Выносливость конструкции статическая

Втулка несущего винта 108 Выключатель коррекции 239—240 Выносливость конструкции статическая 102 [c.380]

Статическая прочность и выносливость конструкции вертолета должны быть таковы, чтобы исключалась возможность опасного для вертолета разрушения элементов конструкции при действии на них нагрузок в ожидаемых условиях эксплуатации в пределах установленных ресурсов и сроков службы. [c.22]

Однако наружные дефекты также оказывают серьезное влияние на работоспособность сварных конструкций. Опасным наружным дефектом является подрез. Он не допускается в конструкциях, работающих на выносливость. Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение не более чем на 5 % в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок, на прочность конструкций не оказывают заметного влияния. Однако суммарное влияние подреза и увеличения растягивающих остаточных напряжений может привести к снижению предела выносливости вдвое. Усиление шва не снижает статическую прочность, но сильно влияет на вибрационную прочность сварного соединения. Чем больше усиление шва, а следовательно, меньше угол перехода от основного металла к наплавленному, тем сильнее снижается предел выносливости. Поэтому чрезмерное усиление сварного шва может привести к ликвидации тех преимуществ, которые получены от оптимизации технологического процесса по улучшению качества наплавляемого металла в сварных соединениях, работающих ири динамических, вибрационных нагрузках. Наплывы также снижают выносливость конструкций, являясь концентраторами напряжений. Наплавы большой протяженности нередко сопровождаются непроварами. [c.242]

Валы, применяемые в станкостроении, рассчитываются на жесткость при статических нагрузках, а также на жесткость с учетом поперечных колебаний и выносливости конструкций. [c.298]

Таким образом, нагрузку, которую металл может выдержать при однократном приложении, даже при ее длительном действии, он не в состоянии выдержать при многократном приложении. Чем большее количество раз прикладывается нагрузка, тем ниже выносливость конструкции — меньше действующая сила, которую металл может выдержать с течением времени без разрушения. Поэтому детали современных машин рассчитывают на усталостную прочность, которая обычно в 1,5—2 раза ниже статических показателей, получаемых на испытательных машинах при однократном приложении нагрузки. Естественно, что в условиях активных сред, например в морской воде, усталостная прочность оказывается еще меньше. Поэтому с учетом работы в конструкции металлы и сплавы подвергают самым различным испытаниям на усталость. [c.146]

Другой способ заключается в снижении коэффициента амплитуда напряжений путем наложения постоянной нагрузки. Как видно из диаграммы Смита (см. рис. 164), повышение среднего напряжения цикла существенно увеличивает предел выносливости. Этот прием широко применяют в конструкции циклически нагруженных болтовых соединений, придавая болтам предварительную затяжку. При затяжке достаточно большой величины удается практически полностью устранить циклическую составляющую и сделать нагрузку статической. [c.315]

На выносливость элементов конструкций, находящихся в реальных условиях эксплуатации, влияет ряд факторов, которые при обычном статическом расчете не играют существенной роли. В частности, предел выносливости зависит не только от свойств материала, из которого изготовлены указанные элементы, но и от их формы, размеров, способа изготовления и условий работы. [c.227]

Расчет элементов конструкций, находящихся под действием переменных нагрузок, обычно начинают со статического расчета, целью которого является предварительное определение размеров. Только после этого проводят проверочный расчет на выносливость, в результате которого определяют фактический коэффициент запаса прочности. [c.230]

Опасным наружным дефектом является подрез. Он не допускается в конструкциях, работающих на выносливость. Небольшой протяженности подрезы, ослабляющие сечение шва не более, чем на 5 % в аппаратах, работающих под действием статических нагрузок, можно считать допустимыми. [c.141]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Машина для испытания при малоцикловых нагружениях с различной асимметрией цикла в широком диапазоне скоростей деформирования отличается тем, что содержит измерительные и эталонные мосты, сбалансированные отдельно как по фазе, так и по амплитуде каждый. Это позволяет переходить с одного режима работы на другой, не останавливая машину при этом сохраняется постоянство нуля на всех диапазонах и режимах. Разработан стенд для испытаний конструкций па статическую выносливость. [c.244]

Основными характеристиками, определяюш,ими выбор того или иного клея для конкретных конструкций, являются в первую очередь пределы прочности клеевых соединений при сдвиге, равномерном и неравномерном отрыве под действием кратковременных и длительных статических нагрузок и предел выносливости при сдвиге в исходном состоянии и. после воздействия комплекса физико-химических факторов (воды, влажного воздуха, условий тропического климата, теплового старения, растворителей, масел, топлив, грибков и др.), встречающихся в условиях эксплуатации клееных изделий. Для окончательного решения вопроса о применении в изделии выбранного клея изготовляют клееные конструкции или их элементы и испытывают в условиях, максимально приближающихся к эксплуатационным. [c.287]

Первое предельное состояние определяется несущей способностью конструкции — ее прочностью при статических и выносливостью при переменных и динамических нагрузках. Второе предельное состояние обусловлено наибольшей деформацией конструкции — прогибами при статических нагрузках, колебаниями при динамических. Третье предельное состояние характеризуется максимально допустимыми местными повреждениями, например, толщиной слоя окалины, глубиной коррозии и т. п. [c.56]

Для деталей, работающих при высоких температурах в условиях ползучести и воздействия вибрационных нагрузок, в настоящее время методы расчета на выносливость практически отсутствуют. Поэтому допускаемые напряжения для этих деталей должны выбираться на основании опыта эксплуатации аналогичных конструкций, а если его нет, то эти напряжения должны быть в 2,5ч-3 раза ниже предела длительной прочности, определенного для статической нагрузки. [c.58]

Для обеспечения прочности, жесткости и выносливости (ресурса) изделия проводятся испытания деталей, агрегатов и всей конструкции на статическую прочность и жесткость, а также вибрационные, динамические и др. [c.438]

Статическая выносливость. Усталостный характер носят разрушения конструкции и в случае нагружения ее большими повторными нагрузками при относительно небольшой частоте их изменения (единицы или десятки циклов в минуту). Величина повторной нагрузки в этих случаях будет меньше максимально допустимой статической нагрузки одноразового действия, но значительно больше предела выносливости. Сопротивляемость материала (или конструкции) большим повторным нагрузкам при большой частоте их изменения называют статической выносливостью. [c.102]

Затяжка болтовых соединений. В самолетных конструкциях имеется много разъемных болтовых соединений элементов. Неправильная затяжка может привести к снижению их статической выносливости. Поэтому в эксплуатации болтовые соединения при монтаже элементов конструкции необходимо затягивать точно в соответствии с инструкцией. [c.106]

Подтяжка заклепок. При появлении внешних признаков ослабления заклепок в конструкции планера следует подтянуть эти заклепки. Подтяжка заклепок в соединениях планера летательных аппаратов является наиболее эффективным средством борьбы с ослаблением заклепочных соединений в высоконагруженных участках конструкции и позволяет в 1,5—2 раза повысить их выносливость при повторных статических нагрузках. [c.356]

Различают статические, динамические и усталостные характеристики материалов. Первые из них определяются диаграммами растяжения и устойчивости. Вторые — поверхностями и кривыми усталости. Под кривыми усталости понимают графики зависимостей числа циклов до разрушения N от амплитуды действующих напряжений а (рис. 5.1, а). Характерной особенностью этих кривых является наличие асимптоты при N оо. Соответствующее ей напряжение при симметричных циклах нагружения называется пределом выносливости и обозначается a i. При расчетах часто используют условный предел выносливости, представляющий собой напряжение, при котором образец материала (или натурный элемент конструкции) выдержит заданное число циклов нагружения Nq. Обычно Л/ о = (2. .. 10) 10 циклов. [c.164]

Сварные металлоконструкции, как и другие элементы машин, рассчитывают на статическую прочность от действия наибольших кратковременных нагрузок и на выносливость от действия нагрузок, как правило, меняющихся по несимметричному циклу. Вместе с тем специфические особенности сварных соединений и, в частности, возможные значительные остаточные напряжения в сочетании с дефектами сварки делают необходимым учет склонности конструкции к хрупкому разрушению [1, 2, 3]. [c.359]

Изменчивость амплитуд действующих переменных напряжений и пределов выносливости для данной совокупности деталей статистически описывается соответствующими кривыми плотности распределения, Рассмотрение сопротивления усталостному разрушению в вероятностной трактовке для этого случая имеет много общего с рассмотре-рением статической прочности конструкций при однократном статическом нагружении применительно к инженерным сооружениям (39, 51]. [c.291]

Кроме термина малоцикловая усталость существует также понятие статической выносливости применительно к конструкциям, для которых основной является постоянная нагрузка, а переменные нагрузки значительной величины действуют за время службы сравнительно небольшое число раз (например, самолетные конструкции). По существу область статической выносливости охватывает область малоцикловой усталости, но в отличие от обычной малоцикловой усталости периодически повторяющиеся нагрузки прикладываются значительно реже [11]. [c.15]

Различают следующие основные виды механических испытаний статические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение и срез длительные испытания при высоких температурах динамические испытания на ударную вязкость испытания на выносливость и усталость испытания на твердость испытания на износ и истирание технологические испытания испытания моделей, узлов или конструкций. [c.6]

Отсюда следует, что левый верхний участок кривой Веллера не всегда можно использовать для характеристики малоцикловой усталости того или иного материала. Если условия службы деталей и узлов таковы, что они испытывают сравнительно редкие перегрузки (например, маневренные перегрузки или перегрузки от порывов ветра в самолетных конструкциях, повторные нагрузки, связанные с суточными изменениями температуры в корпусах, находящихся под внутренним давлением и т. д.), то сопротивление малоцикловой усталости следует оценивать при низкочастотных испытаниях. В связи с этим в отечественной литературе [14, 16], наряду с термином малоцикловая усталость , можно встретить термины статическая выносливость и прочность при повторных статических нагрузках — термины, отражающие специфические особенности процесса уставания, связанные с малой скоростью изменения повторной нагрузки. [c.84]

Попытки принципиально разграничить обычную усталость и усталость при малом числе циклов, по-видимому, не оправданы. Во всяком случае оба вида усталости соответствуют одной и той же кривой усталости, которая обычно без скачков переходит от Д цикла (статическое нагружение) к тысячам циклов и выше . Необходимость учета опасности разрушения при малом числе циклов, т. е. от повторно-статических нагрузок, привела к изменению проектирования и расчета на прочность многих конструкций. Так, например, до 1940 г. расчет основных частей самолета производился на статическую прочность. Требования по выносливости предъявлялись лишь к отдельным узлам, испытывающим в эксплуатации вибрационные нагрузки [18]. В настоящее время большинство силовых элементов самолетов, кораблей, крупногабаритных резервуаров и сосудов давления [21, с. 166] и некоторых других сооружений рассчитывают на сопротивление повторно-статическим нагрузкам [4, 18, 27, 38, с. 274], что привело к существенным изменениям и при выборе материала [35]. [c.204]

Если на протяжении первых трех десятилетий развития советской промышленности качество стали определялось значением предела прочности при +20° С и определенным уровнем пластичности или ударной вязкости, то в последние два десятилетия прочность испытывается еще и в зависимости от типа напряженного состояния скорости деформации, и при наличии различных концентраторов. Однократное доведение напряжений до разрушающей величины дополняется испытаниями при длительном нагружении циклической нагрузкой одного (статическая выносливость) или обоих знаков (усталость), в последнем случае — при самых различных частотах, вплоть до акустических. Диапазон температур при испытании конструкционных сталей расширяется от прежних пределов ( + 60°) — (—60°) до (—253°) — (+1200°). Разрушающее напряжение, зависящее от материала нагруженного тела, определяется не только величиной нагружения в момент, непосредственно предшествующий разрушению этого тела. При выборе его значений учитывается необходимость обеспечения величин деформаций в пределах, допустимых для безотказной работы конструкций при заданных температуре и продолжительности рабочего периода. Возникает необходимость в характеристике прочности для условий сложных программированных режимов нагрузки и нагрева, действия контактных напряжений, трения и износа, поражения метеорными частицами, действия космического и ядер-ного облучения и т. д. [c.192]

Повышение прочности стали могло быть достигнуто только увеличением содержания углерода, но многочисленными работами основных материало-ведческих институтов страны было показано, что компенсировать легированием понижение пластичности и снижение сопротивления разрыву, а вместе с ними и падение конструктивной прочности, т. е. прочности, реализуемой в конструкции, невозможно. Поэтому легирование высокопрочных сталей имело целью лишь решение отдельных задач, например обеспечение прокаливаемости при заданном сечении. Эта проблема приобрела существенное значение, во-первых, с ростом объема и веса деталей из высокопрочных сталей (так, даже в авиации стали применяться стальные поковки весом в несколько тонн) и, во-вторых, в связи с дальнейшим повышением уровня прочности в других отраслях машиностроения, где и ранее были достаточно крупные сечения изделий — в судостроении, артиллерийской технике. Путем легирования предусматривалось также улучшение качества сварных соединений из высокопрочной стали и осуществление ряда более частных задач повышения статической выносливости и температурной стабильности, варьирования предела текучести, обеспечения воздушной закалки и т. д. [c.195]

Путем сопоставления рабочего цикла, определяемого координатами рабочей точки (Р. Т), с некоторым предельным циклом могут быть определены запасы прочности турбинного диска по отношению к двум опасным состояниям (знакопеременное течение, приводящее к термоусталости, и прогрессирующее нарастание деформации, результатом которого может быть нарушение работоспособности конструкции или разрушение статического типа). Аналогия между диаграммой приспособляемости (рис. 71) и известной диаграммой предельных амплитуд напряжений (эта аналогия будет наиболее полной, если линию, определяющую условия знакопеременного течения, построить для температурных циклов при со = onst) позволяет использовать некоторые соображения и методы, принятые в расчетах на выносливость [120, 151, 158]. [c.157]

Исследования показали, что в случае, если в месте возможного зарождения усталостной трещины имеются остаточные растягивающие напряжения, то предварительное растяжение (статическая перегрузка) в зависимости от его величины может существенно увеличивать усталостную прочность элемента из сплава АМг61 благодаря тому, что при этом происходит уменьшение остаточных (растягивающих) напряжений. Для определения расчетных значений пределов выносливости о чк с учетом влияния статической перегрузки напряжением Оист может быть использована методика, разработанная для стальных конструкций [4]. [c.142]

Разрушение элементов крыла. Результаты испытаний на повторные нагрузки самолетов с крыльями лонжеронной схемы, опыт их эксплуатации и ремонта показывают, что разрушения силовых элементов крыла происходят после большого количества циклов повторных нагрузок. При этом перед окончательным разрушением силовых деталей, как правило, появляются начальные повреждения элементов треш,ины обшивки, заершенность и выпадание заклепок и др. Это указывает на снижение статической выносливости элементов конструкции крыла, вызванное воздействовавшими на них нагрузками. [c.104]

Конструкции, подверженные повторным статическим нагрузкам, соответствующим эксплртационным (т. е. не вызывающим остаточных деформаций и не превышающим по величине предела выносливости), разрушаются через несколько циклов. Причем число циклов тем меньше, чем больше отношение а/а , где а—напряжение при повторной нагрузке —предел прочности материала. Часто термин выносливость заменяют термином усталость разрушения деталей от многократного повторно-переменного нагружения [c.340]

Данные испытаний на усталость сплавов [535—537 и др.] и элементов конструкций [538] указывают на наличие корреляции между долговечностью и технологической наследственностью. Нами проведен анализ влияния различных видов технологических обработок на сопротивление усталости алюминиевого сплава АВТ-1. После обработки полуфабриката фрезерованием и последующей термообработки (искусственное старение при 200° С в течение 2 ч) предел выносливости снижается до 90%, а долговечность — в 3 раза. Виброупрочнение дробью, как и предполагалось, сопровождается увеличением усталостной долговечности, особенно значительным при низких амплитудах напряжений. Аналогичный эффект наблюдается и при виброударном упрочнении [535]. Термообработка после виброударного упрочнения (нагрев до 200° С, выдержка 2 ч) хотя и вызьшает снижение технологических остаточных напряжений в 2 раза, но практически полностью снимает эффект упрочнения [535]. Локальные технологические нагревы при диаметре пятна меньше 10 мм при 200°С в течение 10, 30, 60, 80 мин не оказывают влияния на статическую прочность. Увеличение температуры нагрева до 480°С с выдержкой 15 мин приводит к изменению микроструктуры в поверхностном слое, сопровождаемому снижением Од до 50% и относительного удлинения е на 20%. [c.335]

Во многих случаях напряжения в конструкции при периодических нагрузках превышают предел усталости. Это относится, например, к деталям авиационных двигателей, лопастям несухцих винтов вертолетов, к ряду объектов военной техники, срок эксплуатации которых очень ограничен различными причинами. В этих случаях важно знать характеристики ограниченной выносливости, которые определяют ресурс детали или конструкции, обеспечивают сопротивление усталостным разрушениям в течение определенного срока, т. е. некоторого числа циклов. Поэтому,, если при расчетах на усталость из всей кривой Велера важно знать фактически лишь одну точку — предел усталости, то при расчете на ограниченную выносливость суш.ественное значение приобретает верхняя часть кривой Велера. Однако характеристики работы детали и ее ресурс, поскольку он задан, исходя из других соображений, фактически определяют уменьшенную базу испытаний на усталость. Тем самым главным становится по возможности наиболее точное воспроизведение в испытаниях истинных условий работы детали и установление статистических характеристик, определяющих вероятность разрушения детали при напряжениях, отличающихся от выявленного таким образом условного предела усталости (предела ограниченной выносливости), и при числах циклов, отличающихся от базы испытаний. Последнее особенно важно в связи с тем, что при напряжениях, заметно превышающих истинный предел усталости и близких к пределу статической прочности, разброс данных усталостных испытаний бывает очень большим. В последние годы статистическим методам обработки данных усталостных испытаний уделяется большое внимание. [c.306]

Вместе с тем отметим следующее представление, довольно распространенное, о том, что для материалов конструкций, находящихся в пластическом состоянии, влияние концентрации напряжений при статическом нагружении песущественно, справедливо лишь для однократного статического нагружения, тао в авиационных конструкциях практически не встречается. При мало-цикловом нагружении н в расчетах на выносливость при большом числе циклов, при ударных нагрузках влияние концептрацни напряжений значительно проявляется и в условиях пластичности. [c.6]

По иному на сварные конструкции влияют норы. Многие исследователи считают, что до некоторого предела наличие пор в металле шва практически не снижает его статическую прочность. Для нпзкоуглероди-стых сталей этот предел составляет около 10 % площади поперечного сечения шва, для перлитных сталей — 6—8%, для алюминиевых сплавов — 3,6%. Однако поры снижают не только статическую прочность сварного соединения, а, являясь концентраторами напряжений, могут вызвать снижение выносливости сварного соединения. В этом случае особенно опасным является наличие пор в зонах растягивающих остаточных напряжений. Растягивающие остаточные напряжепия особенно велики в поверхностных слоях металла, поэтому опасность разрушения возрастает, если поры будут расположены близко к поверхности. Но сварные соединения могут разрушаться и из-за наличия внутренних пор, если они расположены в зонах высоких растягивающих остаточных напряжений. [c.241]

На Белорецком металлургическом комбинате им. М. И. Калинина установлена пробежная машина УБ-1, которая позволяет испытывать канаты на выносливость с одновременным действием дополнительных вибрационных нагрузок, принудительным вращением на блоках, его истиранием. По сравнению с ранее созданными машинами на машине УБ-1 создаются дополнительные условия для испытания каната по отдельным факторам, близким к условиям эксплуатации при вертикальном подъеме (например, шахтном). Для приближения лабораторных испытаний на пробежных машинах к условиям эксплуатации на кране предложен новый тип машины (стенда), имитирующей работу кранового каната [17]. Конструкция пробежной машины для испытания крановых канатов отличается от конструкций известных в СССР и за рубежом машин для комплексных испытаний стальных канатов. В ней предусмотрены устройства для создания статической и динамической нагрузок, получения угла девиации в каждом рабочем цикле (рис. 14). [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...