Разрывная прочность

Расчет слоистых пластин на основе уравнений трехмерной теории упругости связан с большими математическими трудностями, и число, работ, выполненных в этом направлении, сравнительно невелико. Среди,ранних работ такого рода следует отметить статью Шайла [126], который рассмотрел статическое на-гружение круглой пластины из двух изотропных слоев. Он использовал метод двух функций напряжений и предполагал, что распределение модуля упругости и коэффициента Пуассона по толщине описывается произвольными (в том числе и разрывными) функциями нормальной координаты. Впоследствии Шайл [127] предложил другой метод решения этой задачи, основанный на

причем Сц могут быть разрывными функциями г, как в случае слоистого тела. Не предполагается никаких условий материальной симметрии, кроме требования симметричности, вытекающего из существования потенциальной энергии деформаций:

Однако принцип максимума позволяет находить оптимальные параметры а,-(ж) среди более широкого класса функций, включающего разрывные функции. Как показано в [256], задачи с разрывными функциями ocj(x) на практике встречаются довольно часто.

чем геометрические параметры срединной поверхности в общем случае являются разрывными функциями длины дуги меридиана. В этом случае разрыв срединной поверхности в точке s* сопряжения участков /и /'+ 1 характеризуется параметрами ?Ги?* (рис. 2.36), представляющими собой расстояния по нормали от точки пересечения конусов до соответствующих участков срединной поверхности в каждом меридиональном сечении, причем ?,~е [-й,-/2, й,-/2]; ?+е[-й(-+1/2, fy+i /2] и аргумент х при переходе от г -го к (г + 1)-му участку изменяется непрерывно, т. е. s'. = s .'+* 1 = s* .

внимание симметрию тензора (Н^ (s, х) = Н^ (S( х~) ; в общем случае он будет иметь восемнадцать компонент. Но на свободной от нагрузки поверхности имеется лишь три отличных от нуля компоненты тензора напряжений (в локальной системе координат) , в связи с чем тензор HI, (s, x) будет иметь девять независимых компонент. Компоненты тензора Щ^ (s, x) в силу однородности материала исследуемого объема являются непрерывными гладкими функциями (точки соприкосновения поверхностей L и S исключаем). Для кусочно-однородного материала в отличие от тензора перемещений Ц^ (s, x) компоненты тензора Н^ (s, x) будут разрывными функциями.

8. Тартаковский И. И. Применение наилучшего приближения разрывными функциями к задачам профилирования кулачков по дугам окружностей.

где К, Су, qv могут быть не только кусочно-разрывными функциями от х, но и функциями т, Т, т. е. задача может быть не только линейная с переменными коэффициентами, но и квазилинейная или нелинейная.

чем геометрические параметры срединной поверхности в общем случае являются разрывными функциями длины дуги меридиана. В этом случае разрыв срединной поверхности в точке х? сопряжения участков i и /+ 1 характеризуется параметрами ?.~ и ?f (рис. 2.36), представляющими собой расстояния по нормали от точки пересечения конусов до соответствующих участков срединной поверхности в каждом меридиональном сечении, причем ?f€ [-й(-/2, А,-/2]; ?*€= [— Л,-+1 /2, hi+l /2] и аргумент s при переходе от 1-го к (/" + 1)-му участку изменяется непрерывно, т. е. s*. = s .^* 1 — s* .

В работе П. А. Жилина рассматривалась оболочка, подкрепленная по координатным линиям ребрами прямоугольного поперечного сечения, так что лицевые поверхности описывались разрывными функциями гауссовых координат срединной поверхности оболочки без ребер (т. н. базисной поверхности). Общие соотношения этой теории ребристых оболочек получены как с привлечением гипотез Кирхгофа, так и без них. Вариант уравнений, построенных с привлечением гипотез Кирхгофа, имеет ряд противоречий [58]. При этом соотношения обобщенного закона Гука для ребристой оболочки в целом имеют обозримый вид лишь в случае ребер, расположенных по линиям кривизны. Однако и для этого случая нет расчетных данных (а тем более экспериментальных), позволяющих судить о различии в описанных выше подходах к построению уравнений ребристых оболочек.

сят явным образом от координат х, то описываемая ими среда называется неоднородной. Если эти функции являются разрывными функциями координат, то неоднородная среда называется композитом (или композиционным материалом).

причем, если материальные функции, соответствующие операторам (1.1) и (1.2), являются разрывными функциями координат, то мы имеем дело с композитом.

функциональная Теплостойкость Адгезия Разрывная прочность Стойкость к окисле- Пллстич-ность Водопо-глощае-МОСУЬ

Рис. 38. Разрывная прочность соединения (описание эксперимента дано на рис. 36):

уд. в. 1,14; влагосодержание (при стандартных условиях) 4,5%, при 95% относительной влажности 8%; поверхност-ная теплота смачивания 7,6-10-4ка.г/с.и2; теми-pa размягчения 235°; *пл 250°; темп-pa нулевой прочности 240°; начальная темп-pa пластич. течения 220°; морозостойкость —70°; оптимальная темп-pa для фиксации сухим теплом 225°, насыщенным паром 130°, водой 98°; макс. темп-pa глажения 180°, обработки 128°, стирки 60—90°; теплоемкость 0,4 кал/s-°С; теплопроводность 6,6-10~4 кал/сек -°С; коэффициент линейного расширения (па 1°) 4,9-Ю-5; начальная темп-pa образования заломов 60°. Устойчивость к тепловому старению (при 100° за 7 суток): относит, разрывная прочность 95%, удлинение 110%, при 200° за 2 часа соответственно 27% и 54%. Стойкость к тепловому и световому старению матированного волокна ниже, чем блестящего (при введении 5% матирующего вещества разрывная прочность уменьшается на 50%). Диэлектрич. проницаемость при 60 и 10е гц соответственно 4,1 и 3,4; тангенс угла диэлектрич. потерь в этих условиях 0,014 и 0,04; удельное объемное сопротивление 4,5-1013 ом-см; элек-трич. прочность 15,6 кв/мм; при повышении темп-ры теряет прочность (65 км при 40° и 48 км при 120°), при 200° происходит деструкция волокна — уменьшение разрывной нагрузки (за 2 ч. на 80%), при 100° деструкция незначительна (за 2 ч. 3%, а за 20 ч.~ 4%). Не горюч, плавится в пламени. После облучения ультрафиоле,-товыми лучами с длиной волны ниже 300 А в течение 24 ч. теряет 23% прочности и 25% удлинения. Светостойкость увеличи-

материал, до 80° он твердый, жесткий, от 80° до 160° — эластичный и выше 160° — пластичный (вязкотекучео состояние). Разрывная прочность ВП при длительно действующих нагрузках (3000 час.) снижается до 190 кг/см2. При надрезе его прочность на удар резко падает (до 18% исходной величины). ВП можно резать пилой, обтачивать напильником, сверлить, шлифовать, полировать и т. д.; при нагревании ему можно придать любую форму. Если формование ВП проводить на режиме высокоэластич. состояния, то после охлаждения и повторного нагрева до темп-ры формования он утрачивает приданную ему форму. Если формование проводилось на режиме вязкого течения, то форма сохраняется. Тонкие листы и пленка из ВП легко подвергаются вакуумформованию. ВП хорошо сваривается, прочность сварного шва достигает 80—90% от прочности материала. Сварка осуществляется горячим воздухом, нагретым до 230—270°, с применением спец. сварочного прутка и сварочного приспособления. Тонкие пленки можно сваривать токами высокой частоты. Процесс сварки можно автоматизировать. ВП склеивается между собой и с другими материалами (бетоном, металлом, древесиной) 10—20%-ным раствором перхлорвиниловой смолы в дихлорэтане, метиленхлориде, ацетоне или др. растворителе, а также и другими сортами клея, представляющими собой сочетание раствора перхлорвиниловой смолы с эпоксидной смолой или каучуком. ВП широко используется в различных отраслях нар. х-ва, заменяет цветные и черные металлы. В химич. пром-сти применяется для транспортировки агрессивных жидкостей и газов, футеровки металлич. труб и аппаратуры, в т. ч. электролизных ванн, для изготовления вентиляторов, воздуховодов, перегонных колонок и т. д.; в электро-пром-сти из ВП производятся сепараторы, разделяющие анодные и катодные пластины в аккумуляторных батареях, вставки к аккумуляторным бакам, трубы для грозовых разрядников. Из ВП изготовляют типографские клише, сточные желоба и пр. ВП — дугогасящий материал. Осн. недостаток ВП — низкую ударную вязкость, особенно при отрицат. темп-pax,— удалось преодолеть совмещением на вальцах при новыш. темп-ре поливинилхлоридной смолы с нек-рыми эластомерами, напр, с метилвинилпиридиновым каучуком, с хлорированным полиэтиленом и др. Получаемые ударопрочные П. п. превосходят в 10—12 раз по прочности на удар обычные и стойки к ударным нагрузкам при темп-ре до —30°. Из ударопрочных П. п. получают трубы, различные профили, упаковочную пленку, изоляцию электрич. кабелей, бутыли и пустотелые предметы для пищевой пром-сти. Ударопрочные П. п. перерабатываются прессованием, экструзией на шнекмашинах, литьем под давлением и т. п.

ЭЛЕКТРОНИТ (ТУ МХП 3485-58) — электроизоляц. материал, применяемый в качестве изоляции в электромашинах и аппаратах, работающих при напряжениях до 600 в. Выпускается в листах размерами 300x400—1500x1200 мм, толщиной 0,2— 3,0 мм. Уд. в. 1,5—1,8. Электрич. прочность не менее 7 кв/мм; водопоглощаемость за 24 часа не более 7% веса; потери при прокаливании (100°) не более 32%; разрывная прочность Э. толщиной до 1 мм вдоль листа не менее 1,4 кг/см2. Э. пластичен, легко штампуется и не деформируется при длит, хранении, не меняет своих свойств при механич. воздействии. Э. состоит из асбестового волокна и синтетич. каучука и является теплостойким материалом, пригодным для применения в электрооборудовании наравне с изоляцией классов В и ВС. Э. стоек против бактерий и плесени и успешно применяется в электрооборудовании, работающем в тропич. условиях. Э. является заменителем электроизоляц. материалов из слюды, лако- и стеклянной ткани, из него изготовляются изоляц. концевые шайбы сердечников статора и ротора асинхронных электродвигателей с изоляцией классов А, АВ и С нормального, морского и тропич. исполнений, междуфазные прокладки в лобовых частях обмотки и т. д. Большой экономич. и техноло-гич. эффект дает применение Э. в крановых пускорегулирующих сопротивлениях при изоляции стягивающих шпилек и в качестве прокладок между элементами, где раньте применялся миканит. Н- Т. Додонов.

Проволока класса I по ГОСТ 9389—75 (табл. 3). Высокая разрывная прочность. Наличие больших остаточных напряжений первого рода (от волочения и навивки) обусловливает появление остаточных деформаций пружин при напряжениях т3 >0,32ов. При РО > %р остаточные деформации высоки независимо от применения операции заневоливания.

Электролит (ТУ МХП 3485-58) применяется в качестве электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах. Изготовляется из асбокаучуковой композиции в листах от 300X400 мм до 1200 X 1500 мм при толщине 0,2—3 мм.. Разрывная прочность вдоль листа при толщине до 1 мм включительно не менее 1,4 кГ/мм?. Среднее значение пробивного напряжения при толщине 0,5 мм не менее 7 кв/мм. Удельное объемное сопротивление 8,4- 101а ом-см и удельное поверхностное сопротивление 1,6-1012 ом.

Пластмассы — наполненные полимерные материалы. Пластмассы по виду наполнителя подразделяются на газонаполненные или ячеистые пластмассы (пено- и поропласты), порошковые пластмассы, волокнистые пластмассы и текстолиты и сложные пластики. Их свойства в основном определяются свойствами матрицы, т. е. полимера, и ее адгезией к поверхности наполнителя и дифференцированы в зависимости от вида наполнителя. Газовый наполнитель ослабляет исходный полимер. В порошковых пластмассах разрывная прочность не повышается; в пластмассах, армированных волокнами более прочными, чем матрица,— повышается анизотропно вдоль волокон. При ортогональном расположении волокон или армировании полотном, сеткой, пленкой в их плоскости прочность носит более изотропный характер, в поперечном же направлении прочность определяется теми же факторами, что и порошковые пластмассы.

Разрывная прочность и кавитация жидкостей. При расчетах гидросистем допускают, что жидкости разрываются при давлениях, равных или близких давлению насыщенных паров при данной температуре. Однако реальные жидкости разрываются при более высоких давлениях, причем прочность жидкости или критическое давление, соответствующее ее разрыву, не стабильно, а зависит от наличия в ней пузырьков нерастворенного воздуха и твердых включений, на поверхности которых образуются слабые точки, служащие ядрами разрывных (кавитацион-ных) полостей. Разрывная прочность зависит также от наличия в жидкости воздуха в растворенном состоянии. Последнее обусловлено тем, что при уменьшении давления ниже величины, при которой произошло насыщение жидкости газом, часть его выделится из раствора в виде пузырьков, снижая тем самым разрывную прочность жидкости.

При выдержке жидкости под избыточным давлением ее разрывная прочность повышается, что обусловлено растворением в ней при этом воздушных пузырьков.

Разрывная прочность катанки 0В, МПА после травления в 20 %-ной H2SO4 с КХК (2,3 г/л) при 60 и 80 "С приведена ниже [132, с. 95]: