила смеси для модуля. Определенная ими прочность волокон (~211 кГ/мм2) указывает на очень малую степень разупрочнения волокон, а отсутствие их выдергивания свидетельствует о достаточно высокой прочности связи с матрицей. На основании результатов испытаний на растяжение композита после термообработки авторы пришли к предварительному (поскольку образцы не были достаточно хорошо сварены) заключению о меньшей чувствительности к степени взаимодействия Ti-матрицы с волокнами АЬОз по сравнению с волокнами В или B/SiC.

В литературе имеется много данных о продольной прочности композитов, поскольку эта характеристика обычно использовалась для оценки качества композитов металл — окисел путем сопоставления их действительной прочности с рассчитанной по правилу смеси. Внеосные механические свойства армированных окислами металлов были измерены лишь недавно. В связи с этим имеются данные о поперечной прочности (растяжение в направлении, перпендикулярном оси волокон) только для сплавов на основе Ni и Ti, армированных непрерывными волокнами сапфира.

(1)-учет только волокон («анализ решетки») и правило смесей для предсказания продольной прочности Sц1Т при растяжении;

Рис. 24. Сравнение теоретических зависимостей продольной прочности 5ц1Г композита Е-стекло — эпоксидная смола от объемного содержания волокон kf [6].

Последствия химического взаимодействия между составляющими в композициях третьей и псевдопервой группы проявляются не только после специальных термических обработок, но и после получения их методом горячего прессования. Большинство исследователей сходится во мнении, что существуют оптимальные параметры получения этих композиций. Если два любых параметра из трех (температура, время, давление прессования) постоянны, то кривая зависимости продольной прочности композиции от третьего переменного параметра имеет максимум. Объяснение такой зависимости будет дано при обсуждении выбора оптимальной температуры прессования композиции алюминий—борное волокно. Проиллюстрируем сказанное графиком (рис. 31) зависимости прочности и деформации до разрушения от температуры прессования композиции Ti — 6% А1 — 4% V — 25% волокон B/SiC. Кривые имеют пологий максимум в интервале температур 770—830° С. Снижение механических характеристик композиций, полученных прессованием при высоких температурах, объясняется химическим взаимодействием и разупрочнением волокон.

общей продольной прочности. Казалось бы целесообразно ограничивать ширину полок в балках, коль скоро при больших ширинах материал в них используется недостаточно эффективно. Однако делать пояса балок широкими приходится в ряде случаев из эксплуатационных, технологических, конструктивных и других условий.

Второй отдел «Справочника Шиманского» делится на две части. При составлении первой из них, включающей основы теории упругости, методы расчета прочности, жесткости и устойчивости призматических брусьев и пластин при простых деформациях (растяжении или сжатии, срезе, кручении, изгибе) и их сочетаниях (при сложном сопротивлении), а также способы расчета плоских перекрытий из нескольких перекрестных связей, Юлиан Александрович пользовался трудами И. Г. Бубнова и профессора Электротехнического института С. П. Тимошенко. «Самостоятельно нами написана,— сообщал Шиманский в предисловии ко второму отделу «Справочной книги для корабельных инженеров»,— лишь глава о расчете составных балок, выводы которой применены в дальнейшем при изложении теории общей продольной прочности корабля. Что касается второй части, то в основание ее нами положены те принципы