Внезапном расширении

т. е. при внезапном приложении нагрузки в стержне возникает в два раза большее напряжение, чем при статической нагрузке, плавно возрастающей от нуля до своей полной величины.

Метод головного импульса был использован также для исследования нестационарных волн, распространяющихся вдоль слоев и возникающих при внезапном приложении касательных напряжений в сечениях, перпендикулярных слоям. В работе Вёлькера и Ахенбаха [76] определены касательные напряжения на границах раздела слоев и проведено сравнение с результатами решения по теории эффективных модулей, оперирующей с осредненными напряжениями. Результаты сравнения показаны на рис. 6. Видно, что для применимости метода головного импульса в действительности необходима только параболическая форма дисперсионной кривой низшей моды и при малых

Поскольку при переходе от высокомодульных армирующих элементов к низкомодульному материалу матрицы упругие постоянные резко изменяются, все эти методы необходимо было модифицировать с тем, чтобы учесть возможные разрывы некоторых компонент тензоров напряжений и деформаций на границах раздела фаз. Для вывода дисперсионных соотношений был использован метод Рэлея — Ритца решения вариационных уравнений. Была исследована проблема о распространении гармонических волн в направлении, образующем произвольный угол с характерным направлением структуры композита. Структура композита может быть в принципе произвольной; например, можно рассматривать параллельные волокна с квадратной или гексагональной укладкой, трехмерные системы волокон или ячейки в форме произвольного параллелепипеда. Можно рассматривать включения нескольких типов, причем упругие свойства включений и матрицы могут меняться от точки к точке (но без нарушения периодичности по ячейкам). Результаты, полученные к настоящему времени, большей частью ограничены, как отмечено в работе Ли [40], случаем слоистых структур. Заметим, что волновые решения Флоке при определенной геометрии композита дают возможность получить точные решения для неустановившихся режимов. Этим способом Ли [40] (в его работе есть ссылки и на другие источники) решил задачу о распространении волны, возникающей при внезапном приложении давления к границе полупространства. В работе Пека [54] кратко рассматриваются применения теории Флоке — Блоха для случая неодномерных задач.

(верхние кривые) и режиме ИП (нижние кривые). На кривые нанесены значения температур для тех точек, в которых измерялся коэффициент трения. Опыты проводились на машине трения АЕ-5 на образцах из бронзы БрАЖМцЮ—3—1,5, работавших в паре со сталью 45. Из сравнения зависимостей для смазок МС-20 (граничное трение) и глицерина (ИП) видно, что в первом случае повышение температуры с ростом скорости вызывает увеличение трения, а во втором — уменьшение его. Такая реакция в режиме ИП свидетельствует об усилении смазочного действия и уменьшении вязкости пленки в связи с процессом хемо-сорбции, что исключено для граничного трения. Температурный интервал работы смазки по сравнению с граничным трением существенно расширяется. Аналогичная реакция в режиме ИП происходит и при внезапном приложении нагрузки. На рис. 2 приведены схемы последовательности изменения коэффициента трения по времени при внезапном приложении дополнительной нагрузки для случаев граничного трения (рис. 2, а) и ИП (рис. 2, б). Вначале, пока действует повышенная нагрузка, в обоих случаях коэффициент трения повышается, происходит разогрев поверхностей. После снятия дополнительного давления при граничной смазке трение постепенно снижается до

Рис. 2. Изменение коэффициента трения / по времени т при внезапном приложении дополнительного давления

При внезапном приложении внешних моментов и нулевых начальных условий:

Из фиг. 95 следует, что при внезапном приложении нагрузки динамическое напряжение в стержне будет в два раза больше, чем при медленном повышении силы от нуля до So.

Однако, если MI значительно превышает М2, то это невыгодно в том отношении, что все части муфты будут излишне тяжёлыми при сравнительно небольшом выигрыше в работе. С другой стороны, при слишком малом MI затягивается период включения. При внезапном приложении крутящего момента происходит удар, который может неблагоприятно отозваться на всей установке. Если разность М^ — М^ очень велика, то в конце периода включения происходит обратный удар, который также может быть опасным.

или ролика 1 (см. рис. 106). При определении динамической нагрузки, действующей на механизм, различают механизмы с линейной и нелинейной упругой характеристикой. К первым из наиболее распространенных механизмов относятся храповые и клиновые стопорные устройства, а ко вторым — роликовые и шариковые. Под мгновенно приложенной нагрузкой будем понимать такую нагрузку, которая достигает своего номинального значения мгновенно или за промежуток меньший, чем период собственных колебаний системы. Такие нагрузки испытывают стопорные устройства механизмов подъема при внезапном приложении груза или механизмов поворота от порыва ветра, выстрела (для случая

! Переходные процессы при внезапном приложении к системам весовой нагрузки показаны на рис. 6.

При внезапном приложении пульсирующей нагрузки к упругой системе, каковой является валопровод турбины и генератора, в системе возникают свободные и вынужденные крутильные колебания. Свободные колебания представляют собой сумму бесконечного числа гармоник с собственными частотами системы. Вынужденные колебания происходят с частотами со и 2о>. Свободные и вынужденные колебания с течением времени затухают, что обусловлено наличием в си--стеме внешних и внутренних сопротивлений, к которым относятся внутреннее трение в материале валопровода, аэродинамическое трение дисков и лопаток турбины и трение в подшипниках. В расчетах крутильных колебаний эти сопротивления не учитываются. Рассеивание энергии в активных сопротивлениях цепей генератора также способствуют затуханию вынужденных колебаний.

где ц>д — безразмерный коэффициент потерь, выражающий потерю в диффузоре в долях от потери при внезапном расширении. Для конических диффузоров коэффициент потерь фа

где фя — безразмерный коэффициент потерь, выражающий потерю в диффузоре в долях от потери при внезапном расширении.

где ? — коэффициент местного- сопротивления; и2 — скорость после местного сопротивления (в некоторых случаях значение коэффициента ? относят и к скорости У! до местного сопротивления). В большинстве случаев коэффициент'? определяют по справочным данным, полученным на основании опытных данных. При внезапном расширении русла потери напора при турбулентном движении могут быть найдены по теоретической формуле, которая следует из теоремы Борда — Карно:

в котором Лвр — потеря, напора при внезапном расширении, определя» ется по формуле (4.17)

Изменение координаты *i рассматривается как происходящее при внезапном расширении потока, как это показано для невращающегося потока на рис. 4.3. В соответствии с уравнением количества движения при бесконечно малом изменении радиуса свободной поверхности xl не требуется внешней силы Apir(R2 -r\) для поддержания формы течения, т. е. для

при внезапном расширении перед сепаратором С, =0,15!

тивления •, = /и 1 — I -=- ) от числа Ке при внезапном расширении наступает, когда Re = ^5 > 5000 [43].

При внезапном расширении (а0 = 180°) коэффициент/и» 1; коэффициент сопротивления ?а зависит от угла конусности а^ диффузорного перехода и от соотношения диаметров

ка», когда при внезапном расширении канала угол раскрытия может быть очень большим.

Если начальная скорость истечения и, следовательно, инерция струи не велики, может произойти быстрое затухание струи и поток расширится от диаметра d0 до диаметра d& ; при этом расстояние х s будет малым. Во всех случаях углы при внезапном расширении не обтекаются и в них образуется вихревая зона, вызывающая потерю энергии на внезапное расширение. Эта потеря вычисляется с помощью известной формулы Карно-Борда.

при данном — и малом значении — может получиться раскрытие струи до стенок, явление будет носить характер обычного удара при внезапном расширении и подчиняться законам движения газов по трубам и каналам.