ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возможности расчетов полимерных материалов на прочность из "Применение полимерных материалов в конструкциях, работающих под нагрузкой" Расчеты простых напряжений. Вначале мы будем рассматривать расчетные уравнения с учетом только простых напряжений, пренебрегая влиянием окружающей среды, ослабляющим действием дефектов и остаточных напряжений. Затем мы будем учитывать ослабляющие факторы и укажем, насколько это возможно, на какую величину должен быть увеличен коэффициент запаса прочности. [c.183] Таким образом, величина Ор при каждой скорости нагружения W определяется расчетным путем только в том случае, если известны значения коэффициентов Л и а - Ранее указывалось, что эти коэффициенты могут быть определены из кривых ползучести, построенных в координатах деформация — время (рис. 14, стр. 53). Погрешность этого метода вполне допустима для инженерных расчетов. [c.184] Следовательно, первой ступенью инженерных расчетов является снятие кривых растяжения (сжатия) при заданной скорости нагружения или деформирования и постоянной температуре и снятие кривой ползучести в координатах деформация — время при той же температуре и скорости нагружения или деформирования перед ползучестью. [c.184] Как уже указывалось (стр. 171), поведение системы наполнитель — связующее как единого целого определяется равенством деформаций наполнителя и связующего в момент разрушения. Соотношение (П1, 59) — одно из условий монолитности материала, остальные условия довольно подробно изложены в работе Только при соблюдении условия (III, 59) мы будем уверены в том, что до момента разрушения в образце будут работать оба компонента. Пределы прочности и деформации при разрушении (при разрыве и сжатии образца) при заданной скорости нагружения можно получить из данных испытаний. [c.184] Величина 02 определяется по углу наклона прямой в координатах In (а/ 2 — евэ) — Г (рис. 81). [c.185] Следует отметить, что коэффициент запаса п не учитывает влияние неоднородности материала и условий эксплуатации. [c.186] Для чистых нолимеров расчетными являются только уравнения (111,37), (111,40) и (111,56). [c.186] Расчеты на статический изгиб производятся в соответствии с обычными рекомендациями курсов сопротивления материалов и деталей машин с учетом различия в величинах модулей упругости полимеров и полимерных материалов при растяжении и сжатии. [c.186] Полимерные материалы рассчитываются на кручение, если точно известны величины их модуля сдвига и релаксационная характеристика 0, (илиЭ ) и если материал работает под нагрузкой длительное время. Практические данные о работе полимерных материалов на кручение неизвестны. [c.186] Какова же роль в инженерных paQ4exax теоретических уравнений прочности типа (III, 20) и (III, 21) Можно заметить, что многие инженерные расчеты производятся не по допустимым напряжениям, а по допустимым деформациям. Это означает, что конструктор во всех случаях должен задавать допустимые деформации работающей детали на гарантированный срок ее службы. Долговечность работы детали из полимерных материалов определяется, следовательно, только допустимой деформацией, и выбор действительных напряжений зависит от величин допустимых деформаций. [c.187] Если нарастание деформаций в детали во времени под действием внешней нагрузки не допускается, то конструкция должна эксплуатироваться нри Сд Рк, определяемого по уравнению (111,37). Для этого случая уравнение ползучести выводится при решении уравнения (III, 22). [c.187] По рис. 14 находим величины начальных деформаций (мгновенноупругой и высокоэластической). Через 233 ч после приложения нагрузки деформация стержня составит 0,1% (0,25 мм) и далее увеличиваться не будет. [c.187] Следовательно, по истечении двух лет деформация стержня, работающего под напряжением 200 кгс1см , достигнет заданной величины 5 %. [c.188] Вообще же структура полимеров меняется со временем, и не исключены некоторые дополнительные деформации, обусловленные изменением структуры. [c.188] На основании вышесказанного можно заметить, что предел длительной прочности не существует, а безопасное эксплуатационное напряжение зависит от времени действия нагрузки. По этой причине надобность в использовании кривой длительной прочности отпадает. [c.188] В лаборатории пластических масс МВТУ им. Баумана при испытаниях образца винипласта на копре повторного удара автору удалось наблюдать зону действия энергии удара. Она локализуется на противоположной от бойка стороне образца (рис. 83) и распространена в объеме с ясно видимой границей. [c.189] Следует также учитывать влияние временных параметров на свойства полимерного материала при его испытании на удар. Так, например, эластичный на вид материал при высокой скорости испытания может перейти в хрупкий, что повлечет за собой аномальное разрушение образца. [c.189] По рассмотренным причинам величина к не является ни расчетной, ни конструкционной характеристикой полимерных материалов. [c.190] Вернуться к основной статье