Поперечной прочности

Распределение термических, центробежных и В=7 > суммарных Напряжений в поперечной плоскости

Желательно совмещать линии центров изгиба также в поперечной плоскости. Соединение полками, обращенными в одну сторону (виды 11, 12), целесообразнее соединения полками, обращенными в разные стороны (виды 13, 14). В последнем случае в результате смещения линий центров изгиба в узле под нагрузкой возникает скручивающий момент.

По форме дорожки качения эти подшипники мало приспособлены к восприятию осевых нагрузок. Повысить осевую несущую способность можно путем разноса шариков, сопровождающегося переходом поверхностей контакта на участки сферы, расположенные под большим углом к поперечной плоскости симметрии (вид г).

а — изотермы на поверхности хОу (штриховая кривая разделяет область нагрева и область остывания); б — изотермы в поперечной плоскости jcOz, проходящей через центр источника; в — распределение приращений температуры по прямым, параллельным оси х и расположенным на поверхности массивного тела; г — распределение приращений температуры по прямым, параллельным оси у и лежащим в поперечной плоскости xOz; д — схема расположения координатных осей

уравнения (6.42) или (6.43). При использовании уравнения (6.42) необходимо иметь в виду, что для каждой поперечной плоскости / полубесконечного тела принимается свое время t, отсчитываемое с момента прохождения источника теплоты через рассматриваемую плоскость.

Рис. 6.18. Температурное поле предельного состояния при наплавке на лист толщиной 2 см (q = 4000 Вт, v = 0,1 см/с, А, = 0,4 Вт/(см-К), а = 0,1 см2/с): а — изотермы и кривые максимальных приращений температур на верхней (г = 0) и нижней (z = 6) плоскостях пластины; б — изотермы и кривые максимальных приращений температур в продольной плоскости xOz\ в — изотермы и нормальные к ним линии теплового потока в поперечной плоскости уОг

КИЛЕВАНИЕ - преднамеренное наклонение судна в поперечной плоскости до обнажения киля для осмотра и ремонта подводной части корпуса судна на плаву при отсутствии дока. К. возможно лишь для небольших судов; для среднетоннажных судов применяют кренование. Крупные совр. суда осматривают и ремонтируют только в доках.

реж. инструментов; в электротехнике и электронике - для изготовления грозоразрядников, высокотемпературных нагревателей (силмтовых стержней), ПП диодов и др.; в хим. и металлургии, произ-вах (детали аппаратуры и оборудования, работающие в условиях высоких темп-р, воздействия агрессивных сред) и т.п. КРЕН (от голл. krengen - класть судно на бок) - отклонение вертик. плоскости симметрии судна, ЛА от вертикали к земной поверхности. Характеризуется углом К. и скоростью К. К. возникает при разворотах и др. манёврах ЛА, у судна - при несимметричной относительно продольной вертик. плоскости загрузке, приёме балласта на один борт, при воздействии переменных поперечных сил (напр., от волн во время бортовой качки) и др. факторов. КРЕНОВАНИЕ - создание искусств, крена судна перемещением груза в поперечной плоскости. Служит для эксперим. определения положения по высоте центра тяжести судна и нач. поперечной метацентрич. высоты (см. Метацентр). К. проводят после постройки или ремонта судна. К. применяют также для обнажения борта малого судна на плаву с целью мелкого ремонта подводной части. КРЕПЁЖНЫЕ ДЕТАЛИ - детали для неподвижного соединения элементов машин и конструкций. К К.д. относятся обычно детали резьбовых соединений (винты, шпильки, гайки, шурупы), а также заклёпки, шпонки, вспомогат. детали - шайбы, шплинты, штифты и др. К.д. широко применяются во всех отраслях машиностроения, в стр-ве и др. областях. Типы и размеры всех массовых К.д. стандартизованы, что учитывается при изготовлении всех пром. товаров.

остойчивость судна - способность судна, выведенного внеш. воздействием из положения равновесия, возвращаться в исходное положение после прекращения этого воздействия; одно из важнейших мореходных качеств судна. Различают О. поперечную, соответствующую наклонению судна в поперечной плоскости (крену), и продольную, соответствующую наклонению в продольной плоскости (дифференту), а по характеру противодействия внеш. силам - статическую и динамическую. Мерами остойчивости служат метацентрич. высота (см. Метацентр], восстанавливающий момент при статич. наклонении и работа восстанавливающего момента при динамич. наклонении. ОСУШЕНИЕ - совокупность техн. мероприятий по отводу грунтовых и поверхностных вод от зданий, сооружений, с территории населённых мест, площадей, предназнач. для с.-х. освоения, и т.п. по осушит, и отводным каналам с помощью отводящего дренажа, водопонижающих установок. ОСУШЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ П О -лезных ископаемых- 1) комплекс мероприятий по борьбе с подз. водами при стр-ве и эксплуатации горных пр-тий. На карьерах О.м. включает также отведение поверхностных вод. О.м. осуществляют при помощи скважин, дренажных шахтных стволов и штреков, сквозных и забивных фильтров, водопонижающих колодцев и т.п. О.м. проводится с целью создания экон. эффективных и безопасных условий ведения горных

ПОДВЕСКА транспортных машин — совокупность направляющих устройств и упругих элементов, связывающих оси машины или её колёса с рамой или кузовом; обеспечивает плавность хода и устойчивость. Различают П. зависимую, у к-рой перемещение одного колеса оси в поперечной плоскости передаётся другому колесу, и независимую, у к-рой такое взаимодействие между колёсами оси отсутствует (см. Независимая подвеска -колёс). В систему П. включаются обычно

ШПАНГОУТ (от голл. spanthout) — 1) ребро жёсткости бортовой обшивки, располагающееся в поперечной плоскости судна (или фюзеляжа самолёта) между днищем и палубой. Ш. вместе с бимсами и флорами образуют рамы, обеспечивающие поперечную жёсткость корпуса судна. 2) Изображение поперечного сечения судна на конструктивном или теоретическом чертеже. Сечение на середине длины судна наз. мидель-Ш.

Рис. 8. Зависимость поперечной прочности волокнистого композита от содержания, вида расположения волокон и от силы связи волокна с матрицей.

Пэйтон и Локхарт в недавней работе [22] показали, что существуют оптимальные температуры изготовления, отвечающие максимальным значениям еще одной характеристики, а именно, поперечной прочности при растяжении. Авторы нашли, что поперечная прочность композита алюминий плазменного напыления— 20% нержавеющей стали достигает максимума после горячего прессования при температуре около 793 К- Оптимальное значение температуры в отношении поперечной прочности согласуется с оптимальным значением, отмеченным Бзйкером [1] для усталостной прочности.

Несколько иной подход применили Пэйтон и Локхарт [16] для расчета предельных значений прочности композитов алюминий—• нержавеющая сталь при поперечном растяжении. Верхнее предельное значение поперечной прочности, обусловленное фактором стеснения пластической деформации, они оценивали с помощью модели, развитой Дракером [7]. Эта модель разработана для плотноупакованного расположения (с различной плотностью) жестких включений в жесткой полимерной матрице. Согласно Пэйто-ну и Локхарту, если объемная доля волокон превышает ~35%, верхнее предельное значение прочности композита при поперечном нагружении примерно равно прочности материала матрицы. При увеличении объемной доли волокон превышение поперечной прочности композита над прочностью матрицы должно возрастать (вплоть до двукратного при объемной доле волокон около> 65%). Последний вывод не был подтвержден экспериментально и противоречит оценкам Чена и Лина, рассчитавших, что верхнее предельное значение поперечной прочности, в зависимости от объемной

Пэйтон и Локхарт рассчитали нижние предельные значения поперечной прочности, полагая, что в расчетах волокна могут быть заменены отверстиями (рис. 3) и что поперечная прочность композита меняется с изменением объемной доли волокон соответственно живому сечению. Согласно их данным, если объемная доля такова, что волокна касаются друг друга, композит обладает определенной поперечной прочностью. Однако для композитов значительной толщины (или при расположении волокон у поверхности композита) поперечная прочность при максимальной близости волокон должна приближаться к нулю с приближением к нулю доли сечения, несущей нагрузку.

Величина живого сечения, а значит, и нижнее предельное значение поперечной прочности зависят также от характера расположения волокон (рис. 4). Пэйтон и Локхарт сравнили собственные расчетные оценки нижнего предельного значения для гексагонального расположения с соответствующими оценками Чена и Лина и обнаружили, что они хорошо согласуются. Однако нижнее предельное значение прочности, полученное из геометрических соображений, зависит от направления приложения напряжений по отношению к рядам волокон, а это Пэйтон и Локхарт при сопоставлении не учитывали. Как будет показано далее, при одинаковой ориентации приложенных напряжений выводы геометрической модели и модели Чена и Лина применительно в гексагональному расположению согласуются хуже.

Модель Купера и Келли иллюстрирует рис. 5, где приведена зависимость отношения поперечной прочности композита к проч-

обще говоря, отличаться от напряжений, приложенных к образцу композита. Поэтому а, вероятно, лучше определить как величину поперечных напряжений, которые необходимо приложить к композиту, чтобы в данных условиях испытания разрушение происходило по поверхности раздела или путем расщепления волокон. Кроме того, в модели Купера и Келли при выводе выражения для ак предполагалось, что при разрушении матрицы и поверхности раздела напряжения, согласно правилу смеси для случая равных деформаций, аддитивны; реальное напряженное состояние может быть гораздо более сложным. Далее необходимо подчеркнуть, что кривая сгг=0 на рис. 5 не обязательно соответствует поставленному Купером и Келли условию, согласно которому необходимые для отделения матрицы от волокна напряжения равны нулю. В действительности эта зависимость характеризует прочность композита, в котором прочность поверхности раздела или поперечная прочность волокна меньше прочности матрицы, не связанной с волокнами (или—-для модели Купера и Келли — матрицы, в которой волокна заменены отверстиями). Это уточнение иллюстрирует рис. 6, где сгм характеризует прочность матрицы или прочность композита, в котором не разрушаются ни волокна, ни поверхность раздела, т. е. верхнее предельное значение поперечной прочности, а аи — прочность матрицы, не связанной с волокнами (или ма'три-цы, в которой волокна заменены отверстиями), т. е. нижнее предельное значение поперечной прочности. Штриховая кривая на рис. 6 показывает, что композиты с aiycr,>UM,TO величина а, будет влиять на поперечную прочность композита. Если aj>aM, то разрушаться будет матрица, и поперечная прочность композита будет равна поперечной прочности матрицы (с учетом концентрации напряжений и стеснения матрицы).

Влияние расположения волокон на нижнее предельное значение поперечной прочности композита количественно пока не оценивалось. Модель Купера и Келли основана на случайном расположении параллельных волокон, а нижнее предельное значение

Рис. 8. Влияние направления приложения напряжений на нижнее предельное значение поперечной прочности в случае плотноуиакованного гексагонального расположения волокон.

поперечной прочности приписывали композиту, в котором волокна заменены отверстиями. При этом использовали простой критерий разрушения: предполагалось, что разрушение при растяжении происходит тогда, когда напряжения в поперечном сечении минимальной площади равны пределу прочности матрицы.

Влияние расположения волокон на нижнее предельное значение поперечной прочности может быть проиллюстрировано с помощью двух основных типов расположения параллельных волокон—плотноупакованного и ортогонального. Рассмотрим плот-ноупакованное гексагональное расположение равномерно распределенных волокон, в котором элементарной ячейкой является равносторонний треугольник (рис. 8). Для этой конфигурации при приложении напряжений параллельно основанию треугольника нижнее предельное значение поперечной прочности композита соответствует верхним кривым на рис. 8. Зависимость Ок/сгм о*г объемной доли волокон описывается двумя линиями, пересекающимися при FB—0,30. Поперечная прочность быстрее уменьшается с ростом FB, когда объемная доля превышает примерно 0,30, и достигает нуля, когда волокна касаются друг друга (Ув=0,906). Если напряжения приложены в направлении высоты