вторник, 21 июля 2020 г.

Ударная нагрузка. Общие сведения

    Удар - совокупность явлений, которые возникают при столкновении твёрдых тел, или при некоторых видах взаимодействия твёрдого тела с жидкостью или газом, и сопровождаются полным или частичным переходом кинетической энергии взаимодействующих систем в энергию их деформации.

   Удар - кратковременное взаимодействие тел, механических систем или их частей, продолжительность которого мала по сравнению с периодом основного тона собственных колебаний системы, обусловленное воздействием мгновенных сил, при котором за этот малый промежуток времени резко изменяется режим движения хотя бы одного из них (например, изменяются их скорости).

   *Импульсивная нагрузка (Мгновенные силы) - динамическая нагрузка, продолжительность действия которой мала по сравнению с периодом основного тона собственных колебаний системы.

   Мгновенными силами могут быть активные силы или реакции мгновенно налагаемых связей.
   В последнем случае удар называют неупругим, если наложенные связи сохраняются при дальнейшем движении системы (ударяющее тело продолжает двигаться вместе с ударяемой конструкцией, не отрываясь от него).
   Удар называется упругим (вполне или невполне), если за мгновенным наложением связей следует мгновенное снятие связей.


   Примеры ударной нагрузки:

   - столкновение двух движущихся в одном или в разных направлениях тел или одного движущегося и другого покоящегося тела (например, падение одного тела на другое):
      (падение груза на перекрытие; падение самолёта на сооружение; удары транспортных средств в сооружения; камнепады; удары объектами, приносимыми ураганами)

   - быстрое изменение давления на систему:
      (взрывные нагрузки и др.)


   К взаимодействия твёрдого тела с жидкостью или газом, представляющими собой частный случай удара относятся: удар струи о тело, удар тела с поверхностью жидкости, гидравлический удар, действие взрывной или ударной волны на твёрдое тело и др.

   Ударные нагрузки, возникающие от столкновения твёрдых тел действуют в ограниченной (контактной) зоне, а нагрузки, характеризующиеся  быстрым изменением давления на тело, распределены по поверхности конструкции.




    Общие сведения



   Действие ударных сил приводит к значительному изменению за время удара скоростей точек тела, и может приводить к появлению остаточных деформаций, звуковых колебаний, нагреванию тел, изменению механических свойств их материалов, полиморфным и химическим превращениям и др., а при скоростях соударения, превышающих критические, - разрушению тел в месте удара.

   В частности, действие ударных сил может приводить к упрочнению механических свойств материалов: опытами установлено, что при действии удара прочностные и деформативные характеристики строительных материалов (ударные пределы прочности и текучести, ударные модули упругости) значительно выше, чем при действии неударных сил. Отношения ударных значений характеристик материалов к их статическим значениям тем выше, чем больше скорость деформирования и чем меньше статические значения пределов прочности или текучести, а также модулей упругости данного материала.
   При ударном нагружении многие материалы, которые при статическом нагружении были пластичными, работают как хрупкие: это в сильной степени зависит от состава и структуры материала тела, скорости нагружения, температуры и концентрации напряжений.
   В машиностроении в качестве материала для изготовления деталей, которые подвергаются удару в работе, выбирают материалы с большой вязкостью.

   Ударная вязкость – способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформирования и разрушения под действием ударной нагрузки.

  Ударная вязкость - механическая характеристика материала, оценивающая сопротивление его хрупкому разрушению.

   Ударная вязкость – механическая характеристика материала, соответствующая отношению работы разрушения при ударном изгибе образца к начальной площади его конечного сечения в плоскости излома (например, надрезанного образца при испытаниях образца на маятниковом копре при ударном изгибе в результате воздействия маятника).

   Ударная вязкость материала снижается при уменьшении температуры, что позволяет оценивать его склонность к хрупкому разрушению.

Комментариев нет:

Отправить комментарий