Размерами механизма

материалах не обладают свойством дисперсии, наличие граничных поверхностей, определяющих форму конструкции, вызывает отражение волн, характер которого зависит от длины волны (А, = = 2nlk = 2пи/а>). Если через а обозначить характерный геометрический параметр (толщину, диаметр), то параметры ka или соа/у оказываются критическими в задачах, включающих анализ дисперсии. Поэтому естественно ожидать, что структурные неоднородности, такие как волокна, слои или частицы, содержащиеся в связующем, будут вызывать возрастание дисперсии волн, длина которых приближается к размерам или расстояниям между компонентами композиционного материала. Отметим, что в композиционных материалах, используемых для изготовления элементов конструкций, существуют два источника дисперсии — связанный с геометрическими параметрами структурных элементов материала, например с диаметром волокон или толщиной слоя, и определяемый размерами конструкции. Можно ожидать, что второй источник дисперсии оказывается существенным для волн, длина которых значительно превышает характерные размеры структурных элементов материала.

Хрупкое разрушение материалов. Предположим, что изучаемый механический процесс определяется формой и размерами конструкции (образца), характером приложенных внешних сил, длиной образовавшейся трещины, механическими свойствами материала и времени:,

ПРОЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ — прочность материала, реализуемая в конструкции. В ряде случаев конструкции, выполненные из материала, имеющего более высокую статич. (напр., предел прочности) или динамич. (напр., предел усталости) пэочность при испытании лабораторных образцов, разрушаются при более низких нагрузках или при меньшем сроке эксплуатации, чем конструкции, изготовленные в лабораторных условиях из менее прочных материалов (см. табл. 1). Наблюдаемое несоответствие между прочностью материала и П.к. объясняется в первую очередь следующими особенностями конструкции по сравнению с лабораторными образцами: 1) значительно большими, как правило, размерами конструкции (масштабный эффект). При заданном уровне напряжения с увеличением размеров нагруженного тела его запас упругой энергии увеличивается. Теоретически показана возможность развития внутренних трещин или дефектов, если величина накопленной потенциальной энергии деформации равна или больше работы, необходимой для создания новой поверхности раздела в зоне, прилегающей к устью трещины. Экспериментально неоднократно наблюдался переход от вязкого к макрохрупкому разрушению у одного и того же материала (даже такого пластичного, как малоуглеродистая сталь) при возрастании запаса энергии упругой деформации за счет увеличения размеров деталей или изменения податливости всей нагруженной системы. Отсюда следует, что склонность к хрупкому разрушению и развитию мельчайших трещин или дефектов

Под малостью же деформации конструкции в целом будем понимать малость перемещений ее точек по сравнению с габаритными размерами конструкции.

табл. 14 находим допускаемое напряжение н» кручение; приняв запас прочности ПЕ = 2,5 в связи с ответственностью и значительными размерами конструкции, получим

По табл. 15 находим допускаемое напряжение на кручение: приняв запас прочности п = 2,5 в связи с ответственностью и значительными размерами конструкции, получим

возникают напряжения первого рода, действующие и уравновешивающиеся в объемах, соизмеримых с размерами конструкции или ее отдельных частей. Напряжения второго и третьего рода действуют и уравновешиваются в пределах микрообъемов и отдельных зерен металла.

При изгибных колебаниях механический импеданс многослойной конструкции определяется упругими свойствами, плотностью материалов и толщиной слоев, размерами конструкции, кривизной ее поверхности, наличием дефектов соединений между слоями, частотой и другими факторами. Расчет механических импедансов в общем случае сложен и ненадежен. Полезны две теоретические модели.

В том случае, когда сжимающие нагрузки, действующие на такие элементы конструкций, как стойки, колонны, пластины или тонкостенные цилиндры, достигают некоторой критической величины, иногда внезапно происходят изменения их формы — изгибание, сморщивание, искривление или выпучивание. Хотя напряжения, вызываемые приложенными нагрузками, могут быть вполне допустимыми с точки зрения прочности, большие перемещения в результате изменений формы могут привести к потере равновесия и внезапной поломке. Такой вид разрушения обычно называется разрушением вследствие неустойчивости, или выпучивания. Потеря устойчивости обусловлена лишь размерами конструкции и модулем упругости материала и никак не связана с его прочностью. В частности, элемент конструкции из высокопрочной стали заданной длины не может выдержать критической нагрузки, большей, чем элемент таких же размеров и такого же поперечного сечения из низкопрочной стали. Боковое выпучивание продольно сжатых стержней представляет собой имеющий большое практическое значение пример потери устойчивости, исследование которого позволит понять сущность этого явления.

юзникают напряжения первого рода, действующие и уравнове-пивающиеся в объемах, соизмеримых с размерами конструкции ми ее отдельных частей. Напряжения второго и третьего рода действуют и уравновешиваются в пределах микрообъемов и отдельных 1ерен металла.

1. Необходимо убедиться, что заполнитель имеет размеры, совпадающие с размерами конструкции, для которой он предназначен. Если существует возможность, необходимо немного растянуть заполнитель, так как во время цикла отверждения может произойти усадка материала, в результате чего могут появиться дополнительные пустоты. Если толщина заполнителя иа разных участках панели неодинакова, необходимо усилить несущие пластины дополнительными слоями или прокладками, чтобы избежать образования иепроклеенных участков.

ПРОЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ — прочность материала, реализуемая в конструкции. В ряде случаев конструкции, выполненные из материала, имеющего более высокую статич. (напр., предел прочности) или динамич. (напр., предел усталости) точность при испытании лабораторных образцов, разрушаются при более низких нагрузках или при меньшом сроке эксплуатации, чем конструкции, изготовленные в лабораторных условиях из менее прочных материалов (см. табл. 1). Наблюдаемое несоответствие между прочностью материала и П. к. объясняется в первую очередь следу-ющимиособенностямиконструкции по сравнению с лабораторными образцами: 1) значительно большими, как правило, размерами конструкции (масштабный эффект). При заданном уровне напряжения с увеличением размеров нагруженного тела его запас упругой энергии увеличивается. Теоретически показана возможность развития внутренних трещин пли дефектов, если величина накопленной потенциальной энергии деформации равна или больше работы, необходимой для создания новой поверхности раздела в зоне, прилегающей к устью трещины. Экспериментально неоднократно наблюдался переход от вязкого к макрохрупкому разрушению у одного и того же материала (даже такого пластичного, как малоуглеродистая сталь) при возрастании запаса энергии упругой деформации за счет увеличения размеров деталей или изменения податливости всей нагруженной системы. Отсюда следует, что склонность к хрупкому разрушению и развитию мельчайших трещин или дефектов

величина определяется размерами механизма, передаточной функцией У„« = u/j/wi скорости движения и перемещения 5н толкателя [см. формулы (12.11) и (12.12)].

При проектировании кулачковых механизмов необходимо удовлетворить различные требования минимума габаритных размеров контактных напряжений и потерь на трение, исключения возможности заклинивания при работе и др. Для снижения материалоемкости обычно стремятся к уменьшению габаритных размеров. Так как угол давления определяется направлениями вектора скорости выходного звена и нормали к профилю кулачка, то, следовательно, выбор геометрических размеров механизма определяет и его эксплуатационные свойства. Для всего диапазона изменения передаточной функции необходимо обеспечить значение угла давления, меньшее минимально допустимого осд Размеры, полученные из условия обеспечения требуемых качественных характеристик и определяющие габаритные размеры механизма, называют основными. Установим связь между углом давления и геометрическими размерами механизма с толкателем. Аналитическое выражение передаточной функции определится^ из подобия треугольников, образованных векторами скорости VA,, VA,, VACA, на плане скоростей (рис. 15,3) и ЛО,ЛВ на схеме механизма:

величина определяется размерами механизма, передаточной функцией v4n = u/i/coi скорости движения и перемещения 5д толкателя [см. формулы (12.11) и (12.12)].

Аналитический метод исследования основывается на установлении связи между известными размерами механизма и профилем кулачка г (а) и законом движения ведомого звена 5(ф) или Р (ф). При решении данной задачи используют условия замкнутости контура, подробно рассмотренные в гл. 1 и 2.

Понятие «малости» амплитуды возбуждения является относительным и, следовательно, должно быть учтено применительно к тем практическим задачам, которые мы будем рассматривать. В дальнейшем будем считать амплитуду вибрации малой, если абсолютные перемещения стойки механизма малы по сравнению с абсолютными размерами его звеньев. Амплитуду пульсации будем считать малой, если отклонение механизма из положения равновесия, вызванное статическим воздействием силы, равной по величине амплитуде пульсации, мало по сравнению с абсолютными размерами механизма.

Индивидуальные пассивные условия связи разделяются на структурные, пассивный характер которых определяется структурными признаками механизма, и размерные, которые могут стать пассивными только при определенных соотношениях между основными размерами механизма. Структурные пассивные связи учитываются дополнительным членом структурной формулы.

Индивидуальные пассивные связи, пассивный характер которых определяется соотношениями между основными размерами механизма, при составлении структурной схемы не могут быть учтены; они выявляются при рассмотрении кинематической схемы.

пассивный характер которых определяется структурными признаками механизма, и размерные, которые могут стать пассивными только при определенных соотношениях между основными размерами механизма. Структурные пассивные связи учитываются дополнительным членом структурной формулы.

Индивидуальные пассивные связи, пассивный характер которых определяется соотношениями между основными размерами механизма, при составлении структурной схемы не могут быть учтены; они выявляются при рассмотрении кинематической схемы.

Установим связь между расстоянием L = pN и прочими размерами механизма. Опустив из точки О перпендикуляр Oq на вспомогательную прямую QM, получим треугольник OqN, подобный треугольнику QpN. Из подобия треугольников следует

Рассмотрим еще уравнения (141) и (142), устанавливающие связь между заданной кривой и основными размерами механизма. Для лемнискат Бута, при известных с и т, имеет место 4^2 = с + 2т2, что позволяет определить размер R" При этом возможно R ^ т. В нашем случае 4/?2 = 2та, откуда следует, что