Физические основы прочности материалов
Покупка
Издательство:
Интеллект
Год издания: 2016
Кол-во страниц: 376
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-91559-196-6
Артикул: 472335.03.99
Доступ онлайн
В корзину
В книге изложены основные сведения о природе прочности и пластической деформации твердых тел разной природы. Приведены сведения о дефектной структуре твердых тел, поведении и взаимодействии дефектов. Рассмотрены основные вопросы теории дислокаций и описываемые на ее базе представления о пластической деформации и разрушении твердых тел. Рассмотрены проблемы получения материалов с прочностью, приближающейся к теоретической. Объяснена природа высокопрочного состояния, ее физический смысл, а также описаны прочностные свойства используемых в технике высокопрочных материалов. Рассмотрены современные теории разрушения твердых тел и введены количественные характеристики, описывающие сопротивление разрушению. Проанализированы методики испытания металлов и сплавов при активном нагружении, ползучести, релаксации упругих напряжений и при усталости. Для студентов и преподавателей по направлениям подготовки высшего профессионального образования «Прикладная механика» и «Техническая физика», а также аспирантов, специализирующихся в областях, связанных с физикой прочности и физического металловедения.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 03.00.00: ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ
- 22.00.00: ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.03: Прикладная механика
- 16.03.01: Техническая физика
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Л.Б. ЗУЕВ, В.И. ДАНИЛОВ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 151600 «Прикладная механика» и 223200 «Техническая физика» Ответственный редактор академик РАН Б. Д. Аннин Второе издание
Ë.Á. Çóåâ, Â.È. Äàíèëîâ Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëîâ: Ó÷åáíîå ïîñîáèå / Ë.Á. Çóåâ, Â.È. Äàíèëîâ – 2-å èçä. – Äîëãîïðóäíûé: Èçäàòåëüñêèé Äîì «Èíòåëëåêò», 2016. – 376 ñ.  êíèãå èçëîæåíû îñíîâíûå ñâåäåíèÿ î ïðèðîäå ïðî÷íîñòè è ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè òâåðäûõ òåë ðàçíîé ïðèðîäû. Ïðèâåäåíû ñâåäåíèÿ î äåôåêòíîé ñòðóêòóðå òâåðäûõ òåë, ïîâåäåíèè è âçàèìîäåéñòâèè äåôåêòîâ. Ðàññìîòðåíû îñíîâíûå âîïðîñû òåîðèè äèñëîêàöèé è îïèñûâàåìûå íà åå áàçå ïðåäñòàâëåíèÿ î ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè è ðàçðóøåíèè òâåðäûõ òåë. Ðàññìîòðåíû ïðîáëåìû ïîëó÷åíèÿ ìàòåðèàëîâ ñ ïðî÷íîñòüþ, ïðèáëèæàþùåéñÿ ê òåîðåòè÷åñêîé. Îáúÿñíåíà ïðèðîäà âûñîêîïðî÷íîãî ñîñòîÿíèÿ, åå ôèçè÷åñêèé ñìûñë, à òàêæå îïèñàíû ïðî÷íîñòíûå ñâîéñòâà èñïîëüçóåìûõ â òåõíèêå âûñîêîïðî÷íûõ ìàòåðèàëîâ. Ðàññìîòðåíû ñîâðåìåííûå òåîðèè ðàçðóøåíèÿ òâåðäûõ òåë è ââåäåíû êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè, îïèñûâàþùèå ñîïðîòèâëåíèå ðàçðóøåíèþ. Ïðîàíàëèçèðîâàíû ìåòîäèêè èñïûòàíèÿ ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ ïðè àêòèâíîì íàãðóæåíèè, ïîëçó÷åñòè, ðåëàêñàöèè óïðóãèõ íàïðÿæåíèé è ïðè óñòàëîñòè. Äëÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé ïî íàïðàâëåíèÿì ïîäãîòîâêè âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ «Ïðèêëàäíàÿ ìåõàíèêà» è «Òåõíè÷åñêàÿ ôèçèêà», à òàêæå àñïèðàíòîâ, ñïåöèàëèçèðóþùèõñÿ â îáëàñòÿõ, ñâÿçàííûõ ñ ôèçèêîé ïðî÷íîñòè è ôèçè÷åñêîãî ìåòàëëîâåäåíèÿ. Ïåðâîå èçäàíèå ó÷åáíîãî ïîñîáèÿ øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â âåäóùèõ ðîññèéñêèõ óíèâåðñèòåòàõ. © 2013, Ë.Á. Çóåâ, Â.È. Äàíèëîâ © 2016, ÎÎÎ «Èçäàòåëüñêèé Äîì «Èíòåëëåêò», îðèãèíàë-ìàêåò, îôîðìëåíèå ISBN 978-5-91559-196-6 ISBN 978-5-91559-196-6 Ó÷åáíîå ïîñîáèå ñîçäàíî â Èíñòèòóòå ôèçèêè ïðî÷íîñòè è ìàòåðèàëîâåäåíèÿ ÑÎ ÐÀÍ è Íàöèîíàëüíîì èññëåäîâàòåëüñêîì Òîìñêîì ïîëèòåõíè÷åñêîì óíèâåðñèòåòå â ñîîòâåòñòâèè ñ ðåêîìåíäàöèÿìè Ó÷åíûõ ñîâåòîâ ÈÔÏÌ ÑÎ ÐÀÍ è ÍÈ ÒÏÓ Ðåöåíçåíò – ä.ô.-ì.í. Ñ.Ë. Áàæåíîâ
!"#! "#$%&"$'% !()*+,! +-+.,!/,$$%l l + l l x p V V а б в Pmax Pупр Iупр Сила Р Удлинение I &" "' а б в г ост 0 max max упр пр a b c d e """' #(("' а б в г д е """A 1 2 3 4 5 6 $"!"#'""!' Вектор сдвига А В D C Вектор сдвига А В D C 200 мкм b r а б в D A B а б b a b c b d 1 мкм в б а )"" *(+""300 150 0 нм мкм 2,0 1,5 1,0 0,5 0 мкм 2,0 1,5 1,0 0,5 0 2 2 1 2 4 120 160 200 240 280 нм 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 мкм мкм 1,2 2,4 а б ,'"а б в 1 мкм -"'"'" (+" 'а б в ''" а б в г д 250 нм #"("–400 –200 0 –348 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,154 Расстояние между ядрами в С—Ссвязи , нм r Потенциальная энергия связи , кДж/моль U 1 1 2 2 3 3 4 4 0,4 нм Графен на меди Полимерный слой Травящий агент Графен на полимере Требуемая подложка Графен на подложке Освобожденный полимер б а 1 нм 2 мкм 0,5 мкм 1 мкм 1,5 мкм а б F L/2 L/2 1 2 h l l F F|| F FFа F l l 1 2 б
)$""' 0 50 100 150 200 250 300 , МПа 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 i а б 5 10 15 20 25 30 0 х, мм 0 2 4 у, мм 5 10 15 20 х, мм F F 0,006 у, мм xx Vaw а б Упругая волна Автоволна переключения Фазовая автоволна Стационарная диссипативная структура Коллапс автоволны Рождение крекона !"
# $%%&%%'% % !( !!!"#$ Поглощающий стержень СУЗ Верхняя концевая деталь Пучок ТВЭЛов Дистанционирующая решетка Направляющие каналы Нижняя концевая деталь 5 7 2 1 3 4 6 ! %&! !Жидкий металл Печь Индуктор Керамическая форсунка Охлаждаемый барабан Аморфная металлическая лента р 10 мкм 10 мкм а б в !!(5 мкм а 5 мкм б !#) %( 0 5 10 15 20 25 мкм 0 5 10 15 20 25 мкм 4 2 0 нА 25 20 15 10 5 0 25 20 15 10 5 0 мкм мкм 5 10 15 20 0 мкм 0 5 10 15 20 мкм а б в г #*(%( а б в #+# #* #%*#!%%$%( $%%($*$+%$%(а б б а 0,1 мкм 50 мкм $!"),*, $#*%а б а б $$*3700 3900 4100 4300 4500 t, с 10 14 18 22 26 30 34 Х, мм 5001000 2000 3000 4000 texp, с 0 1000 2000 3000 4000 tcalc, с BT10 (CMK) 40X13 V—Zr—C BT10 ( ) кз Fe3 % Si ( ) кз Fe3 % Si ( ) мз А85 5 10 15 20 25 30 35 40 Хexp, мм 5 10 13 20 25 30 35 40 Хcalc, с BT10 (CMK) 40X13 V— Zr— C 2,5 % 0,4 % BT10 ( ) кз Fe3 % Si ( ) кз Fe3 % Si ( ) мз А85 а б в &(&%%% &( &( &( &!*&#%+&$(('+%'- ')( '%*А В 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 а б в '(*Начальная фаза Устойчивый рост График уравнения (10.5) Ускоренное разрушение ln (d /d ) l N ln Kth ln K ln K1c '!+*+ + '( ! "#$%&% "% !%&! %Êíèãè ïî ìàòåðèàëîâåäåíèþ Ì. Ýøáè, Ä. Äæîíñ Êîíñòðóêöèîííûå ìàòåðèàëû. Ïîëíûé êóðñ, ïåð. 3-ãî àíãë. èçä. Ó÷åáíîå ðóêîâîäñòâî ñîçäàíî èçâåñòíûìè ñïåöèàëèñòàìè èç Êåìáðèäæñêîãî óíèâåðñèòåòà. Ïîäðîáíî ðàññìîòðåíû ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìèêðîñòðóêòóðû ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ, ïîëèìåðîâ, êåðàìèê è êîìïîçèòîâ. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëåíî õàðàêòåðèñòèêàì ïðî÷íîñòè äëÿ ðàçëè÷íûõ ðåæèìîâ íàãðóæåíèÿ, êîððîçèîííîé ñòîéêîñòè è ïðîöåññàì îáðàáîòêè. Íà ìíîãî÷èñëåííûõ ïðèìåðàõ äàåòñÿ îáîñíîâàíèå èíæåíåðíûõ ðàñ÷åòîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ â ñàìîì øèðîêîì ñïåêòðå ïðèìåíåíèé. Ó÷åáíèê ÿâëÿåòñÿ íåçàìåíèìûì èñòî÷íèêîì äëÿ èíæåíåðîâ-ïðîåêòèðîâùèêîâ â ïðîìûøëåííîñòè è ñòðîèòåëüñòâå ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì ìàòåðèàëîâåäåíèÿ è íå èìååò àíàëîãîâ â ìèðîâîé ëèòåðàòóðå. Äëÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé ìàòåðèàëîâåä÷åñêèõ, ìàøèíîñòðîèòåëüíûõ è îáùåòåõíè÷åñêèõ ôàêóëüòåòîâ, ðàçðàáîò÷èêîâ, êîíñòðóêòîðîâ è òåõíîëîãîâ. Ñ.Í. Êîëîêîëüöåâ Óãëåðîäíûå ìàòåðèàëû. Ñâîéñòâà, òåõíîëîãèè, ïðèìåíåíèÿ Ó÷åáíî-ñïðàâî÷íîå ðóêîâîäñòâî ïîñâÿùåíî ñîâðåìåííûì óãëåðîäíûì ìàòåðèàëàì, èõ ñâîéñòâàì, òåõíîëîãèÿì ïîëó÷åíèÿ è âîçìîæíîñòÿì ïðèìåíåíèÿ. Øèðîêèé îõâàò âîïðîñîâ è ïîñëåäîâàòåëüíîå èçëîæåíèå ìàòåðèàëà âêëþ÷àåò òåìû îò îáùèõ ñâîéñòâ óãëåðîäà ê îñîáåííîñòÿì òåõíîëîãèé ïðîèçâîäñòâà èñêóññòâåííîãî ãðàôèòà è äî ïîëó÷åíèÿ ìíîãèõ ðàçíîâèäíîñòåé óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ è íàíîñòðóêòóð ñ ðàçëè÷íûìè ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè.  èçäàíèè èçëîæåíî ñîâðåìåííîå ïðåäñòàâëåíèå î êëàññèôèêàöèîííûõ ïðèçíàêàõ àëëîòðîïíûõ ôîðì óãëåðîäà, ïîçâîëÿþùåå ïðåäñêàçûâàòü ñóùåñòâîâàíèå åùå íåîòêðûòûõ åãî ôîðì. Ïðèâåäåíà äåéñòâóþùàÿ ñîâðåìåííàÿ êëàññèôèêàöèÿ óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Ðàññìîòðåíû ñâîéñòâà è îñîáåííîñòè ïðèðîäíûõ ôîðì óãëåðîäà è ïðèðîäíûõ óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Îïèñàíû ïðîöåññû ïîëó÷åíèÿ èñêóññòâåííûõ ôîðì àëìàçîâ, ãðàôèòà è íàíîñòðóêòóð, âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ íà èõ ñâîéñòâà.  êíèãå ïðèâåäåíû ñâåäåíèÿ î ìíîãèõ ìîäèôèêàöèÿõ èñêóññòâåííûõ óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Íàðÿäó ñ òðàäèöèîííûìè óãëåãðàôèòîâûìè ìàòåðèàëàìè è èõ êîìïîíåíòàìè îïèñàíû ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ïèðîëèòè÷åñêèõ, óãëåâîëîêíèñòûõ, êîìïîçèöèîííûõ, òîíêîïëåíî÷íûõ àëìàçîïîäîáíûõ, íàíîñòðóêòóðíûõ ðàçíîâèäíîñòåé ýòèõ ìàòåðèàëîâ. Äëÿ âñåõ ìàòåðèàëîâ ïðèðîäíîãî è èñêóññòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ îïèñàíû îáëàñòè èõ ïðèìåíåíèÿ. Êíèãà ñîäåðæèò äîñòàòî÷íûé îáúåì èëëþñòðàòèâíîãî ìàòåðèàëà. Èçäàíèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ èíæåíåðîâ, ñïåöèàëèñòîâ, òåõíîëîãîâ â îáëàñòè óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ, ìàãèñòðàíòîâ, ñòóäåíòîâ ñòàðøèõ êóðñîâ è ïðåïîäàâàòåëåé ìàòåðèàëîâåä÷åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé óíèâåðñèòåòîâ. Ïîëíûå îãëàâëåíèå ýòèõ è äðóãèõ êíèã ïî ìàòåðèàëîâåäåíèþ íà ñàéòå www.id-intellect.ru Ôðàãìåíò ïåðå÷íÿ êíèã ÈÄ «Èíòåëëåêò»
È. Ðåñëåð, Õ. Õàðäåðñ, Ì. Áåêåð Ìåõàíè÷åñêîå ïîâåäåíèå êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ, ïåð. ñ íåì. Êíèãà, ñîçäàííàÿ èçâåñòíûìè íåìåöêèìè ñïåöèàëèñòàìè èç òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Áðàóíøâåéãà, çíàêîìèò ÷èòàòåëÿ ñ ïîâåäåíèåì ìåòàëëîâ, ïîëèìåðîâ, êåðàìèê è êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ ïîä äåéñòâèåì ìåõàíè÷åñêîé íàãðóçêè. Ðàññìîòðåí øèðîêèé êðóã òåì, íà÷èíàÿ îò ìåòîäîâ ìåõàíè÷åñêèõ èñïûòàíèé è îïèñàíèÿ óïðóãèõ õàðàêòåðèñòèê è ïëàñòè÷íîñòè ìàòåðèàëîâ, è êîí÷àÿ äèñëîêàöèîííîé òåîðèåé äåôîðìèðîâàíèÿ ìåòàëëîâ. Îïèñàíî ïîâåäåíèå ìàòåðèàëîâ ïðè öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè, ïðè âîçäåéñòâèè ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðû, âûñîêîé ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ è äðóãèõ âîçäåéñòâèÿõ. Ýòî ïðåêðàñíûé ó÷åáíèê «äëÿ ïåðâîãî ÷òåíèÿ», îïèñûâàþùèé ìåõàíè÷åñêîå ïîâåäåíèå ìàòåðèàëîâ. Ñ îäíîé ñòîðîíû, àâòîðàì óäàëîñü èçáåæàòü ñïîëçàíèÿ â èçëèøíå ñëîæíóþ ìàòåìàòèêó, à ñ äðóãîé – â ýëåìåíòàðíîå ïåðå÷èñëåíèå ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ è ìåõàíè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Ó÷åáíîå ïîñîáèå áóäåò ïîëåçíî ñòóäåíòàì è ïðåïîäàâàòåëÿì ìàòåðèàëîâåä÷åñêèõ è ìàøèíîñòðîèòåëüíûõ ñïåöèàëüíîñòåé, èíæåíåðàì-èññëåäîâàòåëÿì è ðàçðàáîò÷èêàì. Ñ.Ë. Áàæåíîâ Ìåõàíèêà è òåõíîëîãèÿ êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ  ó÷åáíî-ñïðàâî÷íîì ðóêîâîäñòâå îïèñàíû òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ, ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà è ðàçðóøåíèå êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ íà îñíîâå ïîëèìåðíûõ ìàòðèö. Äåòàëüíî èçëîæåíà òåõíîëîãèÿ ïðîèçâîäñòâà ñòåêëÿííûõ, óãëåðîäíûõ, áîðíûõ è îðãàíè÷åñêèõ âîëîêîí. Îïèñàíû òåðìîðåàêòèâíûå è òåðìîïëàñòè÷íûå ïîëèìåðíûå ìàòðèöû, à òàêæå òåõíîëîãèÿ ôîðìîâàíèÿ âûñîêîïðî÷íûõ êîìïîçèòîâ. Äàíà òåîðèÿ ðàçðóøåíèÿ âîëîêíèñòûõ êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ è íàïîëíåííûõ êîìïîçèòîâ. Êíèãà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ íàó÷íûõ è èíæåíåðíûõ ðàáîòíèêîâ, çàíèìàþùèõñÿ ïðèìåíåíèåì è ðàçðàáîòêîé êîìïîçèòîâ â àâòîìîáèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè, ñóäîñòðîåíèè, àâèàöèîííîé è êîñìè÷åñêîé òåõíèêå, à òàêæå äëÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé ìàòåðèàëîâåä÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé. Ð. Ãåðìàí Ïîðîøêîâàÿ ìåòàëëóðãèÿ îò À äî ß, ïåð. ñ àíãë. Çíà÷åíèå ïîðîøêîâîé ìåòàëëóðãèè âîçðàñòàåò ñ êàæäûì ãîäîì ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ óäåëüíîãî âåcà ïîðîøêîâûõ äåòàëåé â ñîâðåìåííûõ àâòîìîáèëÿõ, ñòàíêàõ, ïðåäìåòàõ îáèõîäà. Ôàêòè÷åcêè ýòî îäíà èç äàâíèõ è óñïåøíûõ íàíîòåõíîëîãèé. Ïðåäëàãàåìàÿ êíèãà èçâåñòíîãî àìåðèêàíñêîãî ñïåöèàëèñòà íàïèñàíà â ôîðìå ýíöèêëîïåäèè è âêëþ÷àåò â ñåáÿ âñå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, èñïîëüçóåìûå â ñîâðåìåííîé ïîðîøêîâîé ìåòàëëóðãèè è âñå íåîáõîäèìûå ñâåäåíèÿ ìàòåðèàëîâåä÷åñêîãî õàðàêòåðà. Ïîäðîáíî ïðåäñòàâëåíû íåîáõîäèìîå îáîðóäîâàíèå è èíñòðóìåíò. Èçäàíèå ñíàáæåíî óíèêàëüíûìè ôîòîãðàôèÿìè ìèêðîñòðóêòóð ïîðîøêîâûõ è êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ. Êíèãà ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà è êàê ó÷åáíîå ïîñîáèå, è êàê ñïðàâî÷íèê ñòóäåíòàìè è ïðåïîäàâàòåëÿìè òåõíè÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ óíèâåðñèòåòîâ, ñïåöèàëèñòàìè ìàøèíîñòðîåíèÿ.
Доступ онлайн
В корзину