Предельные расчетные

дельной поверхностью для материала, как и ранее, является граница внутренней области пересечения поверхностей для всех слоев. Для ее построения обычно фиксируется ряд возрастающих значений гху, для каждого из которых строится плоская фигура. На рис. 14 показана предельная поверхность для эпоксидного боропластика, соответствующая т:ху = 0 и образованная пересечением прямых для всех слоев. На рис. 15 представлены предельные поверхности для другого боропластика, соответствующие различным уровням т:ху. >

Рис. 15. Предельные поверхности для эпоксидного боропластика, армированного под углами 0° (20%) и ±45° (80%), соответствующие различным уровням 1ху

Рис. 19. Предельные поверхности, построенные по критерию максимальных деформаций для эпоксидного боропластика с углами армирования 0° и ±45° при txy = 0; а — слой 0°; б — слой ± 45°; в — материал, армированный под углами ±45° (80%) и 0° (20%)

Предельные поверхности или кривые позволяют получить много полезной информации при анализе прочности слоистых композиционных материалов. Они особенно полезны на начальном этапе проектирования, так как позволяют сравнивать различные материалы и выбирать их свойства и структуру применительно к проектируемой конструкции. На рис. 21 показаны предельные поверхности двух материалов $ одинаковой схемой армирования 0° (60%) и ±40° (40%). По рисунку можно установить область,

Рис. 21. Предельные поверхности (критерий максимальных деформаций) для боропластика (штриховые линии) и высокопрочного углепластика (сплошные линии); ах,
Исследование возможностей этого простого способа, позволяющего использовать линейную теорию при описании поведения композитов с нелинейными характеристиками, провел автор главы [37]. Следует отметить, что предельные поверхности на рис. 4.4—4.8 получены в предположении, что разрушение композиционного материала наступает одновременно с достижением предельного состояния в любом слое. Значение члена F\2 в критерии Цая — By было существенно меньше других коэффициентов уравнения (4.2), поэтому в рассмотренных примерах предполагалось равным нулю.

Следовательно, и теориям Ю. И. Ягна, П. П. Баландина и И. Н. Миролюбова соответствуют предельные поверхности в виде поверхностей вращения. В теории П. П. Баландина это параболоид вращения, наподобие изображенного на рис. 8.27. В теории И. Н. Миролюбова это однополостной гиперболоид вращения (рис. 8.34). В теории Ю. И. Ягна частный вид поверхности вращения зависит от соотношения А, В и С.

Фиг. 2. Предельные поверхности, обусловливающие пластическое состояние.

Теория прочности материалов, понимаемая в обычном смысле, устанавливает предельные поверхности и разрушения в пространстве напряжений [1—5]. Сюда относятся, например, условия пластичности Сен-Венана, Губера-Мизеса-Генки и их обобщения, условие постоянства максимального растягивающего напряжения (Первая теория прочности) и другие условия разрушения.

предельные поверхности разрушения можно описать в четырехмерной системе координат некоторой функцией

При со = 0 (4.1.78) представляет начальную предельную поверхность неповрежденного материала, а при со = 1 предельную поверхность полностью разрушенного материала. Промежуточным значением со соответствуют промежуточные предельные поверхности, отвечающие частично поврежденному материалу.

Сечение ремня Р Н h Imax 2m ax Предельные расчетные длины Число ребер Масса 1 м длины ремня о 10 ребрами ?ю. кг/м

Расчетная ширина ftp, Ширин-а верхнего основания bo. Высота Л, мм Предельный диапазон регулирования Минимальный расчетный диаметр шкива dpm-m, Предельные расчетные длины Lf, мм Передаваемая мощность Ро, кВт, при v =

Размеры сечений поликлиновых ремней и предельные расчетные длины по РТМ 38-40528—74 приведены в табл. 27. Здесь же указаны рекомендуемое и предельно допустимое числа ребер. Расчетные длины этих ремней следует брать по ряду 1 табл. 25. Поликлиновые ремни допускают скорость до 35 м/с.

Размеры сечений поликлиновых ремней и предельные расчетные длины по РТМ 38-40528—74 приведены в табл. 27. Здесь же указаны рекомендуемое и предельно допустимое числа ребер. Расчетные длины этих ремней следует брать по ряду 1 табл. 25. Поликлиновые ремни допускают скорость до 35 м/с.

Предельные расчетные нагрузки должны вызывать напряжения, не превышающие предельно допустимых. Предельно допустимыми называют наибольшие напряжения, при которых слои композиционного материала работают без разрушения. •

Предельная нагрузка для заданных расчетных условий является максимальной нагрузкой, ожидаемой в процессе эксплуатации. Из всех предельных нагрузок, которые могут действовать на конструкцию в различных условиях, наиболее опасная для нее принимается за расчетную предельную нагрузку. Этой нагрузке соответствуют предельные расчетные напряжения.

изложенный в разделе IV. А. Предельные расчетные допустимые величины нагрузок при 95% уровне достоверности могут быть рассчитаны по общей формуле [уравнение (35)], в которой среднее значение определяется из предельной кривой на рис. 59. Другие параметры считаются известными или могут быть определены по данным, приведенным в работе Граймса с соавторами [18]. Нелинейные аналитические зависимости в сочетании с испытаниями модельных образцов соединений, учитывающими конфигурацию соединения и комбинации используемых материалов, могут быть использованы для построения целого семейства предельных кривых, предназначенных для определения допустимых характеристик. С помощью вычислительных программ можно поочередно моделировать одностороннюю, двустороннюю и врезную нахлестки. Если кривые, описанные ранее, намереваются применять непосредственно в расчетах, то необходимо использовать расчетный коэффициент К, определенный следующим образом:

Пользуясь этими исходными формулами, определяют предельные расчетные размеры для предшествующего перехода:

-----Нагрузки предельные — Расчетные

-----постоянной толщины цилиндрические — Нагрузки предельные — Расчетные формулы 280

— Нагрузки предельные — Расчетные формулы 275, 276