На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Обобщенных характеристик

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Знание обобщенных характеристик конструкций позволяет в ряде случаев сократить объем экспериментальных исследований, поскольку обобщенная характеристика, полученная для одной формы конструкции, может быть с помощью методов теории обобщенных переменных распространена в случае одинакового механизма разрушения на другие формы конструкции из таких же материалов, г[1, С.11]

Основным преимуществом использования обобщенных характеристик, полученных при квазистационарных режимах, является то, что при определении этих характеристик экспериментальным путем значительно упрощается сам процесс их нахождения. Они могут быть получены при малых темпах нагревания наружной поверхности образца.[1, С.43]

Отметим, что при Bi -> оо значительно облегчается и нахождение обобщенных характеристик, так как в этом случае для нагревания наружной поверхности образца может быть использован достаточно хорошо разработанный радиационный метод.[1, С.42]

Из решений дифференциального уравнения теплопроводности Фурье при различных краевых условиях теплообмена и из критериальных уравнений обобщенных характеристик видно, что температурные поля в стенке образца и его предельные нагрузки являются функциями одних и тех же определяющих критериев теплового подобия — Pd, Bi, Ki и др. Например, если в одномерной задаче 9 = 0(е, Fo, IIj), то и Кр = Kp(Fo, П*). От вида граничных условий теплообмена зависит распределение температур в стенке образца и, следовательно, его предельные нагрузки. Изменение граничных условий ведет, в свою очередь, к получению решений уравнений теплопроводности и критериальных уравнений обобщенных характеристик с другими определяющими критериями теплового подобия. Представляет значительный интерес исследование возможностей нахождения аналитических выражений обобщенных характеристик для режимов нагревания, определяемых критерием ГЦ, если известно изменение предельных нагрузок образца при режимах нагревания, определяемых критерием flj.[1, С.47]

Комплекс-аргумент Fo/Fo является обобщенным числом Фурье. Его введение сокращает объемы экспериментальных исследований при установлении обобщенных характеристик. Однако в ходе этих исследований необходимо установить границы чисел IIj, при которых справедлива зависимость (3.2),[1, С.31]

Различный характер зависимостей от температуры теплофи-зических и механических характеристик материалов практически исключает возможность определения обобщенных характеристик на образцах из других материалов. Поэтому образцы конструкций должны изготавливаться из тех же материалов, что и элементы, по единому с ними технологическому процессу и должны иметь аналогичную структуру стенки. Важным является соблюдение одинаковых граничных условий в опорных устройствах, так как ряд КМ весьма чувствителен к концентрациям напряжений, возникающих вблизи них. Вопросы местной прочности для конструкций, выполненных из этих материалов, могут играть существенную роль.[1, С.28]

Погрешность расчета элементов конструкций по их обобщенным характеристикам будет зависеть от выбора образцов конструкций, на которых они определяются, от погрешностей обобщенных характеристик и используемых методов расчета. Одной из основных задач теории расчета в этом случае является создание простых и надежных методов, позволяющих при минимальной информации охватить наибольшее количество явлений. В связи с этим при нахождении обобщенных характеристик широко используются методы теории обобщенных переменных, которые, с одной стороны, позволяют уменьшить объем экспериментальных исследований, а с другой — определить предельные нагрузки элементов при подобных режимах нагревания. Кроме того, ниже излагается ряд методов расчета, позволяющих вычислять предельные нагрузки элементов конструкций при режимах нагревания, отличных от тех, при которых находились обобщенные характеристики.[1, С.17]

Первая часть монографии посвящена теоретическим основам прочности и устойчивости композитных оболочек при силовых и тепловых воздействиях. Значительное внимание уделено изложению теории расчета предельных нагрузок (гл. 1), которая основывается на использовании обобщенных характеристик, получа-[1, С.7]

В связи с этим обобщенная характеристика будет также состоять из двух ветвей. Границей их раздела будет точка на кривой, соответствующая числу Fo = Foper. При Fo < Foper разрушение образца конструкции будет происходить в условиях иррегулярного режима, а при Fo ^ Foper — в условиях регулярного теплового режима. В ряде случаев при расчете предельных нагрузок удобнее пользоваться ветвями обобщенных характеристик, полученными при регулярных тепловых режимах и представленными в аналитическом виде функциями температур 0Н и 0ВН. Это упрощает проведение расчетов и позволяет приближенно оценить предельные нагрузки в тех случаях, когда из условий эксперимента известны только температуры 0Н и #вн-[1, С.30]

Ниже приведен ряд формул, аналогичных формулам (3.12) и (3.13), с помощью которых можно вычислить предельные нагрузки различных элементов конструкций (пластин, оболочек, стержней) при одностороннем (несимметричном) или двустороннем (симметричном) нагреве для двух режимов: плотность теплового потока — постоянная величина и температура среды — линейная функция времени. Входящие в формулы коэффициенты am определяются экспериментально при установлении обобщенных характеристик. Они зависят от вида материала, напряженно-деформированного состояния, геометрии элемента конструкции и граничных условий. Соответствующие решения задач теплопроводности заимствованы из работы [81].[1, С.36]

Предложена методика исследования и расчета предельных нагрузок неравномерно нагреваемых тонкостенных конструкций из КМ, в том числе и оболочечных, согласно которой влияние на прочность или устойчивость различных физико-химических явлений, возникающих в условиях неоднородного и нестационарного поля температур, оценивается по результатам испытаний фрагментов или образцов конструкций вместо традиционных образцов материалов. Она базируется на представлениях, вытекающих из законов термодинамики и механики твердого деформируемого тела. Расчет конструкции при различных режимах нагрева ведется с помощью ее обобщенной характеристики — функциональной зависимости между несущей способностью и распределением температур в стенке, определяемой при нестационарных режимах нагрева (метод замены температурных полей, метод преобразования обобщенных характеристик с помощью критериев теплового подобия) либо при изотермических состояниях (метод определяющей температуры).[1, С.11]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белозеров Г.Л. Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях, 2003, 388 с.

На главную