Ефектът на коефициента на скалата - studopediya

По силата на материала засяга размерите на зареден обект. Зависимостта на съпротивлението на деформация и разрушаване на структурни материали при същите условия на натоварване на размерите на изпитвания обект, като запазват своята геометрична сходство наречен мащаб ефект или мащаб фактор.

По характера на проявлението на ефектите на мащаба всички материали могат да бъдат разделени на две групи. Първата група е крехки и quasibrittle материали, а вторият - материали със значителна остатъчна пластична деформация.

Ефект на размера на неговата сила тяло е по-изразена в материали Перова група на втората марка може да включва различни чугуни, закалени стомани и висока якост, графити, стъкло, някои пластмаси и други материали с груба структура, съдържащи различни включвания и неравномерност. В такива материали унищожаване обикновено се осъществява чрез разделяне и чуплива, обикновено се придружава от значително дисперсия на стойностите на силата. Причините за намаляване на съпротивлението на крехко разрушаване на тези материали с увеличаване на напречно сечение или обем на съвременната мнение е по-висока вероятност от възникване на нередности и "слаби точки" в големи проби.

Както за пластмасови материали, които включват най-често използваните структурни материали (стомана, алуминий, титан, мед и други сплави), въпросът за влиянието на мащабния фактор в съпротивлението на деформация и счупване дори в пилотен план не е проучена.

Когато тествани много сплави и стомани е показано на опън характеристика с увеличаване на размера на извадката пропорционална граница и дават сила почти не се променя, но се наблюдава намаление на якостта на опън, устойчивост на счупване и истинската относителна стеснението. Въпреки факта, че до момента е натрупал много информация за материалите и техните свойства, все още няма консенсус за тези или други предположения, на които човек може да се опише, или поне качествено обяснят характеристиките на размерите на ефекта на части за сила и деформация свойства. Очевидно е, че този ефект не трябва да се приписва само на физическата природа на материала, но и с характеристиките на механично натоварване обект.

Промени в механичните свойства на материала характеристики в зависимост от размерите на пробите, свързани с технологични, механични, енергични и статистически фактори, комбинираният ефект от които е изключително сложна картина.

Технологични причини фактор определя металургичен характер, като например топлинна обработка Изглед синтероване, метод на топене и т.н. В големи блокове все развиващите се процеси на разделение, определящи еднаквост, анизотропия, насищане на газ, и т.н. фактор процес включва също методи за производство на механична обработка характеристики (коване, щамповане, рязане, валцуване), когато тънки повърхностни слоеве от метал показват забележими градиенти на материала.

При механично се отнася до набор от фактори, свързани с нарушаването на сходство на сравняваните елементи по време на зареждане. Често обекти под натоварване multiscale геометрична сходство по отношение идентичност не се извършва чрез зареждане режими, което се проявява в различни темпове на растеж стрес по време на товаренето или различни скорости на потока на процеса на деформация, тъй като тези параметри зависят от геометрията на обекта. Стресът градиент оказва значително влияние върху икономиката на скала, която се увеличава с увеличаване на концентрацията на напреженията и поле стрес нехомогенност.

Мощност обяснение на коефициента на скалата се базира на предположението, че намаляване на силата поради различната резерва на натрупаните в системата еластична енергия и зареден обем на тест.

Тъй като коефициентът на мащабиране е най-очевиден в ниско-пластмасови материали, често е проява свързан с статичен характер. Качествени заключения статистически теории са едни и същи. Това се дължи на факта, че повечето теории се основават на същите допускания. По-специално, се приема, че източникът на счупване е линията на косата крак или друг дефект, който в процеса на натоварване преди разрушаването не променя настройките си. Предполага се, че microcrack критични размери достатъчно, за да предизвика разрушаване на цялата проба, независимо от неговия размер, и всеки microcrack отговаря на определена критична напрежение, при която започва разграждане, и всеки материал съответства на определена критична разпределение стрес функция на микропукнатини.

Отношенията описващи съществуването на ефект от мащаба, в различни теории варират поради различни подходи в работата с помощни задачи теорията на вероятностите, на което се основава на разпределителните криви теория първоначалните параметри на вида, естеството на получените опростявания др Физическа картина статистически теории в този случай удовлетворени ясно :. Than по-голям от размера на обекта, толкова по-голяма вероятността за наличие на опасен дефект и долната му съдържание. От двата вида товари по-опасна е тази, при която количеството на материала се съхранява в максимално натоварване зона. От тази гледна точка, средна якост на опън не трябва да бъде по-малко, отколкото в чисто срязване, чисто срязване и кога - не е по-малко от огъване концентрирана сила. Очевидно, като се започне с някои от размера на извадката, постигнат пълен набор от всички възможни нередности и слабости, и по този начин по-нататъшно увеличаване на размера вече не се придружава от намаляване на силата.

Имайте предвид, че за да бъде критичен подход към методите на оценка на носещата способност на структурни елементи, като взема предвид коефициента на скалата на базата на вероятностен подход. Коректност от тези методи не може да е висока, и зависи от това дали приема модел отразява свойствата на структурен материал и взема под внимание кинетиката на неговото унищожаване.

Още недвижими сега за разглеждане в практиката на проектиране, икономии от мащаба изглежда подход, основан на традиционните феноменологични теории, когато коефициента на скалата е свързано с някои параметри, които отразяват статистически характер на материалната сила.

При оценяване на абсорбционния капацитет на структурните елементи на пластмасови материали, когато допустимото напрежение за материала са изчислени на силата доказателство, мащабния фактор може да бъде на практика пренебрегнат, тъй като, както е показано от експериментални данни, състоянието на потока на материалите, при различни съотношения на основните напрежения е описан от уравнения, които не съдържат параметри която зависи от размера на изпитвания обект. Все пак трябва да се разбере, че в зависимост от условията на работа на един и същ материал може да влоши или пластично чуплива. Ето защо, при проектирането на големи позиции трябва да се подхожда с голяма отговорност да се оцени влиянието на коефициента на скалата и да направи тази оценка, като се вземат предвид особеностите на условията на експлоатация.