Динамического разрушения

В применении к механизмам сущность метода может быть сформулирована так: если ко всем внешним действующим на звено механизма силам присоединить силы инерции, то под действием всех этих сил можно звено рассматривать условно находящимся в равновесии. Таким образом, при применении принципа Далам-бера к расчету механизмов, кроме внешних сил, действующих на каждое звено механизма, вводятся в рассмотрение еще силы инерции, величины которых определяются как произведение массы отдельных материальных точек на их ускорения. Направления этих сил противоположны направлениям ускорений рассматриваемых точек. Составляя для полученной системы сил уравнения равновесия и решая их, определяем силы, действующие на звенья механизма и возникающие при его движении. Метод силового расчета механизма с использованием сил инерции и применением уравнений динамического равновесия носит иногда название кинетостатического расчета механизмов, в отличие от статического расчета, при котором не учитываются силы инерции звеньев.

Уравнение (16.13) есть уравнение динамического равновесия звена приведения, к которому приложен внешний момент М и моменты Л1цач и Мпег сил инерции звеньев в начальном и перманентном движениях.

По мере накопления отрицательных зарядов на поверхности металла число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, уменьшается, а число катионов, освобождающихся из раствора, увеличивается. При наступлении динамического равновесия растворение металла прекратится. Количество электричества, участ-вусщее в такой реакции обмена в единицу времени, называется током обмена.

скорость, термодинамические свойства (например, температура и плотность) и переносные свойства (вязкость). Эти кажущиеся свойства смеси рассчитываются как средневзвешенные. Справедливость допущения гомогенной модели при наличии теплового и динамического равновесия в потоке повышается в тех случаях, когда одна из фаз тонко диспергирована в другой. На первый взгляд это справедливо для двухфазного потока в тонкой пористой структуре.

жется равномерно-прямолинейно) — состояние динамического равновесия.

Французский математик и философ Даламбер (1717—1783 гг.) предложил уравнение динамического равновесия, названное принципом (началом) Даламбера и позволяющее решать задачи динамики с помощью уравнений статики*.

В применении к механизмам сущность метода может быть сформулирована так: если ко всем внешним действующим на звено механизма силам присоединить силы инерции, то под действием всех этих сил можно звено рассматривать условно находящимся в равновесии. Таким образом, при применении принципа Далам-бера к расчету механизмов, кроме внешних сил, действующих на каждое звено механизма, вводятся в рассмотрение еще силы инерции, величины которых определяются как произведение массы отдельных материальных точек на их ускорения. Направления этих сил противоположны направлениям ускорений рассматриваемых точек. Составляя для полученной системы сил уравнения равновесия и решая их, определяем силы, действующие на звенья механизма и возникающие при его движении. Метод силового расчета механизма с использованием сил инерции и применением уравнений динамического равновесия носит иногда название кинетостатического расчета механизмов, в отличие от статического расчета, при котором не учитываются силы инерции звеньев.

Уравнение (16.13) есть уравнение динамического равновесия

«Необходимое и достаточное условие динамического равновесия в данное мгновение времени сил и пар сил, приложенных к некоторому механизму или машине, состоит в статическом равновесии сил и пар сил, приложенных к повернутому вокруг полюса в направлении, противоположном вращению стрелки часов, на угол я/2 плану скоростей, рассматриваемому как жесткий рычаг, в изображающих точках которого приложены векторы сил, а к изображающим звенья отрезкам которого — приведенные к плану скоростей пары сил».

УСТОЙЧИВОСТЬ СООРУЖЕНИЯ — способность сооружения противостоять усилиям, стремящимся вывести его из исходного состояния статич. или динамического равновесия.. Потеря общей У. с. может происходить в результате сдвига по основанию (гравитационные плотины треугольного профиля, подпорные стенки и т. д.), вследствие неравномерной осадки фундаментов (высотные здания, элеваторы, дымовые трубы и др.), а также при действии динамических (сейсмич. и ветровых) нагрузок.

группы), которые использовались для определения числа степеней свободы механизма в гл. I. При этом система уравнений динамического равновесия распадается на отдельные независимые равенства, каждое из которых содержит лишь один неизвестный силовой фактор (силу или момент). Заметим, что так как при составлении уравнений равновесия силы инерции включаются в число действующих сил, то упомянутые уравнения принято называть уравнениями кинетостатики механизма (а не статики).

В последние годы получила развитие динамическая механика разрушения [32], использующая аналитические, численные и экспериментальные методы. Для экспериментального исследования напряженного состояния вблизи вершины трещины и кинетики трещины применяют различные методы, включая методы фотоупругости и теневых зон (каустик). Созданные модели динамического разрушения используют те же положения, что и для квазистатического разрушения, а именно - представления о коэффициенте интенсивности напряжений и условие постоянства удельной энергии разрушения. Эти модели динамического разрушения базируются на предположении о непрерывном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дис-

В.З. Партоном и В.Г. Борисковским [18] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости трещины, опережающее зарождение микротрещин и другие эффекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамический механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения включает решение следующих задач:

4) какой механизм лежит в основе динамического разрушения. Авторы [18] акцентировали внимание на том, что решение указанных

Важная часть исследования динамического разрушения композитов — их реакция на высокоскоростное ударное нагружение, перпендикулярное плоскости армирования. Результирующее разрушение зависит от многих факторов, таких, как геометрия, скорость удара, свойства составляющих материалов и т. д. Растрескивание, разрушение волокон и образование отверстий — это некоторые из возможных способов разрушения. Здесь будет описана реакция армированных волокнами композитов на два типа таких нагружении. Одна методика использует тонкую летящую пластинку, осуществляющую очень короткий импульс (0,12—0,22 икс) при очень высокой скорости удара (до 2400 м/с), а другая методика использует пневмопушку, способную стрелять шарами различного диаметра при скоростях до 350 м/с.

В конструкциях часто необходимо определять прочность сварных соединений при переменных нагрузках, стойкость к хрупкому разрушению, зависящую от остаточных сварочных напряжений и состояния околошовной зонТы. Сопротивляемость хрупкому разрушению оценивается по величине работы динамического разрушения специальных образцов, в которых формируют предварительно усталостные трещины или делают разного типа надрезы, представляющие собой концентраторы напряжений.

Наиболее представительной для оценки свойств металла следует считать третью стадию, поскольку катастрофические разрушения ответственных объектов обычно представляют собой разделение их на части, как правило, в динамическом режиме. Поэтому основное значение для практики имеют энергетические характеристики свойств металла, определяемые в условиях динамического разрушения и отражающие динамику процесса наряду с реакцией металла на эту динамику.

Созданные модели динамического разрушения исходят из тех же положений, что и модели квазистатического разрушения, а именно представлений о коэффициенте интенсивности напряжений в условиях постоянства удельной энергии разрушения. Методы динамического разрушения базируются на предположении о непрерывном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дискретный характер роста трещины, что особенно ярко проявляется при циклическом нагружении [36].

Партоном и Борисовским [248] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер движения трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости роста трещин, опережающее зарождение микротрещин, и другие дефекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамической механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения включает решение следующих задач [248];

4) какой механизм лежит в основе динамического разрушения.

динамического разрушения; (K\a)D> ^I

диаграмме динамического разрушения (рис. 11.4.4). Нестабильная трещина остановится, если в процессе ее торможения будет достигнуто условие KX = Кцу - Xiaun .