Сопротивления материалов

В ряде случаев конечный результат измерения выводится из результатов нескольких групп прямых или косвенных измерений отдельных величин, от которых зависит исследуемая величина. Такое измерение называют совокупным. Например, к совокупным измерениям относится определение температурного коэффициента электрического сопротивления материала на основании измерения сопротивления материала при различных температурах.

Электротехнические кремнистые стали представляют собой твердый раствор кремния в железе. Легирование технически чистого железа кремнием производят с целью повышения удельного электрического сопротивления материала. Одновременно а этим кремний вызывает не только улучшение некоторых магнитных параметров (возрастает магнитная проницаемость, уменьшается коэрцитивная сила), но оказывает и вредное действие, несколько снижая индукцию насыщения и ухудшая механические свойства (повышаются твердость и хрупкость). Поэтому применяют кремнистые стали с содержанием кремния не свыше 5%.

тографических принтеров для вывода информации с ЭВМ. Кроме того, этот материал находит применение для изготовления тонкопленочных полевых МДП-транзисторов (со структурой металл— диэлектрик — полупроводник). Преимуществами полевых транзисторов на основе пленок a-Si : Н являются: большое отношение токов при открытом и закрытом состояниях транзистора (10*— 107) вследствие высокого удельного сопротивления материала; низкие температуры процесса изготовления приборов (менее 350 °С), что допускает их создание на подложках из материалов небольшой стоимости; возможность использования типовых фотолитографических процессов полупроводниковой технологии; небольшая стоимость. Вместе с тем малая подвижность носителей заряда существенно ограничивает области применения этих приборов.

где R(T) — сопротивление обмотки при рабочей температуре; /?2осс— сопротивление обмотки при 20°С;а2о-:с — температурный коэффициент сопротивления материала обмотки; Т — рабочая температура обмотки.

1.10. В катушке индуктивности с каркасом тороидальной формы, выполненным из немагнитного материала, имеющей равномерно распределенную обмотку с числом витков ш=100, протекает ток 1=2 А. Определите, во сколько раз надо уменьшить ток в обмотке, чтобы в ферромагнитном магнитопроводе с зазором 6=1 мм сохранился тот же магнитный поток, и во сколько раз увеличится при этом индуктивность катушки? Зависимости составляющих удельного комплексного магнитного сопротивления материала магнитопровода от индукции для частоты /=50 Гц приведены на 1.5. Сечение магнитопровода s = l см2, длина средней магнитной линии в магнитопроводе /Ср=5 см.

1.11. На магнитопровод из пермаллоя с воздушным зазором надеты две обмотки с числом витков Ш]=20 и Ш2=20. Форма магнитопровода приведена на 1.6. Площадь его сечения постоянна и равна s=4 см2. Длина средней магнитной линии в магнитопроводе /ср=18,8 см. Длина воздушного зазора 6=0,2 см. Магнитные характеристики материала магнитопровода (составляющие удельного комплексного магнитного сопротивления Лмо и Ха0) для частоты f=50 Гц приведены на 1.5. Сопротивление меди обмо-

где kc — коэффициент сопротивления материала: &с= = 1,85н-2,0 — для неабразивного (зерно и т. д.); &с = =2,5 — для малоабразивного; йс=3,2 — для абразивного (песок, гравий, цемент); fec=4,0 — для сильноабразивного и липкого (зола, известь, сера, формовочная земля).

Удельные объемное и поверхностное сопротивления материала вычисляют по общим формулам. При измерении больших значений необходимо высокоомное сопротивление R0 порядка 1012 Ом. Для измерительной техники выпускаются композиционные резисторы таких номиналов. Если постоянная электрометра Сэ = 10~г В/мм, а напряжение при испытаниях материала U = 1000 В, то при R0 = 1012 Ом доступное измерению значение Rx определится следующим образом:

В ряде случаев конечный результат измерения выводится из результатов нескольких групп прямых или косвенных измерений отдельных величин, от которых зависит исследуемая величина. Такое измерение называют совокупным. Например, к совокупным измерениям относится определение температурного коэффициента электрического сопротивления материала на основании измерения сопротивления материала при различных температурах.

В ряде случаев конечный результат измерения выводится из результатов нескольких групп прямых или косвенных измерений отдельных величин, от которых зависит исследуемая величина. Такое измерение называют совокупным. Например, к совокупным измерениям относится определение температурного коэффициента электрического сопротивления материала на основании измерения сопротивления материала при различных температурах.

При отключении луча лазера по окончании подгонки происходит дрейф сопротивления резистора — увеличение его на 0,5 — 3 % в зависимости от геометрии резистора, удельного сопротивления материала пасты. Для снижения влияния дрейфа на точность подогнанных резисторов при-

где ?>и и Дд — диаметры индуктора и детали; б — глубина проникновения токов ВЧ; pi и р2 — удельные электрические сопротивления материалов индуктора и детали; ц — магнитная проницаемость материала детали. Из формулы видно, что КПД тем выше, чем большие значения р2 и \л имеет нагреваемый материал (для сталей т)т=0,7. . .0,8, для меди и медных сплавов ^т=0,5. . .0,6). Мощность, выделяемая при ВЧ нагреве в детали, определяется уравнением

Раньше, например, существовала точка зрения, что радисту нельзя выдавать диплом инженера, если он не знает сопромата — курса сопротивления материалов, в котором изучаются вопросы механической прочности изделий. И в стенах института будущие радиоинженеры изучали и сопромат, и теоретическую механику, и теорию механизмов и машин. Инженер-радист получался настолько эрудированным, что мог рассчитать прочность балки и спроектировать зубчатую передачу. Но при этом подчас понятие электрической прочности линии передачи ассоциировалось у него с разрывом телефонного кабеля, незамеченного вовремя нерадивым экскаваторщиком. Оно и понятно — ведь за четыре-пять лет обучения инженерному делу всего познать невозможно.

Важным фактором, определяющим темпы научно-технического прогресса в современном обществе, являются радиоэлектронные средства (РЭС). Ускорение научно-технического прогресса требует сокращения сроков разработки РЭС и внедрения их в производство и эксплуатацию. Конструирование, являясь составной частью процесса создания РЭС, представляет сложный комплекс взаимосвязанных задач, решение которых возможно только на основе системного подхода с использованием знаний в области современной технологии, схемотехники, сопротивления материалов, теплофизики, эстетики и других теоретических и прикладных дисциплин. Ускорение создания РЭС можно осуществить только при широком использовании средств автоматизированного конструкторского проектирования и гибких производственных систем. Это требует от современного конструктора и технолога всестороннего овладения электронной вычислительной техникой.

Особое значение прочностные расчеты имеют для бортовых РЭС, где нежелательны излишние запасы прочности (вывод на орбиту 1 кг груза ракетой «Сатурн-5» составляет около 10000 долл., снижение массы полезного груза на 1 кг позволяет уменьшить количество топлива на 42 кг). Прочностные расчеты выполняются методами, основанными на теории сопротивления материалов. Обеспечить заданную прочность при минимальной массе можно с помощью следующих конструкторских мер: г)^ыбором наиболее прочных материалов (см. табл. 5.5 и 5.6); 2) обеспечением равнопрочности элементов конструкции путем удаления малонагруженного материала ( 5.25); 3) обеспечением равнопрочности сечений элемента конструкции благодаря одинаковому сечению детали при работе на растяжение/сжатие ( 5.26,а) или равнопрочности сечения при изгибе ( 5.26,6, в); 4) выбором конструкций с максимальным моментом сопротивления ( 5.25—5.28); 5) заменой работы элементов конструкции на изгиб работой на растяжение/сжатие ( 5.29); 6) дополнительным креплением узлов и компонентов с помощью держателей, ниток, клея, мастики; заливкой пенопластом и т. д.

где с — коэффициент, учитывающий способ, чистоту обработки и состояние поверхности контактных элементов (для очень грубых поверхностей с=3, для грубых с=2, для чисто обработанных с=1); НВ — поверхностная твердость по Бринеллю (выбирают по более мягкому контактирующему материалу); b — коэффициент, зависящий от характера деформации, вида и формы зоны контактирования (при нагрузке ниже предела упругости Ь=0,33; для линейного контакта Ь=0,5-=-0,7, для плоского контакта Ь—2,0; при наличии изолирующей оксидной пленки Ь=0,7-т-1,0); pn=pi+ +р2 — приведенное удельное сопротивление материалов, из которых выполнены контактные элементы; рг, р2 — удельные электрические сопротивления материалов контактных элементов. Более точный расчет FKV осуществляют по формулам [2].

где Rm, RT — сопротивления активных участков штыревой и гнездовой частей контактных элементов (от точки контактирования до точки соединения с проводом электрической цепи), зависящие от формы, геометрических размеров элементов и удельного сопротивления материалов, из которых они изготовлены. Расчет Rm и Rr выполняют после представления элементов в виде совокупности элементарных проводников, вычисления их сопротивлений и суммирования полученных значений. Расчетное значение RK должно быть меньше заданного.

го значения напряжения UKQ в эквивалентной схеме насыщенного транзистора должны быть учтены сопротивления материалов эмиттера гтэ и коллектора гтк, включенные последовательно с сопротивлениями переходов. При этом напряжение насыщения

Частота собственных колебаний со„ механических упругих преобразовательных элементов с сосредоточенными параметрами может быть рассчитана по общеизвестным формулам из курса сопротивления материалов. А приближенный расчет собственной частоты преобразователей с распределенными параметрами удобно производить путем замены отдельных распределенных параметров (распределенной массы, жесткости) эквивалентными сосредоточенными параметрами. Выражения для приближенных расчетов частоты собственных колебаний преобразовательных элементов с распределенными параметрами приведены в табл. 5.1 и 5.2.

Удельные сопротивления материалов (мкОм-м)

Другой особенностью механических свойств обмоток является полное отсутствие упругого противодействия растяжению, т. е. упругих деформаций растяжения. Подобное явление не встречается в обычных задачах сопротивления материалов и принципиально изменяет подход к анализу и расчету механических свойств обмоток трансформатора.

чивости внутренней обмотки связано со значительными трудностями. Как известно из теории сопротивления материалов, круговая форма свободного (без опор) кольца при некотором значении равномерно распределенной по периметру сжимающей статической нагрузки становится неустойчивой и кольцо изгибается по четырем полуволнам, при-