Cтраница 2
Подчеркнем, что и в этом примере снижение расчетных значений разрушающих нагрузок никак не связано с пренебрежением ( при расчете по классической теории) в квадратичной форме Мизеса (2.2.3) поперечными сдвиговыми напряжениями. Как выявлено расчетами [12], разрушение связующего и армирующих волокон инициируется в защемленном сечении х 0 оболочки, соответственно на поверхности z h внешнего слоя и на поверхности z О внутреннего слоя, где поперечные сдвиговые напряжения равны нулю в силу условий нагружсния, причем в этих точках основной вклад в квадратичную форму (2.2.3) вносят осевые напряжения. Следовательно, и в этом примере снижение расчетных значений разрушающих нагрузок обусловлено существенно иным, по сравнению с классическим, распределением нормальных напряжений, особенно в зонах краевых закреплений. [16]
Отметим, что разрушение связующего начинается в защемленных сечениях х 0, х I оболочки на внешней поверхности z h второго слоя от осевых напряжений, разрушение армирующих волокон - в тех же сечениях на внутренней поверхности z 0 первого слоя также от осевых напряжений. И так как в точках инициирования разрушения компонентов композита поперечные касательные напряжения равны нулю в силу условий нагружения оболочки, то снижение расчетных значений разрушающих нагрузок никак не связано с пренебрежением ( при расчете по классической теории) в квадратичной форме (2.2.3) поперечными сдвиговыми напряжениями. Причина снижения этих нагрузок состоит в существенно ином, по сравнению с классическим, распределении нормальных напряжений, особенно в зонах краевых закреплений. [17]
Однако, прежде чем приступить к использованию указанных гипотез разрушения, следует тщательно исследовать напряженное состояние кронштейна. Рассматривая лишь цилиндрическую часть конструкции и условия ее нагружения, приходим к выводу, что действие силы F вызывает кручение, изгиб и поперечный сдвиг. Касательное напряжение, возникающее в результате кручения, достигает максимальной величины на наружной поверхности цилиндра. Изгибные напряжения достигают максимальных значений в участках поперечного сечения у стенки основания, где возникает наибольший изгибающий момент, и в точках, наиболее удаленных от нейтральной оси изгиба. Поперечные сдвиговые напряжения во всех сечениях цилиндра одинаковы, и наибольшие поперечные касательные напряжения возникают на нейтральной оси изгиба, а в точках, наиболее удаленных от нейтральной оси, эти напряжения обращаются в нуль. [18]
Следует различать качение и скольжение шины. При скольжении происходит сильный разогрев шины в сухих условиях, существенный вклад в общий коэффициент трения при этом вносят адгезия и гистерезис. Частота деформации при скольжении шины ( она определяется как скорость скольжения, деленная на среднее расстояние К между выступами макротекстуры дорожной поверхности) всегда меньше частоты, при которой появляется гистерезисный пик, поэтому вклад гистерезиса в силу трения достаточно велик, а коэффициент адгезионного трения при этом мал. В данном случае зона контакта в целом не движется относительно дороги за исключением изгиба и перемещений отдельных элементов рисунка протектора, когда они приспосабливаются к плоской поверхности дороги и подвергаются нагрузке. Продольные и поперечные сдвиговые напряжения для свободно катящейся шины показаны на рис. 8.18. Продольные сдвиговые напряжения s положительны ( направлены влево по ходу движения автомобиля) в передней части зоны контакта и отрицательны в задней части контакта. Более того, площадь под кривой, соответствующая отрицательным напряжениям, превышает площадь под кривой, соответствующую положительным напряжениям. [19]
В настоящей главе в линейной постановке рассмотрены задачи изгиба и выпучивания длинной прямоугольной пластинки и длинной цилиндрической панели по цилиндрической поверхности. Такие формы изгиба и потери устойчивости реализуются для части пластинки ( цилиндрической панели), достаточно удаленной [301 ] от ее концов, в том случае, если условия нагружения и опирания не изменяются по длине конструкции. В основу анализа положены установленные в параграфах 3.1 - 3.6 предыдущей главы уравнения статики и устойчивости слоистых тонкостенных систем. Значительное внимание, уделяемое этим относительно простым элементам конструкций, объясняется тем, что соответствующие им дифференциальные уравнения статики и устойчивости допускают аналитическое представление решения. Наличие такого представления позволило не только детально исследовать структуру решения, выявить эффекты напряженно-деформированного состояния, связанные с влиянием поперечных сдвиговых напряжений и обжатия нормали, но и получить массив достоверных числовых данных, которые в пятой главе рассматриваются как эталонные при апробации развиваемого в ней метода численного интегрирования линейных краевых задач статики и устойчивости слоистых композитных оболочек вращения. [20]
Кроме того, при изменении параметра h / h вместе с нагрузкой Р меняются координаты точки инициирования разрушения, а также и сам механизм его возникновения. Так, при 0 04 s h / h s 0 1 разрушение связующего начинается от осевых напряжений на поверхности z At второго слоя в окрестностях О s x s 0 01 / и 0 99 / s x / защемленных сечений. При 0 1 h / h s 0 32 разрушение связующего начинается в защемленных сечениях на поверхности z0 первого слоя также от осевых напряжений. При 0 32 h / h 0 37 разрушение связующего начинается на поверхности z hv первого слоя в окрестностях защемленных сечений. В этих точках вклад в квадратичную форму (2.2.3) ( ( аК с - Tf3v) осевых напряжений о соизмерим с вкладом поперечных сдвиговых напряжений TXZC. Наконец, при 0 37 s h / h s 0 46 наблюдается разрушение связующего от окружных напряжений о с, начинающееся на внешней поверхности z h третьего слоя в середине пролета оболочки. [21]
При качении пневматических шин в условиях торможения, ускорения и бокового увода в задней части зоны контакта ( как было показано на рис. 4.26) возникает большая область проскальзывания. Истирание в этой зоне происходит в условиях сухого трения. В передней чисти зоны контакта существует также микроскольжение и в малой степени износ. Когда истирание по направлению совпадает с проскальзыванием, оно может рассматриваться как полезное, так как оно прямо влияет на силу трения, препятствующую скольжению. С другой стороны, когда направление истирания отличается от направления проскальзывания элементов протектора шины, истирание может рассматриваться как паразитное, так как оно не оказывает никакого влияния на эффективное трение в зоне контакта шины с дорогой. Эти сдвиговые напряжения направлены наружу от продольной осевой линии площади контакта. Они обусловливают боковые силы, которые могут достигать больших значений, равных по величине и противоположно направленных. Возникновение этих боковых сил вызывает боковой износ паразитного типа, так как он не оказывает влияния на коэффициент трения качения, а величина износа при этом большая. Из рис. 10.14 следует, что поперечные сдвиговые напряжения и, следовательно, боковые силы для шины диагональной конструкции значительно выше, чем для шины радиальной конструкции. Применение металлокорда вместо текстильного в радиальных шинах позволяет еще больше снизить боковые силы в условиях данной скорости качения и внутреннего давления в шине. Известно, что пробег радиальных шин и их общая работоспособность значительно выше, чем диагональных. [22]