Оглавление:
Современные проблемы сопротивления материалов
- Современная проблема Сопротивление материалов В предыдущих главах основные положения курса сопротивления материалов составляют свод правил и методов решения простейших задач прочности в машиностроении. В то же время на практике приходится решать более сложные задачи, зачастую требующие специальных исследований. Будущие инженеры-механики, их практическая деятельность в большей или меньшей степени связана с проблемами прочности конструкций, научные задачи, стоящие перед учеными и инженерами эти задачи сводятся к фактическим деталям
проектирования и расчету на прочность и жесткость тех или иных размеров силовых и тепловых нагрузок. наиболее подходящий материал был выбран с точки зрения оптимальной работы в будущей детали. Ниже мы рассмотрим основные научные проблемы в области прочности, которые определяются уровнем современного технического прогресса человечества и перспективами его динамичного развития в ближайшие годы. Прежде всего, в современных условиях развития науки и техники, когда появляется новый класс неизвестных материалов, которые зачастую обладают определенными свойствами, возникает вопрос о таких материалах.- 660
изменился. Создание многих материалов, и в первую очередь Людмила Фирмаль
композитных,-дело не только материаловеда, но и в меньшей степени многих прочнистов, необходимо при этом, чтобы многие материалы обладали определенными характеристиками, гарантирующими их оптимальную работу в определенных частях с учетом условий их эксплуатации и характера силовой и тепловой нагрузки. Существенно изменилась и концепция вопроса о современной силе. Это, например, программы, связанные с использованием энергии деления, а также освоение космоса. В этих зонах весьма затруднена эксплуатация конструктивных элементов, как с точки зрения силы воздействия внешней среды, так и уровня силовой и тепловой
нагрузки, а также характера изменений этих воздействий. Обобщая условия, порождающие проблемы в области прочности, можно утверждать, что большинство этих проблем возникает при создании машин, устройств и конструкций. Среди экстремальных условий, значительно усиливающих размягчение материала в процессе эксплуатации, достаточно высокая температура (до 3000-4000 к), низкая и очень низкая температура (до температуры жидкого гелия-около 4к), высокая температура. Экстремальными также бывают циклические или случайные импульсные нагрузки и внезапные
- тепловые изменения, т. е., по сути, в большинстве стационарных электростанций, летательных аппаратов многие из этих объектов находятся в эксплуатации турбомашин. It при решении задачи прочности отдельных конструктивных элементов, учитывающих влияние многочисленных факторов, связанных с фактическими условиями эксплуатации, и прогнозирование ее долговечности возможно в связи с этим, можно конкретизировать те вопросы и проблемы, решение которых обусловлено актуальными требованиями. Во-первых, для получения уравнения состояния материала в условиях заданной силы и теплоты, для материалов этого класса, в условиях, максимально приближенных
к эксплуатационному экстремуму, могут быть получены различные материалы. Простейшим выражением уравнения состояния, характеризующего поведение материала под действием статических приложенных нагрузок, является отклонение образца материала от графика растягивающей нагрузки R — & 1). Для того чтобы правильно учесть влияние этих факторов на прочность конструкции материала, необходимо проводить преимущественно экспериментальные исследования различных аспектов сопротивления материала в связи с тем, что размягчающее действие вышеперечисленных факторов, происходящее в процессе эксплуатации, не учитывается расчетным путем.
можно установить зависимость критерия. Они получаются путем испытания Людмила Фирмаль
специального образца, изготовленного из этого материала, в определенных условиях силового и теплового воздействия в течение заданной длительности, причем эти параметры определяются температурой материала. Изучая прочностные и деформационные свойства любого материала, можно выявить специфические характеристики и условия, при которых использование этого материала в конструкции является оптимальным, в других случаях можно выявить те дополнительные модификации технических и конструктивных качеств, которые существенно влияют на улучшение важнейших физико-механических свойств материала.- 662довательно при использовании в определенных условиях, а также повысить их прочность и долговечность. Материализуя вышесказанное, приведем перечень вопросов по вопросам прочности, которые предстоит решить в ближайшие годы. Эти вопросы включают в себя 1. При
исследовании прочности высокотемпературных термостойких и огнеупорных материалов при простом и сложном напряжении, а также при неустойчивом режиме нагрева (раздельно и совместно) с перерегулируемой нагрузкой и тепловизионной инотропной нагрузкой при статической кратковременной и длительной нагрузке необходимо уделять особое внимание исследованию длительной прочности и долговечности материалов. 2. исследование основных механических свойств конструкционных материалов при низких и пониженных температурах в условиях статической, перестраиваемой и импульсной нагрузки, установление уравнения состояния материала и движения3. 4. изучение влияния облучения реактора на прочность и пластичность в краткосрочной и долгосрочной перспективе, а также других механических свойств конструкционных материалов при различных видах силовых и тепловых воздействий, различное изучение воздействия агрессивных сред (расплава металла, продуктов сгорания, морской воды и др.).5. механизм работы при нормальной
и высокотемпературной длительной статической и знакопеременной нагрузке позволяет выявить размягчение материалов под воздействием окружающей среды и выбрать оптимальное защитное покрытие материалов. 6. влияние на прочность и пластичность этих материалов при высоких температурах позволяет оптимизировать тип покрытия, Покрытие различных типов огнеупорных материалов и их сплавов. Исследование конструкционно-прочностных характеристик композиционных материалов оптимизация состава и прочности композиционных материалов и установление критериев предельного состояния типовых изделий из композиционных материалов и разработка методов их расчета. 7. Изучите структурную прочность хрупких материалов, таких как стекло и кристалл, чтобы реализовать рациональное проектирование
Смотрите также:
| Формулы для определения контактных напряжений | Классификация сил, действующих на элементы конструкций |
| Проверка прочности при контактных напряжениях | Понятие о деформациях и напряжениях |
