Критерии прочности, учитывающие скорости нагружения, в расчетах элементов конструкций из анизотропных материалов

• Автор: Воронин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Критерии прочности в расчетах элементов конструкций из анизотропных материалов
1.1. Анизотропные материалы в элементах конструкций
1.1.1. Применение полимерных и композитных материалов
1.1.2. Механические свойства полимерных и композитных материалов
1.1.3. Новые материалы близкие по структуре и физико-механическим свойствам к полимерам и композитам
1.2. Некоторые особенности расчета элементов конструкций из
анизотропных материалов
1.2.1. Модель сплошного однородного анизотропного материала
1.2.2. Подходы, лежащие в основе построения теорий прочности
1.3. Критерии статической и длительной прочности для различных типов материалов
1.3.1. Статические критерии прочности изотропных материалов
1.3.2. Статические критерии прочности анизотропных материалов
1.3.3. Тензорное представление критериев прочности анизотропных материалов
1.3.4. Критерии длительной прочности изотропных материалов
1.3.5. Критерии длительной прочности анизотропных материалов
1.4. Об учете скоростей нагружения в прочностных расчетах
1.5. Постановка задачи исследования
Глава 2. Влияние скорости нагружения на механические свойства композиционных материалов
2.1. Зависимость прочностных свойств материалов от скорости — общий закон для большинства конструкционных материалов
2.1.1. Поведение полимербетонов и бетонов при варьировании скорости нагружения
2.1.2. Влияние скорости нагружения на прочностные свойства металлов

Пределы прочности полимеров при варьировании
скорости
Зависимости прочностных свойств композитных
материалов при изменении скорости нагружения
Зависимости модуля упругости полимеров и композитов от
скорости нагружения
Модуль упругости полимеров при различных скоростях
нагружения
Влияние скорости деформирования на модуль упругости
композитов
Классификация диапазонов скоростей нагружения с учетом поведения композиционных материалов под нагрузкой и возможности применения различных критериев прочности.
Глава 3. Учет скорости нагружения в наследственных критериях прочности
Общие свойства ядер длительной прочности
Методика обработки экспериментальных данных
Возможные ВИЦЫ ядер длительной прочности
Ядра экспоненциального типа
Ядра степенного типа
Ядра комбинированного типа
Некоторые сведения о законах нагружения тел
Наследственные критерии при стационарном нагружении. Общие формулы критерия (1.3.40) для различных ядер. Расчетные формулы для различных видов напряженного
состояния
Наследственные критерии при пропорциональном
нагружении
Общие формулы критерия (1.3.40) для различных типов
ядер
Расчетные формулы для различных видов напряженного
состояния
Длительная прочность при пропорциональном
нагружении
Критерии длительной прочности для случая
комбинированного нагружения
Общие формулы критерия (1.3.40) для различных ядер. Расчетные формулы для различных видов напряженного
состояния
Сравнительный анализ кривых длительной прочности при
различных видах нагружения
Зависимости пределов длительной прочности от скоростей напряжений в достатическом диапазоне
3.10. Сравнение расчетных и экспериментальных данных
Глава 4. Критерии прочности при повышенных скоростях нагружения
4.1. Особенности диапазона повышенных скоростей нагружения
4.2. Обобщение статических критериев прочности на случаи
нагружения с повышенными скоростями
4.2.1. Критерий для изотропных материалов с одинаковыми
пределами прочности на растяжение и сжатие
4.2.2. Критерий для изотропных материалов, по разному
сопротивляющихся растяжению и сжатию
4.2.3. Критерий прочности для анизотропных материалов
4.3. Возможные виды функций, характеризующих зависимость
прочностных свойств материала при изменении скорости нагружения
Глава 5. Использование критериев в практических расчетах
5.1. Расчет прочности и долговечности пластины из
стеклопластика
5.1.1. Оценка статической прочности
5.1.2. Расчет долговечности пластины
5.2. Расчет прочности трехслойной плиты при повышенных
скоростях нагружения
5.2.1. Статическая прочность
5.2.2. Расчет запаса прочности при различных скоростях
нагружений
5.3. Расчет несущей способности цилиндрического сосуда
находящегося под действием равномерного внутреннего давления
Заключение
ЛйГература
ПрЙл&Кение

а, р, у
Частным случаем общего выражения критерия (1.3.10) является критерий, предложенный А.К. Малмейстером, а затем Э. Ву [26]:
Пй + Ппапп тп ~1~ Пцшщрд Цс "пт Р<1 + ~ ' (1-3.11)
Трехинвариантные критерии прочности типа (1.3.11) для практических расчетов сложны. Ограничение только линейными вместе с квадратичными инвариантами, как показывают экспериментальные данные [26], дает хорошие результаты. Группа двухинвариантных критериев прочности анизотропных материалов получила широкое практическое применение. В общем виде такие критерии записываются следующим образом:
т Пасш Чк'О“0’ (1-ЗЛ2>
или, если уравнение разрешимо относительно совместных инвариантов
П&1Ш1 тп ’ ТО‘
Пашт а1к (тгШ1= f (Пцс-а*) (1-3.13)
Конкретный вид общего уравнения (1.3.13) для каждого анизотропного материала устанавливается и проверяется только с помощью экспериментов.
В соответствии с описанной выше формой представления критериев, например, критерий Мизеса-Хилла (1.3.4) в тензорных обозначениях имеет вид:
ТТ -(у 'О — 1, (1.3.14)
Г ХЖтп тп
В основной системе координат для объемного напряженного состояния в развернутом виде критерий Мизеса-Хилла (1.3.14) запишется так:
+ 2-Ппзз-б'и '33 + 4‘Пш2‘ 12 + 4’Пш2‘ <13 + 4'П2323' 23 (1-3-15)