Работа деформации: РАБОТА ДЕФОРМАЦИИ | это… Что такое РАБОТА ДЕФОРМАЦИИ?

1.3 Работа деформации при растяжении, рассчитанная с помощью диаграммы.

Возьмем диаграмму растяжения в координатах РиΔlи посмотрим, что выражает собой вся площадь диаграммы ОАВDЕ (рис.8).

Рис.8.

Диаграмма растяжения (в абсолютных единицах).

По оси абсцисс отложены полные удлинения образца, иначе, пути, пройденные точкой приложения растягивающих сил, а на оси ординат – величины этих сил. Площадь всей диаграммы очевидно выражает собой работу внешних растягивающих сил, затраченную на разрыв образца.

Вся работа деформации может быть разделена на три части.

Площадь диаграммы ОВС представляет собой работу упругой деформации, которая накапливается в материале в виде потенциальной энергии и может быть полностью возвращена материалом, если снять нагрузку, и равна площади ΔОВС.

По этой формуле можно вычислять работу деформации для любой точки диаграммы до предела упругости.

Вторая часть диаграммы – от предела упругости до предела прочности – площадь СВDF– представляет собой работу А

1, затрачиваемую преимущественно на образование остаточной деформации.

А₁= площади СВDF– работа, затрачиваемая на образование остаточной деформации.

Третья часть диаграммы – от предела прочности до напряжения, при котором происходит разрыв образца, т.е. площадь FDЕК. Представляет собой работу А₂, затрачиваемую на разрыв образца после образования в нем шейки.

А₂= площадиFDЕК – работа, затрачиваемая на разрыв образца после образования шейки.

А_разр= А+А₁+А₂– вся работа деформации до полного разрушения.

1.4. Работа силы при удлинении наΔl.

Определим работу, которую выполняет сила Р при удлинении стержня на Δl. В процессе растяжения стержня сила меняется линейно от нуля до максимального значения.

Элементарная работа силы равна

Работа силы равна

, следовательно

Как показал опыт, результаты, получающиеся при испытании стали на растяжение и сжатие равноценны.

Характерные точки диаграммы растяжения (А, В, С, D,) будут повторяться (см. рис.5). После точки D кривая пойдет вверх. Пластичные материалы при испытании на сжатие не разрушаются, но изменяют первоначальную форму и размеры (от цилиндрической к бочкообразной). Результаты испытаний чугуна на растяжение и сжатие неравноценны. Опыт показал, что хрупкие материалы гораздо лучше работают на сжатие, чем на растяжение. Разрушение происходит под углом 45°, т.к. чугун разрушается от максимальных касательных напряжений.

, так как

Рис.9.

Диаграмма сжатия и растяжения для чугуна.

— верхнее значение напряжения при растяжении,

— верхнее значение напряжения при сжатии.

Образцы для испытания на сжатие дерева и цемента имеют кубическую форму. Дерево – материал анизотропный, т.к. его физико-механические свойства различны по направлениям. Дерево сжимают вдоль волокон и поперек волокон. Вдоль волокон дерево выдерживает большие нагрузки и лучше работает на сжатие, чем поперек волокон. Форма, которую приобретает образец после испытаний зависит от материала, от отношения его высоты к размерам поперечного сечения и, главным образом, от трения, возникающего в полостях соприкосновения оснований образцов с плитами пресса. Большое трение по торцам образца ведет к неравномерному распределению напряжений в плоскостях поперечных сечений, что нежелательно, поэтому это трение необходимо уменьшать (шлифовка, смазка оснований парафином).

Лекция № 5

Напряжения максимальные, опасные, допустимые.

Правила построения эпюр на растяжение-сжатие.

Напряжения бывают:

Максимаьные -наибольшие напряжения возникающие в конструкции

Опасные-минимальные напряжения при которых появляются значительные остаточные деформации. Для стали предел текучести, для чугуна верхнее значение при растяжении и верхнее значение при сжатии.

Допустимые

Где

— коэффициент запаса прочности зависит от материала и от степени ответственности детали в конструкции.

Условие прочности первый тип расчёта на прочность — проверочный:

1. -максимальные напряжения меньше или равны допустимым – проверочный расчёт на прочность. Если данное условие не выполняется необходимо пересчитать площадь сечения, это второй тип расчёта – проектный:

2.

Правила построения эпюр на растяжение-сжатие.

1. На рисунке проводиться ось ОХ, совпадающая с продольной осью стержня.

2. Под рисунком стержня проводятся две базовые нулевые линии, параллельно продольной оси стержня. Одна для эпюры продольной силы N_z

Вторая базовая нулевая линия для эпюры нормальных напряжений(Мпа).

3. Стержень разбивается на участки. Для границ участков проводятся вертикальные линии в точках приложения нагрузки и изменения площади поперечного сечения вниз до пересечения с базовыми нулевыми линиями. Нумерация участков начинается со свободной стороны стержня для задачи статически определимой. Если задача статически неопределимая, то нумерация выполняется слева направо.

4. Для определения значения продольной силы используется метод сечений. В середине участка проводится сечение. Указывается направление продольной силы. Положительным считается направление продольной силы, направленной от сечения (растягивает). Значение продольной силы N

zопределяется из условия равновесия отсечённой части (сумма проекций на ось ох всех действующих сил равна нулю 0).

5. Вычисляем значение нормальных напряжений.

6. Положительные значения продольной силы и нормального напряжения откладываем вверх от базовой нулевой линии, отрицательные вниз.

7. Проверяем правильность решения задачи по эпюре продольной силы. В точках, где приложена сосредоточенная сила, на эпюре должен быть скачок равный значению продольной силы.

8. Условие прочности проверяем по эпюре нормальных напряжений. Максимальные напряжения, возникающие в конструкции, не должны превышать допускаемых.

Пример №1: Построить эпюры продольной силы Nи нормального напряженияσ,проверить на прочность стальной стержень, закрепленный с одной стороны (статически определимая задача). Р₁ =10кН Р₂ =15кН

Р₃ =15кН

=100 Мпа; А₁ =F; А₂ =2F; F =100мм²

Решение:

Параллельно продольной оси стержня проводим две базовые нулевые линии для продольной силы и нормального напряжения.

Разбиваем стержень на участки, начиная со свободной стороны. Проводим вниз вертикальные линии в точках приложения сил и изменения площади поперечного сечения до пересечения с нулевыми линиями.

Нумерация участков начинается со свободной стороны стержня.

Работа — деформация — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость УО, но направленную теперь в противоположную сторону.  [1]

Перемеще — [ IMAGE ] Схемы деформации трубы и жидкости ние ударной волны за время dt.  [2]

Работа деформации равна потенциальной энергии деформированного тела и составляет половину произведения силы на удлинение.  [3]

Работа деформации должна определяться применительно к определенной схеме обжима.  [4]

Работа деформации переходит в упругий потенциал или в запас свободной энергии системы. После снятия внешней силы клубки сетки опять переходят в состояние с максимальной энтропией.

 [5]

Работа деформации удельная — работа, необходимая для сообщения образцу данной деформации, отнесенная к его объему.  [6]

Работа деформации при разрыве удельная — работа, необходимая для доведения образца до разрыва, отнесенная к единице объема образца.  [7]

Работа деформации иногда может превышать обратимую работу адгезии в несколько раз. С ростом скорости принижения на1р зкп ил снеiему роль деформации возрастает.  [8]

Работа деформации в отсутствии массовых сил при заданных на поверхности упругого тела перемещениях есть минимум для действительно имеющего место упругого равновесия тела.  [9]

Работа деформации тем больше, чем выше сопротивление деформации, чем больше обжатие, чем значительнее трение металла о поверхность валков.  [10]

Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость v0, но направленную в противоположную сторону.  [11]

Температурная зависимость механических потерь линейного ( I и сшитого.  [12]

Работа деформации w в соответствии со статистической теорией высоко-эластической деформации больше для сшитого полимера, так как при этом происходит деформация сетки, состоящей из физических и химических узлов, тогда как для несшитого полимера деформируется сетка, состоящая только из физических узлов. Поэтому величина к Дш / ш значительно меньше для сшитого эластомера. Совпадение значений Аш для сшитого и несшитого полимера свидетельствует о том, что наличие редкой химической сетки существенно не изменяет природу физических узлов в эластомере.  [13]

Работа деформации до предела упругости может быть выражена и через напряжение.  [14]

Работа деформации при волочении определяется в основном двумя составляющими: работой, расходуемой на пластическую деформацию, и работой, затрачиваемой на преодоление сил трения между изделием и поверхностью канала волоки. Работа, затрачиваемая на преодоление сил трения, может составлять 60 — 80 % общей работы. Повышение величины работы при волочении отрицательно влияет на условия эксплуатации волочильных машин. Работа трения переходит в тепловую энергию, в результате чего повышается температура волоки, тяговых барабанов и самого изделия. Чрезмерный нагрев приводит к повышенному износу волок. Для уменьшения сил трения в зону деформации вводят различные смазки. К смазкам, применяемым при волочении, предъявляются особые требования, вытекающие из условий деформации в волоке. Смазка должна обладать большой поверхностной активностью. Сила сцепления смазки с поверхностью металла должна быть такой, чтобы она проникала в зону деформации. Чем больше поверхностная активность смазки, тем больше проникает ее в зону деформации. В зоне деформации смазка испытывает большие давления и нагревается. При указанных условиях смазка не должна разрушаться или спекаться.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Определение деформации в физике.

(существительное)

Трансформация; изменение формы.

• Эластичность, напряжение и деформация

  • Изменение формы в результате приложения силы является деформацией .
  • Известно, что даже очень малые силы вызывают некоторую деформацию .
  • Для малых деформаций наблюдаются две важные характеристики.
  • Во-первых, объект возвращается к своей первоначальной форме, когда сила удаляется, то есть деформация упругая при малых деформациях .
  • Во-вторых, величина деформации пропорциональна силе, т. е. при малых деформации выполняется закон Гука.

• Стресс и деформация

  • Изменение формы в результате приложения силы является деформацией .
  • Известно, что даже очень малые силы вызывают некоторую деформацию .
  • Для маленьких деформации наблюдаются две важные характеристики.
  • Во-первых, объект возвращается к своей первоначальной форме при снятии силы, то есть деформация является упругой для малых деформаций .
  • Во-вторых, величина деформации пропорциональна силе, т. е. при малых деформации выполняется закон Гука.

• Применение законов Ньютона

  • Изменение формы объекта под действием силы — это деформация .
  • Известно, что даже очень малые силы вызывают некоторую деформацию .
  • Для малых деформаций наблюдаются две важные характеристики.
  • Во-первых, объект возвращается к своей первоначальной форме при снятии силы (то есть деформация является упругой для малых деформаций ).
  • Во-вторых, размер деформации пропорционален силе.

• Упругая потенциальная энергия

  • Если сила вызывает только деформацию без тепловой, звуковой или кинетической энергии, проделанная работа сохраняется в виде упругой потенциальной энергии.
  • Чтобы произвести деформацию , должна быть выполнена работа.
  • Если единственным результатом является деформация и никакая работа не превращается в тепловую, звуковую или кинетическую энергию, то вся работа изначально хранится в деформированном объекте в виде некоторой формы потенциальной энергии.
  • Можно рассчитать работу, выполненную в деформации системы, чтобы найти накопленную энергию.
  • График показывает приложенную силу в зависимости от деформации x для системы, которая может быть описана законом Гука.

• Перелом

  • Разрушение вызвано такой нагрузкой на объект, что он деформируется за пределы своего предела упругости и ломается.
  • Когда к материалу прилагается деформация, деформирует упруго пропорционально приложенной силе.
  • После этого момента, если будет добавлена ​​дополнительная деформация, объект может необратимо деформироваться и, в конце концов, сломаться.
  • Это график деформации ΔL в зависимости от приложенной силы F.
  • Еще большие силы постоянно деформируют объект, пока он окончательно не сломается.

• Что такое жидкость?

  • Жидкость – это вещество, которое постоянно деформирует (течет) под действием приложенного напряжения сдвига.
  • Жидкость представляет собой вещество, которое непрерывно деформируется (течет) под действием приложенного напряжения сдвига.
  • а) не сопротивляющийся деформации или сопротивляющийся лишь незначительно (вязкость), и

• Форма

  • Форма объекта — это описание пространства, которое занимает объект; форма может измениться, если объект деформирован .

• Подключенные объекты

  • Совершенно жесткие соединители не могут ни растягиваться, ни деформироваться , и мгновенно передавать усилия с одной стороны соединения на другую.
  • Некоторая деформация всегда будет существовать в любом объекте, когда по нему распространяется сила.

• Сила

  • ., чтобы ускорить, или которые могут привести к деформации гибкого объекта .
  • Силы, которые не действуют одинаково на все части тела, также вызывают механические напряжения, технический термин для воздействий, вызывающих
  • 0012 деформация материи.
  • В то время как механическое напряжение может сохраняться в твердом объекте, постепенно деформируя его, механическое напряжение в жидкости определяет изменения ее давления и объема.

• Положение, скорость и ускорение как функция времени

  • Механические волны распространяются через среду, и вещество этой среды деформируется .
  • Деформация реверсируется благодаря восстанавливающим силам, возникающим в результате ее деформация .

Быстрое обнаружение деформации материала по структурным различиям (Конференция)

Быстрое обнаружение деформации материала по структурным различиям (Конференция) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

Разработка материалов, устойчивых к экстремальным температурам и хрупкости, зависит от оценки структурной динамики образцов. Алгоритмы имеют решающее значение для характеристики деформации материала в условиях напряжения. Здесь мы сообщаем о нашей разработке крупнозернистых параллельных алгоритмов для оценки качества изображения на основе структурной информации и обнаружения трещин в наборах экспериментальных данных гигабайтного масштаба. Мы показываем, как ключевые этапы можно разбить на отдельные потоки обработки, один из которых основан на показателе качества структурного сходства (SSIM), а другой — на спектральном содержании. Эти алгоритмы воздействуют на блоки изображения, помещающиеся в память, и могут выполняться независимо. Обсуждается научная актуальность проблемы, ключевые разработки, разложение взаимодополняющих задач на отдельные исполнения. Мы покажем, как применять SSIM для обнаружения деградации материала, и проиллюстрируем, как этот показатель можно связать со спектральным анализом для исследования структуры, используя мозаичные пирамиды с различным разрешением, хранящиеся в многомерных массивах HDF5. Результаты показывают, что предлагаемое представление экспериментальных данных поддерживает среднюю скорость сжатия 10X, а сжатие данных линейно масштабируется с размером данных. Мы также показываем, как соотнести SSIM с образованием трещин и как использовать наши численные схемы, чтобы обеспечить быстрое обнаружение деформации из трехмерных наборов данных, изменяющихся во времени.

Авторов:

Ушизима, Даниэла; Перчиано, Талита; Паркинсон, Дилворт

Дата публикации:

29. 10.2015

Исследовательская организация:

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. (LBNL), Беркли, Калифорния (США)

Организация-спонсор:

Отдел передовых источников света, Отдел вычислительных исследований

Идентификатор ОСТИ:

1235085

Номер(а) отчета:

LBNL-1003925
ир:1003925

Тип ресурса:

Конференция

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Ушизима, Даниэла, Перчиано, Талита и Паркинсон, Дилворт. Быстрое обнаружение деформации материала за счет несхожести конструкции . США: Н. П., 2015. Веб.

Копировать в буфер обмена

Ушизима, Даниэла, Перчиано, Талита и Паркинсон, Дилворт. Быстрое обнаружение деформации материала за счет несхожести конструкции . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

Ушизима, Даниэла, Перчиано, Талита и Паркинсон, Дилворт. 2015. «Быстрое обнаружение деформации материала за счет структурного несходства». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1235085.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_1235085,
title = {Быстрое обнаружение деформации материала за счет несхожести конструкции},
автор = {Ушизима, Даниэла и Перчиано, Талита и Паркинсон, Дилворт},
abstractNote = {Разработка материалов, устойчивых к экстремальным температурам и хрупкости, зависит от оценки структурной динамики образцов. Алгоритмы имеют решающее значение для характеристики деформации материала в условиях напряжения. Здесь мы сообщаем о нашей разработке крупнозернистых параллельных алгоритмов для оценки качества изображения на основе структурной информации и обнаружения трещин в наборах экспериментальных данных гигабайтного масштаба. Мы показываем, как ключевые этапы можно разбить на отдельные потоки обработки, один из которых основан на показателе качества структурного сходства (SSIM), а другой — на спектральном содержании. Эти алгоритмы воздействуют на блоки изображения, помещающиеся в память, и могут выполняться независимо. Обсуждается научная актуальность проблемы, ключевые разработки, разложение взаимодополняющих задач на отдельные исполнения. Мы покажем, как применять SSIM для обнаружения деградации материала, и проиллюстрируем, как этот показатель можно связать со спектральным анализом для исследования структуры, используя мозаичные пирамиды с различным разрешением, хранящиеся в многомерных массивах HDF5.