Несущая и деформационная способность стеклопластиковых нагельных соединений в деревянных конструкциях с учетом времени и температуры эксплуатации

• Автор: Умнова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Введение
1 Современное состояние вопроса исследования прочности и дсформативности нагельных соединений деревянных конструкций
1.1 Физические основы прогнозирования длительной прочности материалов деревянных конструкций на основе теории прочности твердых тел
1.2 Длительная прочность стеклопластиков. Влияние повышенных температур на работу стеклопластиков и древесины

1.3 Методы расчета соединений деревянных элементов на нагелях

1.4 Расчет нагельных соединений по предельным состояниям

1.5 Заключение по первой главе

2 Материалы и оборудование, используемые при проведении экспериментов. Методика проведения испытаний и обработки результатов

2.1 Материалы для испытаний

2.2 Оборудование, приборы, приспособления

2.2.1 При кратковременных испытаниях

2.2.2 При длительных испытаниях
2.3 Физикомеханические характеристики исследуемых
материалов
2.4 Методика проведения испытаний и обработки экспериментальных данных
2.4.1 Испытания образцов АГ4НС и ССЦО на изгиб
2.4.2 Определение основных физикомеханических
параметров
2.4.3 Статистическая обработка результатов
2.4.4 Определение физических и эмпирических уравнений Журкова графоаналитическим способом
2.5 Кратковременные испытания нагельных соединений при вариации
температур
2.6 Исследования прочности и деформативности нагельных соединений
условиях длительного нагружения
Выводы по главе
3 Исследование влияния температуры с учетом фактора времени на
прочностные и деформационные характеристики стеклопластиков
АГ4НС и ССЦО
3.1 Определение прочностных и деформационных характеристик стеклопластиков АГ4НС и ССЦО при изгибе при вариации температур
в условиях кратковременного нагружения
3.2 Определение прочностных и деформационных характеристик стеклопластика АГ4НС при срезе и изгибе в плоскости перпендикулярной прессованию при вариации температур в условиях длительного нагружения
Выводы по главе
4 Исследование работы соединений деревянных элементов на нагелях при кратковременном нагружении в условиях повышенных температур
4.1 Исследование работы соединений деревянных элементов
на стеклопластиковых нагелях
4.2 Исследование соединений на металлических нагелях
4.3 Влияние температуры эксплуатации на напряженное состояние древесины нагельного гнезда
Выводы по главе
5 Расчет нагельных соединений деревянных конструкций с учетом
длительности нагружения и воздействий повышенной температуры
5.1 Длительные испытания
5.2 Определение коэффициентов условий работы элементов нагельного соединения с учетом длительности нагружения и повышенной
5.3 Сравнение экспериментальных данных с результатами, полученными по предложенной методике
5.4 Расчет треугольной безметалыюй фермы
Выводы по главе 5
Основные выводы
Список использованных источников


Тем не менее, существенным недостатком этой теории является то, что в е предпосылках структура композита рассматривается как состояние квазиизотропного однофазного агрегата, что не позволяет учитывать особенности структуры исследуемого материала. Особо же важную роль для межатомных взаимодействий в теле играет неравномерность теплового движения энергетические флуктуации, являющиеся следствием хаотического движения. Изучение этих явлений вылилось в создание новой концепции кинетической теории прочности. Начиная с г. ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР под руководством С. И. Журкова были организованы систематические исследования температурновременной зависимости прочности твердых тел и этим заложено начало серьезного развития кинетической концепции прочности. А ехрасг, 1. Проведенные исследования зависимости долговечности от температуры показали, что линейная зависимость т от т оправдывается не только при комнатной, но и при других температурах с изменением температуры меняется лишь наклон прямой. Зависимость от обратной абсолютной температуры 1Г при разных т с достаточной точностью оказывается также линейной. При этом прямые, отвечающие различным сг, образуют температурный веер с полюсом, лежащим на оси ординат. Величину долговечности в полюсе обозначают через г0 7. Ьа наклон прямых к оси 1 Г, вытекает температурновременносиловая зависимость долговечности известная как формула С. Больцмана, и0, у коэффициенты, характеризующие прочностные свойства твердого тела. Одним из основных аспектов в описании кинетики разрушения является механизм межатомного взаимодействия. Множитель типа ехрГ, входящий в формулу Журкова, имеет название фактора Больцмана. Этот фактор управляет ходом таких процессов как испарение, диффузия, развитие химических реакций и т. Общим, что объединяет эти явления, служит неравномерность распределения тепловой энергии между атомами тела атомномолекулярной системы, порождаемая хаотичностью теплового движения. Атомы с избыточной тепловой энергией называют активированными, а процессы ими обуславливаемые активационными или термоактивационными. Тогда, процесс разрушения имеет термоактивационную или термофлуктуационную природу. Кинетика развития подобных процессов определяется вероятностью преодоления энергетических барьеров, т. Величина , стоящая в числителе показателя больцмановского фактора, является тем барьером, который должен преодолеть активированный атом. Отношение энергии активации С к средней тепловой энергии, приходящейся на одну степень свободы атомов тела кТ, определяет скорость развития процесса. Развивая идеи Больцмана, Я. И. Френкель 5 в своих работах детализировал характер теплового движения атомов и предложил следующую картину их поведения. Колебания можно представить как кратковременные толчки данного атома попеременно в разные стороны от положения равновесия на дне потенциальной ямы. Вследствие хаотичности теплового движения такие колебания атомов время от времени нарушаются. Это событие называется флуктуацией. Р
1. Вероятность возникновения флуктуации на атомах одинакова как в нагруженных, так и в ненагруженных телах. Однако, в ненагруженном теле велика вероятность рекомбинационных процессов. Поэтому возникающие время от времени разрывы связей будут быстро залечиваться, т. В нагруженном теле приложенное напряжение приводит к ослаблению межатомных связей вдоль направления действия растягивающей силы. Это означает, что потенциальный барьер, определяющий прочность связи, понизиться с о до исг на величину Дсг. К тому же, в момент термофлуктуационного распада напряженной связи, атомы под действием растягивающей силы удаляются друг от друга, и вероятность рекомбинации снижается. Многочисленные исследования, проведенные С. Н. Журковым с сотрудниками, подтвердили справедливость термофлуктуационного воззрения на разрушение твердых тел и позволили уточнить значения параметров 0, г0 и у, входящие в уравнение долговечности, а также определить их физический смысл. Значение предэкспоненциального множителя является величиной
постоянной для всех материалов и равной га с. Величина энергии активации разрушения Ц0 постоянна для данного материала и не зависит от его структурных изменений и условий испытаний.