Свойством обратимости

Так, жесткость конструкции определяется таким свойством материала, как модуль нормальной упругости (Е), и размеры изделия определяются его значением и величиной допустимой упругой деформации.

Живучесть определяют по двум кривым усталости. Первую кривую строят для момента образования начальной усталостной трещины, а вторую — по окончательному разрушению. Расстояние между этими кривыми при каждом напряжении, т. е. число циклов работы образца с трещиной, и есть живучесть. Живучесть является самостоятельным свойством материала, которое пока не удается предсказать на основе знания других механических свойств. Высокие механические свойства, включая достаточную пластичность и ударную вязкость, часто сочетаются с очень низкой живучестью.

При ударе часть энергии, а иногда вся энергия, поглощается металлом. Некоторая доля поглощенной энергии идет на деформационное упрочнение, которое является общим свойством материала, характеризующим сопротивление дальнейшему деформированию. Изучение упрочнения представляет интерес, поскольку характер изменений микроструктуры материала, вызванных импульсной нагрузкой, совершенно отличается от характера изменений при статических нагрузках, и поскольку вследствие неравномерной упругопластической деформации в одном и том же теле могут иметь место различные степени упрочнения металла.

Этот коэффициент согласно такому определению является не просто свойством материала, но также зависит от размеров тела. Поэтому удобнее пользоваться понятием теплоемкости, отнесенной к единице массы или удельной теплоемкости с, Дж/(кг-К), которая зависит только от свойств материала:

Вязкость разрушения. Разрушение наступает, когда поле напряжения у вершины трещины достигает критической величины, т. е. /С становится равным Кс — вязкости разрушения материала. Подобно пределу текучести величина Кс является механическим свойством материала, которое зависит от температуры, скорости нагружения и структуры. Однако Кс также зависит и от степени развития пластической деформации у вершины трещины. Если область плас-тической деформации мала по сравнению с размерами образца и длиной трещины, Кс имеет минимальное значение и рассматиравается как константа Kic — вязкость разрушения в условиях плоской деформации.

Заключение. Движущей силой процесса разрушения является поле напряжений у вершины трещины. Величина этих напряжений пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжения К. Он зависит от длины трещины, приложенного напряжения и геометрии тела. Сопротивление разрушению является свойством материала, называемым вязкостью разрушения /Сс. Разрушение наступает, когда К=КС. Для данного образца критическая длина трещины (ас) является функцией приложенного напряжения и наоборот. Например:

Сравнительные данные по Kic(J) для трех указанных выше сталей приведены на рис. 8. Поскольку предполагается, что /ic является свойством материала, характеризующим сопротивление упруго-пластическому разрушению при медленном, равномерном нагружении, сравнение данных по /jc и Kic(J) позволяет сделать количественную оценку поведения этих сталей при разрушении. Все данные, представленные на рис. 8, получены на образцах ориентировки ПД с использованием одинаковых методик опреде-

Глубокий анализ этих величин и возможности использования их для оценки прочности межатомной связи, проведенный С. Т. Кишкиным [77], К. А. Осиповым [59], показывает, что нет однозначной количественной зависимости между прочностью кристаллических тел и какой-либо из этих физических величин, принятой за меру межатомной связи. Это обусловлено тем, что прочность является структурно-чувствительным свойством материала в упругой и пластической областях.

личением коэффициента трения до весьма высоких значений (0,37—0,47). При дальнейшем нагреве (200—350° С) коэффициент трения резко падает, а затем в некотором диапазоне увеличения температур (350—550°) стабилизируется. Начиная с температур 500—550°, значения коэффициента трения возрастают, и при 700—1000° С начинается плавное снижение коэффициента трения. Важным свойством материала «Ретинакс», обусловливающим его широкое применение, является его стойкость к кислотам, щелочам, неполярным растворителям, бензину и смазочному маслу, а также его устойчивая работа при пониженных температурах и в тропических условиях, характеризующихся значительными перепадами температуры и повышенной влажностью. Положительные результаты испытаний этого материала позволяют рекомендовать его

За последние 25 лет особое развитие получило применение в машиностроении пластмасс, которое представляет не только указанную выше тенденцию к дифференциации применяемых материалов, но и в известной степени новое, гармоническое направление в конструировании машин. Это направление основано на несколько ином представлении о сущности конструктивных форм деталей машин. Если до недавнего прошлого термин «конструктивная форма» в большинстве случаев понимался только как соответствие формы детали ее функциональному назначению, то, строго говоря, это являлось ограниченной трактовкой понятия «конструктивная форма», так как в действительности это понятие должно 'характеризоваться не только функциональными признаками, но и свойством материала, способом изготовления и внешним видом детали. Это положение можно подтвердить также изготовлением кузовов легковых автомобилей из пластических масс.

нанесения на их поверхность прозрачной пленки из оптически чувствительного материала. Однако в основной части его приложений используются модели натурных деталей, выполненные из прозрачного материала, обладающего нужными оптическими свойствами. Основным необходимым свойством материала является его способность к двойному лучепреломлению, которую приобретают некоторые прозрачные материалы при возникновении в них напряжений и деформаций. Модель нагружают, создавая нагрузки, подобные существующим в конструкции. При просвечивании модели поляризованным светом наблюдают оптические эффекты, возникающие под действием нагрузок. При просвечивании модели белым светом на экране полярископа наблюдают картину цветных изохром, покрывающую все изображение модели, а при просвечивании монохроматическим светом — картину чередующихся темных и светлых полос интерференции. Эти полосы нумеруют в соответствии с порядком циклов изменения интенсивности света (от затемнения к просветлению и обратно), происходящего в рассматриваемой точке модели при увеличении нагрузки от нуля до полной ее величины. Эти порядки (номера) полос обычно выражают через напряжения в модели с помощью-зависимости, существующей между напряжениями и оптическим эффектом. Порядки полос также можно выразить с помощью соответствующей зависимости и через деформации. Если материал ведет себя линейно и упруго, обе зависимости приводят к одному и тому же результату. Если же материал обнаруживает вязкоуп-ругость, то необходимы обе эти зависимости.

щих ее звеньев. Примером обратимой может служить вращательная пара. Действительно, вращение вала в неподвижном подшипнике или подшипника относительно неподвижного вала приводит к тому, что точки соприкасающихся поверхностей вала и подшипника описывают одинаковые траектории — окружности. Свойством обратимости обладают все низшие кинематические пары. Все высшие кинематические пары относятся к необратимым.

3. По характеру соприкосновения элементов пары разделяются на высшие и низшие. Низшими называются такие пары, у которых требуемое относительное движение звеньев может быть получено постоянным соприкосновением элементов пары по поверхности, например поступательная, вращательная, винтовая, шаровая пары. Низшие пары обладают свойством обратимости движения, т. е. форма траекторий точек звеньев в отно-

Высшими называются такие пары, в которых требуемое относительное движение может быть получено только соприкосновением элементов пары по линиям, или в точках, например шар на плоскости, цилиндр на плоскости, соприкосновение зубьев зубчатых колес и т. д. Высшие пары свойством обратимости не обладают. Рассматривая пару цилиндр — плоскость, устанавливаем, что точки цилиндра при качении его по неподвижной плоскости описывают траектории — циклоиды, а при обкатывании плоскости по неподвижному цилиндру точки плоскости описывают траектории — эвольвенты. Таким образом, в высших парах формы траекторий точек звеньев будут различными в зависимости от того, какое звено считать неподвижным.

Кинематические пары отличаются следующими признаками: числом простейших относительных движений, которых звенья лишаются при соединении их в кинематические пары; видом элементов кинематических пар; свойством обратимости; видом относительного движения звеньев. Рассмотрим эти признаки. Любое перемещение свободного тела в пространстве можно рассматривать как совокупность шести независимых друг от друга движений: трех поступательных движений параллельно осям координат х, у, z и трех вращательных движений относительно осей, параллельных осямх, у, z (рис. 3.101). Рис. 3.101, Допустим, что два звена соеди-

В низших парах происходит относительное скольжение элементов при поступательном, вращательном и винтовом движениях, а в высших парах возможно качение и скольжение элементов этих пар. Низшие1 пары^обладают свойством обратимости движения, т. е. относительные траектории совпадающих точек звеньев, входящих в низшую пару, тождественны. В самом деле, во вращательной паредакими траекториями являются окружности одинаковых радиусов, в поступательной — совпадающие отрезки прямых, в винтовой — совпадающие винтовые линии. В высших кинематических парах, как правило, траектории совпадающих точек в относительном движении различны. Например, траекторией точки В, принадлежащей толкателю, в движении относительно кулачковой шайбы (рис. 10), является профиль этой шайбы. Траекторией же любой точки профиля кулачка в движении относительно толкателя будет некоторая кривая, проходящая через точку В. Эта кривая показана на рис. 10 штрихпунктиром. Другой пример высшей пары показан на рис. 11. Ролик А перекатывается без сколь-

Всякий термодинамический процесс может возникнуть только при нарушении механического или термического равновесия. Процессы, в которых газ проходит через ряд равновесных состояний, называются равновесными. Они могут идти в прямом и обратном направлениях, т. е. обладают свойством обратимости. -^Обратимыми называются процессы, в которых газ проходит в противоположном направлении через все состояния прямого или обратного равновесного процесса. Для полной обратимости необ-

элементов кинематических пар; свойством обратимости; видом

Длины звеньев механизма удовлетворяют условию А С :"АВ — CD : BE. Звено / и кулиса 2 вращаются вокруг неподвижной оси А. Звенья 4 и 5 входят во вращательные пары С и В со звеном / и D и Е с ползунами 6 и 3, скользящими вдоль оси х кулисы 2. При вращении звена / вокруг неподвижной оси А, выбранной в качестве центра подобия, и движении одной из точек О или Е по произвольной траектории другая из этих точек будет описывать подобную траекторию. Механизм обладает свойством обратимости, т. е. центром подобия может быть выбрана любая точка A, D или Е.

Длины звеньев механизма удовлетворяют условиям: BC=ED и EB=DC, т. е. фигура EBCD является параллелограммом. Кроме того, удовлетворяются условия: AC:CH=FD:DH=AB:BG. При любой конфигурации параллелограмма EBCD точки A, G, F и Н будут лежать на одной общей прямой. При вращении звена / вокруг неподвижной точки А, выбранной в качестве центра подобия, и движении одной из точек G, F или Н по произвольной траектории остальные две точки будут описывать подобные траектории. Механизм обладает свойством обратимости, т. е. в качестве центра подобия может быть выбрана любая точка: A, G, F или Н.

Длины звеньев механизма удовлетворяют условиям: BC=ED и ЕВ= —DC, т. е. фигура EBCD является параллелограммом. Кроме того, удовлетворяются условия: AC:CF=: =HE:EG=AB:BG=HD:DF. При любой конфигурации параллелограмма EBCD точки A, G, F и Н лежат на одной общей прямой. При вращении звена / вокруг неподвижной точки А, выбранной в качестве центра подобия, и движении одной из точек G, F или Н по произвольной траектории остальные две точки будут описывать подобные траектории. Механизм обладает свойством обратимости, т. е. в качестве центра подобия может быть выбрана любая точка: А, G, F или Н.

Длины звеньев механизма удовлетворяют условиям: BC=ED и EB=DC, т. е. фигура EBCD является параллелограммом.' Жесткий треугольник GCB подобен треугольнику ОНА. При любой конфигурации параллелограмма EBCD треугольник ОНА имеет постоянные углы при его вершинах. При вращении звена / вокруг неподвижной точки А, выбранной в качестве центра подобия, и движении одной из точек G или Я по произвольной траектории другая точка будет описывать подобную траекторию, повернутую на постоянный угол. Механизм обладает свойством обратимости, т. е. в качестве центра подобия может быть выбрана любая точка: А, О или Я.