Постоянных материала

Магнитотвердые материалы обладают коэрцитивной силой свыше 7960 а/м (100 э). Если такие материалы имеют к тому же и высокую остаточную намагниченность, то их можно применять для изготовления постоянных магнитов. Постоянные магниты, подобно электромагнитам, используют для получения постоянных магнитных полей значительной напряженности. Постоянные магниты применяют в технике уже в течение нескольких столетий, например, для изготовления магнитных стрелок компасов.

Постоянные магниты. В табл. 23 сведены по данным А. Б. Альтмана характеристики современных постоянных магнитных материалов, изготовляемых из металлических порошков.

совместно со Всесоюзным научно-производственным объединением Союзгазавтоматика разработал магнитные дефектоскопические комплексы «Код-М» и «Код-2». Принцип их работы основан на намагничивании дефектов и считывании постоянных магнитных полей рассеяния. Информация от считывания преобразуется в электрические сигналы. ;

ки состояния поверхностного слоя. То же относится и к измерениям магнитных свойств'образца в постоянных магнитных полях.

Ферромагнетизм обусловлен взаимной ориентацией постоянных магнитных моментов групп атомов в одном направлении. Природа парамагнетизма и ферромагнетизма одна. К феРР°магнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы. Общей чертой всех ферромагнитных материалов является их электронная структура. Железо, кобальт и никель относятся к переходной 3d группе, а редкоземельные элементы —к переходной 4/группе ![Л. 5]. Наличие у ферромагнетиков незаполненных d и f оболочек является важной деталью современных теорий ферромагнетизма. Во всех случаях соотношение между диаметром атома D и радиусом нестабильной орбиты г равно или больше 3. Атомы металла, обладающего магнитными свойствами, группируются в области, называемые доменами. Это наименьшие из известных постоянных магнитов. В каждом домене примерно 1015 атомов. Шесть тысяч доменов занимают площадь сравнимую с булавочной головкой.

Исследования анизотропного магнитоупругого эффекта проводились в переменных и постоянных магнитных полях при продольном и циркулярном намагничивании трубчатых образцов. Одновременно регистрировалось проявление магнитоупругого эффекта и в направлении приложенного магнитного поля.

к точке. Практически очень важную задачу представляет оценка остаточных напряжений в поверхностных слоях ферромагнитных материалов. Использование постоянных магнитных полей не дает правильной оценки величины и характера распределения напряжений, так как измеряемый сигнал в данном случае определяется средним значением напряжений по всему сечению образца. В связи с этим ценную информацию о величине и распределении остаточных напряжений можно получить в переменных полях.

Для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов в прутках, трубах и трубных заготовках из ферромагнитных и неферромагнитных сталей предназначена автоматическая установка ИПН-4. Принцип ее действия основан на регистрации вторичных полей вихревых токов и постоянных магнитных полей рассеяния от дефектов. Поэтому она оснащена вихретоковым и индукционными сменными датчиками. Индукционный датчик предназначен для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов металла в изделии из ферромагнитных сталей. В процессе контроля изделия намагничивают путем пропускания постоянного тока. Для обнаружения поверхностных дефектов в прутках и трубах из немагнитных сталей используют вихретоковый датчик.

Постоянные магниты. В табл. 23 сведены по данным А. Б. Альтмана характеристики современных постоянных магнитных материалов, изготовляемых из металлических порошков.

В научно-исследовательской лаборатории автоматического управления и контроля систем Тольяттинского политехнического института разработан способ повышения несущей способности ЭМО при одновременном снижении энергозатрат. Зазор между силовыми электромагнитами (СЭМ) ЭМО и шпинделем заполняется магнитной жидкостью (МЖ). За счет этого повышается демпфирование в системе и ее жесткость, а также КПД магнитного подвеса. Опоры такого типа получили название магнитожидкостных (М)КО). Их, видимо, можно рассматривать как индукционные магнитогидродинамиче-ские опоры г той лишь разницей, что -в качестве рабочего тела .используется не жидкий металл, а магпитожидкостпая среда с гораздо большим коэффициентом вязкости. Теоретические и экспериментальные исследования таких опор не проводились, имеются лишь скупые сведения о поведении собственно МЖ в строго постоянных магнитных полях [1. Кроме того, никогда не проводились исследования ЭМО с учетом

В условиях эксплуатации электроизмерительных приборов напряженность внешнего магнитного поля может достигать 400 А/м, что принято за испытательную (ГОСТ 22261—76). Поля с такой напряженностью встречаются лишь вблизи силовых установок, постоянных магнитов, электромагнитов и проводов сильного тока. Нижний предел напряженности постоянных магнитных полей в машиностроительных'производственных помещениях равен среднему значению поля Земли (около 40 А/м), а для переменных магнитных полей он обычно не ниже 4 А/м. Если защищаемое устройство находится на расстоянии / >• 1 м от источника поля, то поле в зоне расположения устройства можно считать равномерным.

Они зависят от упругих постоянных материала конструкции и размеров конструкции в рассматриваемой точке, но не зависят от напряжений и деформаций.

Вид функции /(ДА", С, т) и значения постоянных материала С, in определяются при лабораторных испытаниях на усталость с регистрацией кривых роста трещины / — N в образцах, для которых известно решение для коэффициента интенсивности напряжений:

совпадает по форме с обычным критерием предельного раскрытия (7.1), отличаясь от пего тем, что вместо упругих постоянных материала здесь стоят мгновенные упругие постоянные. Длина трещины 1(1 = /#*) = /# и время г**, в течение которого эта длина достигается, называются критическими, а Г* = ?„5+ ?#* = ?** определяет долговечность вязкоупругого тела с трещиной.

Величина Е, которая входит в формулу, выражающую закон Гука, является одной из важнейших физических постоянных материала. Она характеризует его жесткость, т. е. способность сопротивляться упругому деформированию. Эта величина называется модулем продольной упругости (также модулем упругости первого рода, или модулем Юнга).

нены. Следовательно, материал с противофазным искривлением волокон является более жестким, чем тот, у которого искривление всех волокон направления 1 совпадает по фазе. Материал с однородным искривлением волокон ведет себя как отдельный слой, армированный искривленными волокнами; его усредненные характеристики определяют по формулам табл. 3.3. Наличие кинематического стеснения при деформировании смежных слоев не позволяет использовать указанные формулы непосредственно для расчета упругих постоянных материала с противофазным искривлением волокон в слоях. Принятая модель построения (см. рис. 3.3) позволяет исследовать свойства композиционного материала в элементарном объеме, состоящем из двух смежных слоев длиной / (см. рис. 4.1). При определении упругих постоянных вначале находят компоненты uij для двух скрепленных по длине dx слоев с учетом совместности их деформаций, а затем производят усреднение по формуле (3.10).

Выражения для усредненных на базе / компонент матрицы податливости двух совместно работающих слоев получаются при подстановке зависимостей (4.9)—(4.11) в выражение (3.10) с учетом их изменений при повороте системы координат. При наличии синусоидальной формы искривления волокон формулы для расчета усредненных компонент матрицы податливости совместно работающих слоев получаются весьма сложными. Вычисление интегралов может быть выполнено лишь с помощью ЭВМ. Замена синусоидальной формы искривлений волокон ломаной линией, как показывает сравнительный анализ, не вносит большой погрешности в значения упругих постоянных материала, но значительно

По существу, при заданных параметрах искривления происходит симметричное смещение прямолинейных волокон в двух смежных слоях на угол ±6 относительно оси 1. Выражения для упругих постоянных материала согласно (4.9)—(4.11) имеют вид

постоянных материала к другим дается формулами

Сравнивая коэффициенты этого уравнения с коэффициентами полинома от компонент тензора деформаций и используя при этом обозначения (11), находим следующие выражения для постоянных материала в критерии максимальной деформации:

Закон преобразования коэффициентов, определяемых формулами (27а) — (27в), можно получить точно таким же образом, как это было сделано в предыдущем случае; мы на этом останавливаться не будем. Отметим, что исследуемый критерий разрушения, полученный из простых и наглядных физических соображений, в действительности записывается.весьма громоздко и включает в себя тензоры шестого и восьмого рангов, определяемые формулами (276) и (27в). Несмотря на сложность данной формулировки, она не дает в наше распоряжение дополнительных постоянных материала, поскольку величины, определяемые формулами (276) и (27в), представляют собой комбинации введенных ранее постоянных (27а). Отметим также, что, как следует из сравнения постоянных (27а) с коэффициентами критерия максимальной деформации (15), записанного для более простого частного случая деформированного состояния, зависимость этих коэффициентов от технических пределов прочности по деформациям в указанных двух случаях различна. Это наводит на мысль о том, что переход к упрощенным частным случаям означает нечто большее, нежели простое исключение тензоров высших рангов.

Инвариантная формулировка критерия разрушения произвольных анизотропных сред приводит к потере общности, поскольку количество независимых постоянных материала (при учете только линейных членов) уменьшается с 6 до 3.