год издания — 1990, кол-во страниц — 1168, ISBN — 5-03-001543-4, 5-03-001544-2, 5-03-001542-6, 0-13-377706-5, тираж — 6920, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 1340 гр., издательство — Мир

цена: 3000.00 руб

Сохранность книги — хорошая

HANDBOOK ON
experimental mechanics
Society for Experimental Mechanics, Inc.

Edited by
Albert S. Kobayashi
Department of Mechanical Engineering
University of Washington
Seattle, Washington

PRENTICE-HALL, Inc
1987

Пер. с англ. Непершина Р. И., Соколовой А. М., Колосовского П. Н., Щепинова В. П., Ушакова Б. Н.

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая

Коллективная монография, написанная специалистами из США. представляет собой фундаментальное руководство по экспериментальным методам исследования напряжённо-деформированного состояния конструкций. Рассмотрены новые перспективные области применения экспериментальной механики для решения задач механики разрушения, определения напряжений и деформаций в конструкциях из композитных материалов, остаточных напряжений, эффективные экспериментально-расчётные методы с привлечением ЭВМ.

В кн. 1 рассмотрены общие вопросы механического поведения материалов, описаны тензодатчики, средства тензометрии и датчики силы, давления и параметров движения, изложены методы фотоупругости, геометрического муара и др.

В кн. 2 представлен теоретический анализ метода хрупких покрытий, дан обзор методов неразрушающих испытаний, рассмотрены экспериментальные особенности измерений перемещений и деформаций при высоких температурах и другие вопросы.

Для инженеров и исследователей-прочнистов в авиационной и ракетно-космической технике, энергомашиностроении, электронной и транспортной технике и др., а также для преподавателей, аспирантов и студентов.

Экспериментальная механика — это область механики, занимающаяся разработкой методов экспериментального определения напряжений, деформаций, перемещений и усилий и исследованием с применением этих методов напряжённо-деформированного состояния, нагруженности и прочности деформируемых элементов машин и конструкций от действия механических, тепловых и других нагрузок. Исследования проводятся на натурных конструкциях и на их моделях, выполненных в некотором масштабе по отношению к натуре. Методы экспериментальной механики основаны на использовании различных (электрических, тепловых, геометрических и др.) эффектов, сопровождающих деформацию тела.

Экспериментальные исследования играют важную роль при проектировании и отработке прочности конструкций. При этом экспериментальные и расчётные методы используются совместно, дополняя друг друга. Так, экспериментальные измерения на натурных конструкциях позволяют определить действующие на конструкцию нагрузки и получить данные о реальном распределении напряжений и деформаций в условиях эксплуатации. Экспериментальные методы позволяют определить напряжения и деформации в элементах конструкций весьма сложной формы, расчёт которых затруднён даже с использованием современных вычислительных методов и средств. Экспериментальные исследования используются при разработке математических расчётных моделей конструкций, а также для оценки точности и уточнения результатов численных расчётов с применением ЭВМ. Экспериментальные методы и средства широко используются также при изучении механических свойств материалов на образцах, а также при испытаниях конструкций на прочность, для анализа процесса разрушения материалов и конструкций.

Предлагаемая вниманию читателей книга представляет собой фундаментальное руководство, посвящённое изложению последних достижений в разработке наиболее эффективных и полезных для практического использования экспериментальных методов. Она написана ведущими зарубежными специалистами в различных областях экспериментальной механики.

Наряду с традиционными экспериментальными методами, такими, как тензометрия, поляризационно-оптический, хрупких покрытий, в книге рассмотрены новые методы, получившие развитие в последние годы: методы муаровых полос и томографической интерферометрии, теневых фигур — каустик, термография и др. Освещены новые перспективные области применения экспериментальной механики для решения задач механики разрушения, для исследования напряжённо-деформированного состояния конструкций из композиционных материалов, для дефектоскопии и неразрушающих испытаний, рассмотрены эффективные экспериментально-расчётные методы, сочетающие возможности современных экспериментальных методов и численных методов расчёта с применением ЭВМ.

Методы экспериментальной механики успешно развиваются в нашей стране (в трудах Н. И. Пригоровского, X. К. Абена, А. Я. Александрова, М. X. Ахметзянова, Г. Л. Хесина, М. Ф. Бокштейн, С. Е. Бугаенко, И. И. Бугакова, Г. С. Варданяна, М. Л. Дайчика, И. X. Костина, О. А. Левина, Л. М. Лобанова, Б. А. Морозова, В. П. Нетребко, А. К. Прейсса, П. И. Полухина, В. И. Савченко, Б. И. Тараторина, Г. X. Хуршудова и др.). Список некоторых основных трудов отечественных учёных в области экспериментальной механики приведен в конце предисловия. Ссылки на ряд оригинальных публикаций добавлены в соответствующих разделах книги.

Настоящая книга представляет значительный интерес для советских специалистов, поскольку она отражает последние достижения зарубежных исследователей и направления развития экспериментальной механики в передовых зарубежных странах. Среди интересных и важных особенностей следует отметить широкое использование для автоматизации измерений и обработки результатов экспериментальных исследований достижений вычислительной и микропроцессорной техники, использование цифровой обработки оптических изображений, применение лазерной и волоконной оптики и др.

Перевод книги выполнили д-р техн. наук Р. И. Непершин (гл. 1, 16, 18, 21), д-р техн. наук Б. Н. Ушаков (гл. 9, 11, 14, 17, 19, 20), канд. техн. наук В. П. Щепинов (гл. 7, 8, 10), инженеры П. Н. Колосовский (гл. 5, 6, 12, 15) и А. М. Соколова (гл. 2—4, 13).

Книга предназначена для широкого круга читателей. Она представляет несомненный интерес для специалистов, занимающихся проектированием и отработкой прочности различных конструкций авиационной и ракетно-космической техники, атомного и теплового энергомашиностроения, электронной и транспортной техники и др. Она будет полезна также инженерам, преподавателям и студентам высших учебных заведений при изучении методов экспериментальной механики.

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Б. Н. Ушаков

Книга 1

Предисловие редактора перевода	5
Предисловие	9

Глава 1. Механическое поведение материалов	11

1.1. Элементарные теории механического поведения материалов	13
1.2. Начальные и краевые задачи теории упругости	27
1.3. Численные методы	35
1.4. Механические свойства материалов	46
1.5. Заключение	51

Глава 2. Тензодатчики	54

2.1. Тензочувствительность	56
2.2. Приклеиваемые тензорезисторы	59
2.3. Тарировка тензодатчиков	67
2.4. Характеристики фольговых тензодатчиков	69
2.5. Работа тензорезисторов при низких и умеренных температурах	83
2.6. Полупроводниковые тензодатчики	87
2.7. Волоконно-оптические датчики	92
2.8. Заключение и перспективы	97

Глава 3. Средства тензометрии	99

3.1. Устройства формирования сигналов	99
3.2. Тензометрическая регистрирующая аппаратура	115
3.3. Градуировка тензометрической аппаратуры	126
3.4. Особенности тензоизмерений	128
3.5. Обработка результатов измерений	139
3.6. Заключение	142

Глава 4. Датчики силы, давления и параметров движения	143

4.1. Основные элементы измерительной системы	144
4.2. Электронные схемы в аппаратуре для динамических измерений	146
4.3. Измерение перемещения и скорости в фиксированной системе
координат	151
4.4. Приборы для сейсмических исследований: механические
характеристики	160
4.5. Схемы пьезоэлектрических датчиков	168
4.6. Измерения характеристик переходных процессов	174
4.7. Калибровка	182
4.8. Заключение	193

Глава 5. Фотоупругость	195

5.1. Теория фотоупругости	195
5.2. Двумерные задачи фотоупругости	265
5.3. Трёхмерная фотоупругость	282
5.4. Методы рассеянного света	292
5.5. Фотоупругие покрытия	299
5.6. Использование компьютеров в фотоупругости	303
5.7. Динамическая фотоупругость	309
5.8. Фототермоупругость	313
5.9. Фотопластичность [58, 59]	317
5.10. Двойное лучепреломление в потоке жидкости	318
5.11. Ортотропная фотоупругость	325
5.12. Основные новые достижения и приложения методов фотоупругости	326

Глава 6. Геометрический муар	328

6.1. Определение перемещений в плоскости	329
6.2. Определение перемещений, перпендикулярных плоскости	355
6.3. Заключение	364
Список обозначений	364

Глава 7. Интерференционный муар	366

7.1. Сведения из оптики	367
7.2. Интерференция света	371
7.3. Фотографирование интерференционных картин	380
7.4. Дифракционные решётки и дифракция	382
7.5. Интерференционный муар	387
7.6. Нанесение сеток на образцы	394
7.7. Теоретический предел чувствительности	398
7.8. Оптические системы	399
7.9. Анализ картин полос	405
7.10. Соединительные полоски	409
7.11. Выявление неоднородностей	410
7.12. Другие варианты оптических систем	412
7.13. Ахроматические системы	415
7.14. Исключение вибраций	418
7.15. Чувствительность к перемещениям из плоскости	419
7.16. Фотографирование начальной картины полос	420
7.17. Определения линейных и сдвиговых деформаций механическим
дифференцированием	425
7.18. Векторный подход	431
7.19. ±45°-ные решётки	439
7.20. Определение u_z	439
7.21. Разновидности муаровой интерферометрии	442
7.22. Обработка данных	444
7.23. Перспективы	444
Список обозначений	446

Глава 8. Голографическая и лазерная спекл-интерферометрия	448

8.1. Основы теории образования интерференционных картин	451
8.2. Применение голографической интерферометрии	463
8.3. Применения спекл-метрологии	473
8.4. Цифровая обработка изображений в спекл-метрологии	478
3.5. Заключение	490

Глава 9. Теневой оптический метод каустик	492

9.1. Физические основы метода	493
9.2. Количественное описание теневых оптических изображений	499
9.3. Каустики вблизи вершин трещин	509
9.4. Методика эксперимента	529
9.5. Приложения	538
9.6. Заключение	559
Обозначения	562

Глава 10. Оптическое гетеродинирование	564

10.1. Общее техническое описание	565
10.2. Применение в голографии	568
10.3. Спекл-фотограмметрия	573
10.4. Следящие системы измерения деформаций	576
10.5. Заключение и перспективы	580
Литература	582
Русскоязычная и дополнительная литература	605
Предметный указатель	607

Книга 2

Глава 11. Хрупкие покрытия	5

11.1. Напряжённо-деформированное состояние покрытия	5
11.2. Критерий разрушения хрупких покрытий	7
11.3. Определение предельной прочности покрытия	8
11.4. Анализ данных, получаемых с помощью хрупких покрытий,
на основе критерия наибольших растягивающих напряжений	10
11.5. Диаграмма разрушения покрытия при достижении напряжением
σ₁ⁿ предела прочности	15
11.6. Формула для определения «условных» напряжений	18
11.7. Образование при прямом нагружении вторичных трещин в покрытии,
перпендикулярных первичным	20
11.8. Трещины при прямом нагружении, сопровождающиеся
перпендикулярными им трещинами при разгрузке	22
11.9. Образование трещин при прямой нагрузке, не сопровождаемое
образованием перпендикулярных трещин при более высоких значениях
нагрузки и при разгрузке	24
11.10. Определение второго главного напряжения графическим
интегрированием	25
11.11. Влияние охлаждения	27
11.12. Примеры применения к анализу полей напряжений	32
11.13. Методика эксперимента	32
11.14. Приложения	38
11.15. Заключение	42

Глава 12. Неразрушающие испытания	43

12.1. Капиллярная дефектоскопия	43
12.2. Магнитные методы	49
12.3. Методы вихревых токов	51
12.4. Радиографический контроль	60
12.5. Ультразвуковые методы	68
12.6. Заключение	81

Глава 13. Измерение перемещений и деформаций при высоких
температурах	83

13.1. Тензорезисторы	85
13.2. Ёмкостные тензодатчики	97
13.3. Электромеханические тензометры	103
13.4. Электрооптические тензометры	106
13.5. Оптические методы	109
13.6. Заключение	111

Глава 14. Анализ полей напряжений с использованием теплового
излучения	113

14.1. Теоретические основы метода	113
14.2. Испытываемые материалы	116
14.3. Методика испытаний	116
14.4. Приложения	119
14.5. Подготовка поверхности и тарировка	120
14.6. Достоинства и ограничения метода SPATE	121
14.7. Заключение	122
Список обозначений	122

Глава 15. Подобие, моделирование и анализ размерностей	124

15.1. Размерности, единицы измерения и уравнения	124
15.2. Теория анализа размерностей	128
15.3. Некоторые приложения анализа размерностей	130
15.4. Теория моделирования	136
15.5. Модели конструкций	139
15.6. Моделирование потоков жидкости	149
15.7. Модели тепловых потоков	154
15.8. Точные, адекватные и приближённые модели	156
15.9. Получение законов подобия с помощью дифференциальных уравнений	159
15.10. Заключение	162
Список обозначений	163

Глава 16. Экспериментальный анализ колебаний	165

16.1. Теория колебаний	166
16.2. Экспериментальные методы анализа колебаний	178
16.3. Обработка экспериментальных данных при анализе колебаний	195
16.4. Оценка параметров колебаний	242
16.5. Заключение	253

Глава 17. Комплексные экспериментально-расчётные методы анализа
напряжений	254

17.1. Экспериментально-расчётный анализ напряжений	256
17.2. Анализ напряжений в упругих элементах конструкций	258
17.3. Упруго-пластическая механика разрушения	268
17.4. Динамическое разрушение	274
17.5. Заключение	284

Глава 18. Остаточные напряжения	285

18.1. Метод сверления отверстия	287
18.2. Метод сверления отверстия в механике горных пород [49—54]	312
18.3. Ультразвуковые (акустические) методы	315
18.4. Акустическая упругость	321
18.5. Рентгеновский метод [91—106]	325
18.6. Оптико-механические методы	332
18.7. Определение остаточных напряжений численными методами	333
18.8. Удаление остаточных напряжений	333
18.9. Заключение и перспективы	333
Список обозначений	334

Глава 19. Композитные материалы	336

19.1. Механика композитов	338
19.2. Экспериментальные методы для композитных материалов	358
19.3. Определение характеристик композитных материалов	365
19.4. Двухосные испытания	377
19.5. Влияние концентрации напряжений	382
19.6. Неразрушающие испытания	400
19.7. Заключение	413

Глава 20. Экспериментальная механика разрушения	418

20.1. Основы теории	420
20.2. Экспериментальные методы	434
20.3. Заключение	477
Список обозначений	478

Глава 21. Статистический анализ экспериментальных данных	481

21.1. Характеристики статистических распределений	482
21.2. Типы статистического распределения	486
21.3. Доверительные интервалы оценок	492
21.4. Сравнение средних	494
21.5. Статистический коэффициент безопасности	495
21.6. Статистический отбор данных	497
21.7. Регрессионный анализ	497
21.8. Применение методов наименьших квадратов по всему полю	501
21.9. Критерий χ²	505
21.10. Заключение	508

Литература	509
Русскоязычная и дополнительная литература	540

Предметный указатель	545

Книги на ту же тему

Методы и средства определения полей деформаций и напряжений: Справочник, Пригоровский Н. И., 1983
Расчёт и конструирование трубопроводов: Справочное пособие, Зверьков Б. В., Костовецкий Д. Л., Кац Ш. Н., Бояджи К. И., 1979
Балки, пластины и оболочки, Доннелл Л. Г., 1982
Прочность шарнирных узлов машин. Справочное пособие, Сухарев И. П., 1977
Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трёх томах (комплект из 3 книг), Биргер И. А., Пановко Я. Г., ред., 1968
Основы расчёта на устойчивость упругих систем, Алфутов Н. А., 1978
Механика упругих оболочек, Еремеев В. А., Зубов Л. М., 2008
Многослойные анизотропные оболочки и пластины: Изгиб, устойчивость, колебания, Андреев А. Н., Немировский Ю. В., 2001
Сопротивление материалов, Феодосьев В. И., 1979
Сопротивление материалов: Учебник для вузов, Александров А. В., Потапов В. Д., Державин Б. П., 1995
Сопротивление материалов. — 15-е изд., перераб., Беляев Н. М., 1976
Нелинейные деформации и устойчивость тонких оболочек, Якушев В. Л., 2004
Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации, Углов А. Л., Ерофеев В. И., Смирнов А. Н., 2009
Неразрушающий контроль параметров тонких проводящих плёнок электромагнитными методами, Гаврилин В. В., 1991
Ползучесть элементов конструкций. — 2-е изд. стереотип., Работнов Ю. Н., 2014
Разрушение металлов, Ежов А. А., Герасимова Л. П., 2004
Динамика и прочность водо-водяных энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2004
Модельные исследования и натурная тензометрия энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2001
Прочность и ресурс ЖРД, Махутов Н. А., Рачук В. С., Гаденин М. М., Рудис М. А., Паничкин Н. Г., 2011
Напряжённо-деформированные состояния ЖРД, Махутов Н. А., Рачук В. С., ред., 2013
Крутильные колебания в судовых ДВС, Истомин П. А., 1968
Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях, Белозеров Л. Г., Киреев В. А., 2003
Разрушение полимеров, Кауш Г., 1981
Прочность полимерных материалов, Нарисава И., 1987
Интерферометр с дифракционной решёткой, Васильев Л. А., Ершов И. В., 1976
Интерферометры. Основы инженерной теории, применение, Коломийцов Ю. В., 1976
Оптика спеклов, Франсон М., 1980
Оптические интерферометры, Скоков И. В., 1979

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Инженерное дело

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему