Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Измерение напряжений и деформаций (К.Финк) Москва 1961 535стр. В книге рассматриваются современные методы определения напряжений и деформаций и приводятся данные, характеризующие эти методы исследований в связи с решением задач статической и динамической прочности деталей машин. Дается описание различных приборов и техники эксперимента для измерения деформаций и напряжений различными методами. Книга предназначается для инженеров машино- и приборостроения, а также научных сотрудников и других специалистов, работающих в области исследования прочности машин.
ПРЕДИСЛОВИЕ Важность измерений для развития естествознания и техники становится все более очевидной. В области испытания материалов и исследования их прочности данные по напряжениям в деталях и по характеристикам прочности материалов получаются преимущественно на основе измерения напряжений и деформаций. Полученные данные по распределению в детали деформаций и напряжений и их изменению во времени не только дополняют расчеты, но часто их заменяют, особенно при решении сложных задач, когда расчеты чрезмерно трудоемки или вовсе не могут быть выполнены. Для возможности правильного проведения измерений в области напряжений и деформаций экспериментатор должен хорошо знать методы измерения, данные по необходимой аппаратуре и правильно их выбрать применительно к конкретным условиям. Предлагаемая вниманию читателя книга содержит сведения по различным методам измерения напряжений и деформаций, их возможностям и пределам применения и может быть полезна при решении указанных выше задач, Приведенные в книге многочисленные практические указания по технике эксперимента могут быть полезны для специалистов и облегчат первоначальную ориентировку начинающим работать в рассматриваемой области. При составлении книги использованы материалы Конференции по экспериментальным методам исследования напряжений, проведенной в Дюссельдорфе с участием авторов книги и по инициативе нескольких исследовательских лабораторий и научно-технических объединений. ОГЛАВЛЕНИЕ 11редш-лиоы1, .... Глава I. Возможности и использование экспериментальных методов исследования напряжений ......................... 7 1. Деформации и запас прочности.................. 7 2. Различные типы диаграмм деформации............... 10 3. Возможности техники измерения деформаций............ 16 4. Оценка прочности путем анализа результатов измерения деформаций 20 5. Измерение деформаций и исследование прочности.......... 23 6. Исследование напряжений в деталях из чугуна........... 23 Литература........................... 25 Глава II. Поляризационно-оптический метод измерения напряжений..... 27 1. Введение ............................ 27 2. Основы оптического метода определения напряжений при плоском напряженном состоянии...................... 30 Двойное лучепреломление при действии напряжений........ ^п Плоское напряженное состояние.................. Двойное лучепреломление, вызванное напряжениями, и получение изохром ............................ Изоклины, траектории главных напряжений, пластинка в четверть волны............................. 34 Определение величин главных напряжений путем дополнительного определения сумм главных напряжений............. Приведение в соответствие величин и направлений главных напряжений ............................. Необходимые условия правильного определения напряжений оптическим методом........................ 40 3. Применение метода при измерениях на плоских моделях....... 41 Установка для определения напряжений оптическим методом .... 41 Нагрузочные устройства.................". . , , 43 Анализ картины полос ...................... 44 Фотографирование полос и изоклин................ 46 Измерение напряжений в отдельных точках модели......... 47 Тарировка материала модели................... 47 4. Исследование объемного напряженного состояния......... 49 Метод «замораживания» .,.,..,,...,.,,, „...... 49 34 К- Финк и X. Рорбах 406 529 Пример применения метода «замораживания» ........ Определение напряжений ................ ' ' 5. Переход от модели к натуре ................ Простейшие случаи .................. Задачи, требующие рассмотрения деформаций ........ ,-_ Общий случай напряженного состояния ........... t-fi 6. Материалы для изготовления моделей ........... г7 Требуемые качества материалов ............... с7 Краткая характеристика основных материалов для моделей ... gc 7. Изготовление моделей .................... §7 8. Отдельные методы исследования напряжений .......... go Исследование плоского напряженного состояния ......... gg Исследование объемного напряженного состояния ......... 72 9. Области применения оптического метода исследования напряжений 75 Литература ........................... 78 Глава III . Измерение напряжений рентгеновским методом ......... 81 1. Введение ............................ 81 2. Общие сведения о рентгеновском методе исследования тонких струк- тур ............. " ................. 82 3. Определение напряжений рентгеновским методом .......... 86 Зависимости для напряжений ................... 86 Различные методы определения напряжений путем рентгенографиче- ского исследования ....................... 87 Измерительные устройства . ................... 92 Обработка результатов измерения деформаций рентгеновским мето- дом .............................. Точность измерения напряжений рентгеновским методом ...... 4. Применение рентгеновского метода определения напряжений .... 5. Измерение напряжений рентгеновским методом в чугуне ....... 6. Некоторые особенности определения деформаций рентгеновским методом ............................... Литература ........................... Глава IV. Измерение деформаций с помощью хрупких покрытий ....... 1. Введение ............................ 2. Основы метода хрупких покрытий ................. Образование трещин, чувствительность хрупкого покрытия и тари- ровка . . . .......... Расшифровка картин трещин ................... 3. Свойства различных хрупких покрытий и практика работы с покрытиями ... ..... .......... Хрупкое покрытие «майбах» .................... Хрупкое покрытие «стресскот» ......... .......... Хрупкое покрытие S.N.E.C.M.A. ................. Хрупкое покрытие «глазурит» .................. Хрупкие эмали ................ .......... Хрупкое покрытие Э. Лера и хрупкое покрытие «элоксаль» ...... 4. Примеры применения....................... 132 Исследование статических напряжений, вызываемых внешними нагрузками ............................. 132 Измерение остаточных напряжений................ 140 Измерение динамических напряжений............... 143 Литература ........................... 144 Глава V. Измерение деформаций механическими и оптическими тензометрами ................................ 146 1. Измерительные приборы (тензометры)............... 146 Механические тензометры..................... 147 Оптические тензометры...................... 156 2. Основные особенности и области применения механических и оптиче- ских тензометров ....................... 164 Механические тензометры .................... 164 Оптические тензометры...................... 166 3. Некоторые специальные механические тензометры.......... 168 Контактный тензометр...................... 177 Литература ........................... 180 Глава VI. Измерение деформаций пневматическими тензометрами...... 182 1. Принцип действия пневматического преобразователя........ 182 Прямой метод измерения..................... 183 Дифференциальный метод измерения................ 183 2. Конструкция пневматического преобразователя........... 184 Регулятор давления и показывающий прибор............ 184 Главное сопло .......................... 184 Измерительное сопло ....................... 185 3. Пневматический тензометр..................... 185- 4. Ограничения и преимущества пневматических тензометров ..... 187 Недостатки пневматических тензометров.............. 188 Особые преимущества пневматических тензометров......... 188 Опыт работы с пневматическими преобразователями......... 189 5. Дополнительные данные по пневматическим приборам дифференциального типа .......................... 190 Литература ........................... 193 Глава VII. Струнные тензометры и их применение.............. 195 1. Принцип действия струнного тензометра.............. 195 2. Струнный тензометр Шефера-Майгака............... 196 3. Характеристики струнных тензометров............... 198 4. Проверка точности струнного тензометра MDS 13.......... 201 Изменение нуля отсчета тензометра при нагружении образца..... 202 Линейность характеристики .................... 204 5. Струнные тензометры, закрепляемые шпильками.......... 206 6. Применение струнных тензометров при измерениях на стальных конструкциях......................... 209 7. Применение струнных тензометров при измерениях в железобетонных конструкциях...................... . 2U Конструкция тензометра и способ его установки в бетонной конструкции .............................. 214 Литература ........................... 220 Измерение деформаций с помощью индуктивных тензометров 221 Тензометры с базой больше 10 мм................. 221 Тензометры с поперечным и продольным перемещением якоря .... 221 Другие конструкции индуктивных тензометров........... 226 Характеристики индуктивных тензометров с большой базой..... 227 Примеры применения индуктивных тензометров с большой базой . . . 229 2. Тензометры с базой меньше 10 мм................. 231 3. Данные по применению индуктивных тензометров.......... 236 Литература........................... 237 Глава IX. Измерение деформаций с помощью проволочных тензометров сопротивления 238 1. Введение ............................ 238 2. Проволочные тензодатчики сопротивления............. 238 Конструкция тепзодатчиков.................... 238 Характеристики проволочных тензодатчиков сопротивления..... 247 Характеристики тензодатчиков при длительном нагружении .... 256 Техника работы с тензодатчиками................. 262 3. Электрические измерительные схемы................ 270 Основные измерительные схемы.................. 270 Измерения на постоянном токе.................. 274 Измерения на переменном токе.................• . 277 Импульсные измерения...................... 280 4. Приборы проволочной тензометрии................ 280 Приборы для измерения сопротивления изоляции.........." 280 Переключатель тензометров.................... 281 Мосты постоянного тока для измерения статических деформаций . . 285 Мосты на несущей частоте для измерения статических деформаций . 287 Мосты на несущей частоте для измерения статических и динамических деформаций.......-................ . 288 Мосты постоянного тока с RC-усилителем для измерения динамических деформаций........................ 288 Импульсные приборы для измерения статических и динамических 1 _ 90Л деформации......................... - ^JU 5. Соединительные провода...................... ^ 6. Запись результатов измерения.................... - 7. Точность измерений........................ 8. Сводка данных по методам измерения деформаций с помощью проволочных тензометров ....................... 9. Измерение двухосных напряжений...............• • 10. Измерение механических величин ,..............- • 11. Измерения деформаций подвижных или вращающихся деталей .... 532 12. Тарировка тензометров...................... 307 13. Сопоставление проволочных тензометров сопротивления с другими приборами для измерения деформаций............... 307 14. Тензометр сопротивления со свободной проволокой......... 309 Датчик сопротивления с двумя проволочными обмотками....... 309 Датчик сопротивления с четырьмя проволочными обмотками..... 311 Литература .........................,. . 313 Глава X. Устройства для тарировки тензометров............. 316 1. Устройства для статической тарировки тензометров......... 316 Тарировка путем осуществления известного изменения базы тензометра ............................. 317 Калибраторы с микрометрическим винтом............. 318 Тарировка путем осуществления известного относительного удлинения.............................. 322 2. Устройства для динамической тарировки тензометров........ 326 Вибрационный стенд механического типа.............. 328 Вибрационный стенд электродинамического типа.......... 329 Вибрационный стенд электромагнитного типа............ 330 Литература ........................... 332 Глава XI. Запись деформаций...................... 333 1. Общие условия неискаженной записи переменных величин...... 336 2. Приборы с инерционным пишущим устройством........... 340 Влияние собственной частоты и степени демпфирования пишущего устройства на верхнюю границу полосы пропускаемых частот .... 340 Пишущие приборы с непосредственной записью........... 352 Пишущие приборы с записью световым лучом на фотобумаге..... 365 - 3. Пишущие приборы с безынерционной пишущей системой...... 373 Приборы с электронно-лучевыми трубками............. 373 Приборы с магнитной записью.................. 382 4. Цифровая запись измеряемой величины............... 384 Приборы для записи числа случаев превышения заданных значений относительной деформации.................... 385 Приборы для записи деформаций в цифровой форме......... 385 Литература Глава XII. Выбор метода измерения деформаций ............ 391 1. Общие положения ........................ 391 2. Исследование распределения напряжений в деталях и конструкциях 393 Метод хрупких покрытий ...................... 393 Поляризационно-оптический метод определения напряжений .... 393 Методы измерения деформаций в отдельных точках......... 393 3. Измерение напряжений и деформаций в отдельных точках детали .. . .. 394 Измерение статических напряжений................ 394 Измерение напряжений, изменяющихся во времени.......... 397 Литература............................ 398 -Глава Kill. Моделирование ......... ............ _ „ 1. Задачи моделирования .............. . ...... OQQ 2. Техника моделирования и метод аналогии ............ лпо 3. Физическое подобие как основа моделирования .......... 404 Определение подобия и область его применимости ......... 4(), Правила определения масштабов ..... ............ 4Q8 Особое значение геометрического подобия ............. 413 Критерии подобия, законы подобия, уравнения масштабов ...... 413 Законы подобия и физические постоянные ............. 4Ш Закон подобия при нескольких характеристиках материала ...... 420 Значение частичного подобия. Проведение эксперимента при частичном подобии ............................ 421 4. Статическое подобие квазитвердых тел .......... .. . 421 Статическое подобие при действии внешних нагрузок .......... 421, Статическое подобие при действии объемных сил тяжести ....... 428 5. Динамическое подобие квазитвердых тел ............. 436 Применение в областях гидродинамики и аэродинамики ....... 440 6. Подобие упругих тел ....................... 443 Первый закон подобия — общи и закон подобия Гука ........ 443 Закон подобия Пуассона ..................... 446 Второй закон подобия ...................... 447 Применения закона подобия при больших упругих и пластических деформациях и при нелинейной зависимости между силой и деформа- цией ............................. 447 7. Исследование упругих тел при частичном подобии модели и натуры 452 Приближенное геометрическое подобие ненагруженной модели и натур- ного объекта в направлениях, не представляющих интереса при решении конкретной задачи ................... 452 Отступление от точного подобия в результате неодинаковых значений коэффициента Пуассона ..................... 459 "• 8. Особые случаи применения закона подобия Кошп в статике сооружений 480 Приближенное подобие ...................... 481 Учет силы тяжести и проблема моделирования конструкций из бетона 485 9. Динамика упругих систем .................... 4Й7 Упруго-динамическое подобие, закон подобия Коши ......... 487 Влияние силы тяжести на колебания упругих систем ........ 494 Использование моделей при определении критических чисел оборотов 496 10.' Динамика квазитвердых тел и частиц жидкости при одновременном действии силы тяжести и силы инерции ............... 497 Применение к исследованию моделей судов в опытном бассейне .... 499 11. Динамика частиц жидкости при одновременном действии сил инер- ции и сил вязкости ...................... . . 500 12. Динамика колебательных систем с демпфированием ......... 504 Колебания под действием сил упругости или силы тяжести с демпфи- ^ рованием за счет сил трения .............. ...... J™ Колебания под действием сил упругости или силы тяжести с демпфиро- ванием, пропорциональным квадрату скорости .......... 504 Колебания при демпфировании, пропорциональном скорости Исследование автоколебаний на моделях ....... ' 534 13. Статика и динамика упругих систем при наличии деформаций от ^ 14 Ис^едов^^ГдеГе^при упруго-пластической и при пластической ^ лиЬотшаииях при нагружении до разрушения............ 15. Характеристики' пластмасс, применяемых для изготовления упругих ^ Упругие свойства'пластмасс: Пути устранения влияния ползучести 514 16 Проведение эксперимента и выполнение измерении......... Закрепление и нагружение модели и измерение нагрузок....... 515 Измерение перемещении.................... ^ Измерение кривизны.......'„''''........ 524 Измерение относительных деформаций............... Литература ..... ................... 531 Цена: 150руб.
Назад	Заказ	На главную страницу