ch7-II强度理论-2013
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tsai-hill强度准则
Tsai-Hill强度准则是一种航空结构材料有效性测试的常用手段,它首次于1968年由Tsai和Hill提出
它对评估复合材料及其组合材料的界限强度,运行应力和可能失效有高度相关。
根据Tsai-Hill强度准则,弹性强度可以表示为:σ1n=σ11+σ12+σ13等,其中σ1n是单位体积的总应力强度,σ11、σ12和σ13是分别向三个不同方向的应力强度。
Tsai-Hill强度准则是评估航空复合材料结构可行性和运用应力的有效机制。
基于不同应力变形性能数据,可以计算出等效应力和弹性强度,用以预测材料组合失效的可能性,以此判断其是否可以使用。
此外,Tsai-Hill强度准则还提供了一种分析复合材料应力及其定向特性的有效方法。
通过计算多层材料的实际应力及其置信度,可以避免错误的设计和分析。
根据Tsai-Hill强度准则的特点:
可以比较和评估不同的复合材料的应力性能和耐久性,为设计实现安全运行提供有效的理论依据。
在航空工程中,Tsai-Hill强度准则可用于检验复合材料层压结构组合,对于涉及此方面的学术研究和造船工程,此方法都可以大有裨益。
ABS钢塑复合管挤出机组设计摘要钢塑复合管是在钢管上包缚一层塑料,用塑料耐化学腐蚀,韧性好等优点来改善钢管易锈,不耐化学腐蚀等缺点,生成一种具备钢和塑料性能的管材。
本文介绍了国内外塑料管材的发展状况,及钢塑复合管的应用性能和市场前景。
同时对ABS树脂耐侯性差的特点进行了配方设计。
在成型设备方面,对挤出机,定径装置,牵引装置,切割装置进行了选用,对生产中应控制的工艺参数进行了确定。
而重点是在对挤出机头口模的结构尺寸及流道进行设计。
设计的机头为一包缚机头,应选用直角式机头,而直角式机头存在一个问题,即当挤出料到达机头内时,流动方向将改变,同时流速也会变得不稳定不均匀,为改变这一状况,设计了一分料系统。
为了保证产品密实,结构稳定,性能优异,必须对压缩段和定型段的结构尺寸进行确定。
关键词:钢塑复合管机头口模成型设备设计ABS steel-plastic composite pipe extrusion unitdesignAbstractSteel-plastic composite pipe in the pipe on a layer of plastic packages tied up with plastic corrosion-resistant chemical,good toughness to improve the advantages of pipe-rust, corrosion and other defects of chemical intolerance,have generated a performance of steel and plastic pipe. In this paper,at home and abroad the development of plastic pipe, tube and steel-plastic composite application performance and market prospects. At the same time,ABS resin poor weather characteristics of the formulation. In molding equipment,the extruder,sizing devices, traction devices,cutting device was chosen to be in control of the production process parameters were established. The focus is on the nose of the extrusion die size and the structure of the design flow. The nose design for a pack tied nose,should use right-angle-nose,nose and right-angle-existence of a problem,that is, when the extrusion materials arrived in the nose,will change the direction of flow,flow rate will become Uneven stability for the change this situation,the design of a sub-feeding system. In order to ensure product density,structural stability,performance,the need for compression of the stereotypes of the structure and size to find out.Key words: steel-plastic composite pipe; die; molding equipment; design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (I)第1章前言 (1)1.1国内外塑料管的发展状况 (1)1.1.1国外塑料管的发展状况 (1)1.1.2国内塑料管道生产应用情况 (1)1.1.3国内塑料管发展存在的问题 (2)1.1.4我国塑料管的发展方向 (6)1.2ABS钢塑复合管 (7)1.2.1ABS塑料的发展史 (7)1.2.2 ABS树脂简介 (7)1.3 ABS管道特点 (8)1.3.1. 物理化学性能: (8)1.3.2 ABS管的使用寿命: (8)1.3.3ABS管的应用: (8)1.4 钢塑复合管的背景: (9)1.5 钢塑复合管的项目优势: (9)1.6 钢塑复合管的性能特点: (10)1.7产品标准与要求 (11)1.8 钢塑复合管在给水领域的应用 (11)1.9钢塑给水管道的安装 (12)1.10 钢塑管的发展状况与展望 (12)第2章配方设计 (13)2.1配方设计概述 (13)2.2ABS树脂的性能 (14)2.2.1ABS的特性 (14)2.2.2ABS的加工性 (14)2.3助剂的选用 (14)2.3.1阻燃剂 (14)2.3.2抗氧剂 (15)2.3.3光稳定剂 (16)2.3.4填充剂 (17)第3章管材的挤出成型原理及设备 (18)3.1塑料挤出的基本原理 (18)3.2 挤出成型设备 (18)3.2.1挤出机 (19)3.2.2送料装置 (21)3.2.3预热装置 (21)3.2.4定型及冷却装置 (22)3.2.5牵引机 (23)3.2.6切割装置 (25)第4章 ABS管挤出工艺参数的控制 (26)4.1原材料的预处理 (26)4.2温度控制 (26)4.3压力控制 (27)4.4真空定型 (27)4.5冷却 (28)4.6螺杆转速与挤出速度 (28)4.7牵引速度 (28)4.8管材的在线质量控制与后处理 (28)第5章机头结构设计 (29)5.1机头和口模 (29)5.2成型机头的设计一般要遵循以下几方面原则 (29)5.3机头结构确定 (30)5.3.1口模定型段长度L1 (30)5.3.2口模尺寸的确定 (31)5.3.3压缩段长度的确定 (31)5.3.4分料段的长度及压力降计算 (32)5.3.5定型段压力降计算 (33)5.3.6压缩段压力降计算 (33)5.3.7合流段的压力降计算 (35)5.3.8加热功率 (35)总结 (36)参考资料 (37)致谢 (38)外文翻译 (39)中文翻译 (51)第1章前言1.1国内外塑料管的发展状况1.1.1国外塑料管的发展状况在国外,塑料管材正不断替代金属或其他传统材料的管材,发展十分迅速。
不同强度理论、局限性及作用专业班级:14级隧道1班姓名:***学号:***指导老师:邓荣贵2014年11月成都目录1、岩石力学简介 (1)2、强度理论 (3)2.1概述 (3)2.2基本思想: (3)2.3岩石破坏类型: (3)3、经典强度理论 (4)3.1最大正应力强度理论 (4)3.2最大正应变强度理论 (4)3.3最大剪应力强度理论 (4)3.4最大应变能强度理论 (5)4、库伦破坏准则 (6)4.1概述 (6)4.2公式推导 (6)4.3综述 (9)5、莫尔强度理论 (10)5.1概述 (10)5.2二次抛物线型 (10)5.3双曲线型 (11)5.4综述 (12)6、格里菲斯强度理论 (13)7.1概述 (13)7.2双向压缩下裂纹扩展准则(G RIFFITH强度准则): (13)7.3综述 (14)7、Griffith强度准则的三维推广(Murrell强度准则) (14)8、八面体应力强度理论 (16)9、Hoek-Brown岩石破坏经验准则 (16)10、伦特堡(Lund Borg)岩石破坏经验准则 (17)11、结语 (17)11.1综述 (17)11.2展望 (19)1、岩石力学简介岩石力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科,是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。
岩体力学的研究对象是各类岩体,而服务对象则涉及到许多领域和学科。
如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。
但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。
概括起来,可分为三个方面:①为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学,重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。
目录序号名称页码1.BS 3146 Part1-1992 精密铸钢和精密铸造合金 (2)2.BS 3146 Part21992耐蚀、耐热精密铸钢和NiCo基精密铸造合金的钢号与化学成分[再确认] (2)3.BS 3100 Part 4-1991耐蚀、耐热和高合金铸钢 (4)4.BS EN 102132-1995承压铸钢 (6)5.BS EN 102133-1995低温用承压铸钢 (6)6.BS EN 102134-1995奥氏体型和奥氏体铁素体型承压铸钢 (7)7.KS D4103-1995不锈、耐蚀铸钢韩国标准 (9)8.JB/T 6405-1992中国标准大型铸件用不锈铸钢 (10)9.GB/T 2100-1980不锈、耐蚀铸钢 (11)10.JIS G5122-1991耐热铸钢 (14)11.JIS G5131-1991高锰铸钢日本标准 (15)12.JIS G5121-1991不锈耐蚀铸钢 (15)13.ASTM A732/A732M-1998精密铸钢和精密铸造合金 (17)14.ASTM A732/A732M-1998钴基精密铸造合金 (18)15.ASTM A297/A297M-1998耐热铸钢和高温用铸钢 (19)16.ASTM A297/A297M-2000美国ASTM标准与UNS系统高温用奥氏体铸钢 (19)17.ASTM A216M-1998美国ASTM标准与UNS系统适合于熔焊的高温用碳素铸钢 (21)18.ASTM A447/A447M-1998美国ASTM标准高温用镍铬合金铸钢 (21)19.ASTM A560/A560M-1998美国ASTM标准抗高温腐蚀的镍铬铸造合金 (22)20.ASTM A27/A27M-2000工程与结构用铸钢 (22)21.ASTM A487/A487M-1998承压铸钢 (22)22.ASTM A128/A128M-1998高锰铸钢 (25)23.KS D4101-1995工程与结构用铸钢 (26)24.KS D4107-1991承压铸钢 (28)25.KS D4104-1995高锰铸钢 (29)26.KS D4105-1995耐热铸钢 (29)27.DIN SEW395-1998高锰铸钢和耐磨蚀铸钢 (30)28.DIN 17245-1987铁素体热强铸钢 (31)29.DIN 17465-1993耐热铸钢 (31)30.DIN 17445-1984不锈、耐蚀铸钢德国标准 (33)31.DIN 1681-1985工程与结构用铸钢 (36)32.JIS G5******* 工程与结构用铸钢 (38)33.JIS G5201-1991离心铸钢管 (41)34.GB/T 1503-1989轧辊用铸钢 (42)35.JB/T 6402-1992工程与结构用铸钢 (43)36.GB/T 11352-1989工程与结构用铸钢 (45)37.GB/T 7659-1987焊接结构用碳素铸钢 (46)38.GB/T 16253-1996承压铸钢 (47)39.GB/T 5680-1998高锰铸钢 (50)40.YB/T 036.4-1992高锰铸钢 (51)41.JB/T 6404--1992大型铸件用高锰铸钢 (51)42.GB/T 8492-1987耐热铸钢 (52)43.JB/T 6403-1992大型铸件用耐热铸钢 (53)BS 3146 Part1-1992 精密铸钢和精密铸造合金碳素精密铸钢和低合金精密铸钢的力学性能碳素精密铸钢和低合金精密铸钢的钢号与化学成分(质量分数)(%)BS 3146 Part21992耐蚀、耐热精密铸钢和NiCo基精密铸造合金的钢号与化学成分[再确认]BS 3100 Part 4-1991耐蚀、耐热和高合金铸钢耐蚀、耐热和高合金铸钢的热处理力学性能耐蚀、耐热和高合金铸钢的钢号与化学成分(质量分数)(%)BS EN 102132-1995承压铸钢室温和高温用承压铸钢的高温屈服强度①热处理代号:N-正火;Q-淬火,T-回火。
强度理论百年总结一、本文概述强度理论作为材料力学的重要分支,自其诞生至今已走过了一个世纪的历程。
这一理论致力于探讨材料在受到外力作用下的应力、应变关系,以及材料的破坏模式和机理,对于工程实践、材料研发、结构设计等领域具有深远的影响。
本文旨在回顾和总结强度理论百年来的发展历程,分析其主要成就和存在的问题,并展望未来的研究方向和可能的应用前景。
我们将首先回顾强度理论的起源,包括早期弹性理论、塑性理论以及断裂力学等的发展。
然后,我们将分析不同历史时期强度理论的主要特点和贡献,包括线性强度理论、非线性强度理论、损伤力学和断裂力学等。
在此基础上,我们将讨论强度理论在材料科学和工程实践中的应用,以及在这些应用中所面临的挑战和困难。
本文还将关注强度理论中的一些关键问题,如材料破坏的微观机制、多尺度问题、复杂加载条件下的强度分析等。
我们将分析这些问题的现状和发展趋势,并探讨可能的解决方案。
我们将展望强度理论未来的发展方向,包括新材料、新技术和新方法的应用,以及多学科交叉融合对强度理论发展的影响。
我们希望通过本文的总结和分析,能够为强度理论的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、强度理论的基本概念与原理强度理论,又称强度准则,是固体力学中的一个核心概念,它旨在研究和描述材料在受到外力作用时抵抗破坏的能力。
自19世纪以来,随着材料科学、实验技术和计算方法的不断进步,强度理论得到了深入的发展和完善。
强度理论的基本概念主要包括应力、应变、弹性模量、屈服点、断裂韧性等。
其中,应力是描述材料内部单位面积上受到的力的物理量,它是强度理论中的基本参量;应变则是描述材料在受力后形状和尺寸变化的物理量,它与应力之间存在一一对应的关系,通过应力-应变关系可以反映材料的力学行为。
弹性模量则描述了材料在弹性范围内的应力与应变之间的比例关系,是评价材料弹性性能的重要指标。
屈服点和断裂韧性则是描述材料在塑性变形和断裂过程中的重要参数,它们分别表示材料开始发生塑性变形和断裂时的应力水平。
二向等拉第二强度理论一般认为,第一强度理论(最大拉应力理论)是由拉梅(Lame, 1795-1870 )和兰金(Rankine, 1820-1872 )独立提出来的。
第一强度理论认为,当材料中的第一主应力σ 1 达到材料能承受的最大应力时,材料将发生脆性断裂。
第一强度理论的提出使工程师的结构设计从经验设计阶段步入到了依据理论分析结果的科学设计阶段。
然而,对于三向受压结构的破坏,就难以利用第一强度理论进行合理的解释。
三向压缩状态下,材料的三个主应力均为压应力,不受拉应力作用,理论上不会发生断裂,但对于某些材料在三向压缩下也会发生断裂,这就不能用第一强度理论解释。
现在我们知道,第二强度理论(最大线应变理论)认为当材料的最大线应变超过材料的变形极限时,材料将发生断裂。
设材料在某点受主应力状态为-σ 1 ,-σ 2 ,-σ 3 ( 负号表示受压) ,则根据虎克定律,其最大线应变为显然,虽然三个主应力小于0 ,但是当μ(σ 2 +σ 3 )>σ 1 时,线应变ε 1 >0 ,当该应变值超过材料变形的极限值时材料也会发生断裂,这就解释了三向受压状态下的材料断裂。
最早认识到材料变形到一定程度会引起材料破坏的是享有法国实验物理学之父美誉的马略特(Edme Mariotte ,1620-1684 )。
马略特最为著名的贡献是他与玻义耳(Robert Boyle, 1627-1691 )先后独立发现的“玻义耳- 马略特定律”。
1666 年,路易十四成立法国科学院,马略特被遴选为第一批会员。
马略特,全名Edme Mariotte ,1620-168417 世纪80 年代,马略特曾负责设计一条通向凡尔赛宫的供水管线,由于设计需求,他对梁的抗弯强度产生了兴趣,他利用木杆和玻璃杆做了实验,如下图 a 表示在他的木材拉伸试验中所采用的装置,b 为纸的拉伸试验,得出了许多重要结果。
马略特的强度试验1686 年,马略特发表了《论水和其他液体的流动》,修正了伽利略求解梁发生断裂时“绝对抗力”的求解公式。
十二烷二酸拉曼光谱
十二烷二酸是一种有机化合物,其拉曼光谱可以用于分析其结构和纯度等信息。
十二烷二酸的拉曼光谱主要由以下几个峰组成:
1. C-H伸缩振动峰:在2800-3000 cm^-1范围内,强度较弱。
2. C=C伸缩振动峰:在1600-1700 cm^-1范围内,强度较弱。
3. C-C-C-C-C-C振动峰:在1000-1100 cm^-1范围内,强度较强。
4. C=O伸缩振动峰:在1300-1400 cm^-1范围内,强度较弱。
5. O-H伸缩振动峰:在3100-3200 cm^-1范围内,强度较弱。
6. C-O-C振动峰:在1150-1250 cm^-1范围内,强度较强。
需要注意的是,不同纯度的十二烷二酸其拉曼光谱可能会有所不同,因此可以通过对拉曼光谱的分析来评估其纯度和结构等信息。
ISO-75-2-2013-中文版ISO 75-2: 2013塑料负荷变形温度的测定第2部分:塑料和硬橡胶1 范围ISO 75标准的本部分内容规定了三种使用不同恒定弯曲应力值测定塑料(包括填充塑料和以加工前长度可达7.5 mm纤维增强的塑料)和硬橡胶的负荷变形温度。
——使用1.80 MPa弯曲应力的A法;——使用0.45 MPa弯曲应力的B法;——使用8.00 MPa弯曲应力的C法。
测定负荷变形温度所使用的标准挠度Δs对应于ISO 75本部分所规定的弯曲应变增量Δε。
试样f在室温时由于承受负荷而产生的初始弯曲应变在ISO 75的本部分内容中既没有说明,也不能测量。
弯曲应变差值对初始弯曲应变的比率取决于受试材料的室温弹性模量。
因此,本方法仅适用于对室温弹性性能相似材料的负荷变形温度进行比较。
注1:本方法对无定形塑料比对部分结晶塑料有更好的再现性。
为得到可靠的试验结果,某些材料可能需要将试样进行退火处理。
如果采用了退火程序,通常导致其负荷变形温度增加(见6.6)。
注2:更多信息见ISO 75-1:2013第1章。
2 规范性引用文件以下文件的全部或部分内容被本标准引用,是使用本标准中不可缺少的部分。
对于更新过的文献(包括任何修订),其最新版适用于本标准。
ISO 75-1,塑料——负荷变形温度的测定——第1部分:通用试验方法ISO 293,塑料——热塑性材料压塑试样ISO 294-1,塑料——热塑性材料注塑试样——第1部分:一般原理及多用途试样和长条试样的制备ISO 2818,塑料——机械加工制备试样ISO 10724-1,塑料——热固性粉状模塑料注塑试样(PMCs)——第1部分:一般原理及多用途试样的制备ISO 20753,塑料——试样3 术语和定义ISO 75-1中规定的术语和定义适用于本部分。
注:按所选择的弯曲应力值(见第1章)的不同,负荷变形温度(见ISO 75-1:2013中的3.7定义)分别用Tf 0.45、Tf1.8或Tf8.0三种符号b:(10±0.2)mm;厚度h:(4±0.2)mm。
不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:1)高的电阴率,约为碳钢的 5 倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40 %,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3 。
不锈钢的力学性不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。
奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。
其抗拉强度在温度15~80°C 范围内增长是较为均匀的。
更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。
所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。
不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。
不锈钢国际标准标准标准标准名GB 中华人民共和国国家标准(国家技术监督局)KS 韩国工业标准协会规格Korean Standard AISI 美国钢铁协会规格America Iron and Steel Institute SAE 美国汽车技术者协会规格Society of Automative Engineers ASTM 美国材料试验协会规格American Society for Testing and Material AWS 美国焊接协会规格American Welding Society ASME 美国机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers BS 英国标准规格British Standard DIN 德国标准规格Deutsch Industria Normen CAS 加拿大标准规格Canadian Standard Associatoin API 美国石油协会规格American Petroleum Association KR 韩国船舶协会规格Korean Resister of Shipping NK 日本省事协会规格Hihon Kanji Koki LR 英国船舶协会规格Llouds Register of Shipping AB 美国舰艇协会规格American Bureau of Shipping JIS 日本工业标准协会规格Japanese Standard 316 和316L 不锈钢316 和317 不锈钢(317 不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。