Соединения Концентрация напряжений

Концентрация напряжений в соединениях. Концентрация напряжений в соединениях обусловлена как резким изменением формы сечений, так и особенностями совместной работы сваренных деталей. Она существенно влияет на прочность соединений. [c.472]

При приложении силы в различных точках (при разных вариантах перекоса элементов телескопического соединения) концентрация напряжений возникает либо в зоне переходной поверхности радиусом R при X = 0,6, когда обусловленный перекосом наибольший изгибающий момент действует в сечениях полки модели, либо в зоне радиусом Rg, когда контакт фланцевых дисков при их перекосе происхо- [c.141]

В клёпаных соединениях концентрация напряжений также вызывается технологическими дефектами и конструктивными особенностями соединений. [c.851]

Конструктивные особенности соединений. Концентрации напряжений возникают вследствие а) ослабления отверстиями основного металла (распределение напряжений в зоне ослабления показано на фиг. 10) [c.852]

Сопоставление сопротивления усталости стыковых соединений, нахлесточных соединений с прикреплением патрубков и многослойного металла с перфорационными отверстиями. Основным видом несущего соединения многослойных конструкций является стыковой монолитный шов, выполненный автоматической или ручной сваркой. Исходя из этого, при расчетной проверке многослойных конструкций на выносливость в качестве основного расчетного сопротивления принимаются характеристики сопротивления усталости стыкового соединения, устанавливаемые нормами расчета на прочность на основании результатов соответствующих экспериментов. Таким соединениям, как вварка различного рода патрубков и устройство отводов в многослойной стенке, а также другим конструктивным особенностям (устройство перфорационных отверстий) отводится второстепенная роль. Однако эти элементы в конструкциях из монолитного металла создают повышенную в сравнении со стыковыми соединениями концентрацию напряжений, которая, в большинстве случаев, является определяющим фактором, обусловливающим инициирование и развитие усталостных разрушений. Эти виды соединений могут определять также несущую способность многослойных сварных конструкций, подвергающихся в эксплуатационных условиях воздействию циклических нагрузок. Все это потребовало выполнения специальных исследований, связанных с сопоставлением сопротивления усталости рассмотренных видов соединений. Испытаниям подвергались три серии образцов первая — эталонный многослойный образец со стыковым соединением вторая — образец, воспроизводящий устройство перфорационных отверстий в многослойной стенке третья — образец, воспроизводящий вварку угловыми швами мо- [c.260]

Тавровые соединения. Концентрация напряжений в тавровых соединениях существенно выше, чем в стыковых, и зависит от подготовки кромок и степени проплавления (рпс. И) [c.119]

Шлицевые (зубчатые) соединения (рис. 10.2) подразделяются на прямобочные и эвольвентные . Эти соединения (особенно эвольвентные) обеспечивают меньшую, чем в шпоночных соединениях, концентрацию напряжений и лучшее центрирование, однако в них нагрузка распределяется не вполне равномерно между шлицами, а затраты на изготовление более высокие, чем при использовании шпоночных соединений. [c.302]

Шовные соединения. Концентрация напряжений возникает вследствие неравномерного распределения напряжений в зоне шва по толщине деталей и изгиба деталей при растяжении. Приближенно К определяется следующей формулой [c.55]

Точечные соединения. Концентраций напряжений возникает в результате сгущения силовых линий в зоне точки (рис. 1У.6, а) и в результате изгиба (рис. 1У.6, в, е). Приближенно К находят по формуле [c.56]

В сварном стыковом соединении концентрация напряжений может быть значительно снижена или даже полностью устранена. 46 [c.46]

В тавровом соединении отмечается большее изменение силового потока по сравнению со стыковым соединением. Концентрация напряжений в значительной степени зависит от конструктивной формы таврового соединения. Наименьшая концентрация напряжений на- [c.47]

Исходным условием проектирования сварных соединений обычно является равнопрочность шва и соединяемых деталей изделия. Несмотря на неравномерность распределения напряжений по периметру шва, при расчете сварных соединений концентрацию напряжений не учитывают, т. е. расчет условен, однако оправдан практикой эксплуатации сварных соединений. [c.277]

При конструировании паяных соединений из элементов разной толщины необходимо учитывать возможность концентрации напряжений при работе изделия. На рис. 79 показана неправильная и правильная конструкции соединения. Стрелками указаны направления нагружения. В первом случае под нагрузкой деформироваться будет тонкий элемент, поэтому по границе с паяным швом в нем возникнут значительные напряжения, вследствие чего возможно разрушение паяного соединения. Избежать этого можно, как указано во втором случае, плавным изменением сечений тонких элементов. При такой конструкции соединения концентрация напряжений снижается. [c.150]

Другим важным принципом конструирования металлоконструкций является обеспечение плавности силового потока, так как концентрация напряжений является источником появления трещин и разрушения конструкций. В первую очередь это относится к сварным соединениям. Концентрация напряжений возникает прежде всего при резком изменении толщины. Так, в соединении при односторонней приварке без обработки кромки (рис. 8.36, а) имеет место резкое сужение сечения и поворот силового потока. Это устраняется введением скоса кромки. Конструкция напряжений возможна также при соединении элементов различной ширины (рис. 8.36, б) или толщины (рис. 8,36, в), если переход не выполнен плавным. [c.266]

При переменных нагрузках трещины прежде всего возникают в местах концентрации напряжений. В сварных соединениях концентрация напряжений определяется как конструктивным оформлением соединения (типом соединения), так и технологией его вьшолнения (методом сварки, наличием и характером технологических отклонений). [c.309]

Основной недостаток резьбовых соединений — концентрация напряжения в резьбе, снижающая их прочность, особенно при циклических нагрузках. [c.299]

Специальные гайки особенно желательно применять для соединений, подвергающихся действию переменных нагрузок. Разрушение таких соединений носит усталостный характер и происходит в зоне наибольшей концентрации напряжений у нижнего (наиболее нагруженного) витка резьбы. Опытом установлено, что применение специальных гаек позволяет повысить динамическую прочность резьбовых соединений на 20.. . 30%. [c.26]

Заклепочные соединения применяют для деталей, материал которых плохо сваривается, и в тех конструкциях, где важно растянуть во времени развитие процесса разрушения. Например, разрушение одной или нескольких из тысяч заклепок крыла самолета еще не приводит к его разрушению, но уже может быть обнаружено и устранено при контроле и ремонте. В сварных соединениях образование трещин сопровождается высокой концентрацией напряжений, что приводит к ускорению процесса разрушения, [c.51]

Точечному соединению свойственна высокая концентрация напряжений (см. табл, 3.3). Поэтому оно сравнительно плохо работает [c.63]

Эффе/ст концентрации напряжений можно уменьшить изготов- лением деталей специальной формы. Примеры специальной формы вала и втулки показаны на рис. 7.7. Значение коэффициента концентрации напряжений Ка в прессовом соединении зависит от многих факторов характеристик механической прочности материалов, размеров деталей, давления, рода нагрузки и т. д. В качестве примера иа рис. 7.6 и 7.7 указаны значения Ка при d=50 мм, а = 500 МПа, р>30 МПа. [c.89]

По всей видимости, снижение е/ в зависимости от hjs можно объяснить следующей причиной. Следствием импульсного нагружения являются последующие свободные колебания сварного соединения. Очевидно, что в зоне сопряжения шва с основным металлом эти колебания за счет концентрации напряжений и деформаций могут приводить к циклическому знакопеременному упругопластическому деформированию материала. Разрушение материала в данном случае может быть связано с накоплением усталостных повреждений. Ясно, что критическая деформация, по сути являющаяся остаточной деформацией после импульсного нагружения, будет меньше, чем критическая деформация при монотонном квазистатическом нагружении. Увеличение относительной высоты усиления hjs приводит к росту инерционных сил, за счет которых в зависимости от схемы нагружения растет амплитуда и(или) количество циклов свободных колебаний сварного соединения. Роль усталостного повреждения в этом случае увеличивается, что приводит к снижению критической деформации при динамическом нагружении. [c.45]

Оценка долговечности элементов конструкций на стадии кинетики усталостных трещин в ряде случаев является актуальной инженерной задачей. Это в первую очередь относится к сварным узлам, так как при высокой концентрации напряжений, обусловленной несовершенством формы сварных соединений, долговечность на стадии зарождения трещины может быть незначительной и циклический ресурс конструкции в большей степени будет определяться стадией развития усталостной трещины. Более того, в случае технологических трещиноподобных дефектов типа подреза, несплавления и т. п. в сварных швах стадия зарождения трещины отсутствует и ресурс конструкции определяется только ее развитием. [c.268]

В результате указанных явлений допустимое напряжение при работе стеклянных деталей на растяжение чрезвычайно мало (обычно 10 МПа что составляет приблизительно 10Ц среднего предела прочности при кратковременных испытаниях. Доже при таких напряжениях необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы избежать локальных концентраций напряжений вблизи отверстий, острых углов, соединений и опор. Необходимо также избежать повреждений поверхности стеклянных изделий. [c.15]

Соединение элементов арматуры (фланцы, штуцера) со стенкой сосуда обычно делают стыковым, допуская соединение угловыми швами или рельефной сваркой только для материалов, мало чувствительных к концентрации напряжений. Стыковые круговые швы выполняют односторонней сваркой па подкладке с канавкой. Вид сборочно-сварочной оснастки и конструктивное оформление стыка определяются необходимостью плотного прижатия кромок к подкладке, предотвращения их перемещений в процессе сварки и уст- [c.269]

В конструкции 4 диаметр шеек увеличен до появления перекрытия шатунных и коренных шеек, обеспечивающего прямую связь шеек (участок п). Введена бочкообразная расточка шатунной и коренной шеек, снижающая концентрацию напряжений от маслоподводящих отверстий в щеках коленчатого вала и увеличивающая прочность соединения шеек со щеками. Совокупность всех этих мер значительно увеличивает прочность коленчатого вала по сравнению с исходной конструкцией. [c.336]

Рифленые соединения отличаются простотой изготовления и монтажа. Отверстия под рифленые детали небольшого размера нередко выполняют сверлением. Нецелесообразно применять рифли в циклически нагруженных соединениях, так как надрезы, оставляемые рифлями на стенках отверстия, вызывают резкую концентрацию напряжений. Повторная установка рифленых деталей не рекомендуется. [c.493]

В соединениях, подверженных действию циклических И динамических нагрузок, следует избегать расположения сварных швов нФ участках концентрации напряжений, например в переходах от одного сечения к другому (вид 43). Шов в этих условиях подвергается повышенным напряжениям и, кроме того, усиливает концентрацию напряжений вследствие неоднородности, своей структуры. [c.179]

Эксплуатационные и конструктивные причины действие рабочих напряжений выше допустимых из-за дополнительных изгибающих нагрузок (защемление участка паропровода, нарушение состояния опор и т. п.) и неудовлетворительное конструктивное оформление сварных соединений (концентрация напряжений в соединениях разно-толщинных трубных элементов). Дополнительные технологические причины повышенное тепловло-жение при сварке (недопустимо высокие температура подогрева и сила тока при сварке) [c.267]

В тавровом соединении отмечается большее и31менение силового потока по сравнению со стыковым соединением. Концентрация напряжений в значительной степени зависит от конструктивной формы таврового соединения. Наименьшая концентрация напряжений наблюдается в соединениях с двусторон1гим скосом кромок, например, ТЮ (ГОСТ 5264— 58). На рис. 5 показано распределение напряжений в тавровых соединениях, полученное экспериментально. Напряжения, действующие в любых точках углового шва таврового соединения, можно определить расчетным путем с некоторыми допущениями, пользуясь рис. 6 [c.73]

Таким образом, механические свойства сварных соединений — это способность сопротивляться деформировнию и разрушению под йствием внешних и собственных механических сил в условиях рной я сварных соединений концентрации напряжений, )днородности свойств и собственных напряжений. [c.27]

В телах сложной и в особенности неправильной формы, какими являются нередко сварные соединения, концентрацию напряжений определяют также Э1 периментальными нютодами — тензометрирова-нием и с применением оптически активных материалов. Путем аппроксимации экспериментальных данных получают формулы зависимоста от характерных размеров. В последний период получили применение такие прогрессивные методы, как метод конечных элементов [109, 308] и метод граничных интегральных уравнений. МКЭ позволяет найти распределение напряжений в телах практически любой формы. Некоторыми недостатками МКЭ при определении являются [c.91]

Повышение сопротивления усталости можно обеспечить, во-первых, снижением в сварных соединениях концентрации напряжений, а во-вторых, благоприятньм изменением поля остаточных напряжений. Минимальную концентрацию напряжений стремятся йбеспечить как за счет рационального выбора видов соединений, а также методов и приемов сварки, так и путем устранения резких пфеходов от шва к основному металлу, механической зачисткой, электродуговой обработкой или нанесением покрытий. [c.329]

Важное значение также имеет образование плавного перехода металла лицевого и обратного валиков к основному металлу, так как это обеспечивает высокую прочность соединения при динамических нагрузках. В угловых швах также бывает трудно про-варитт. корень нша на всю его толщину (см. рис. 1,6 ив), особенно при сварке наклонным электродом. Для этих швов рекомендуется вогнутая форма поперечного сечения шва с плавным переходом к оспоиному металлу, что снижает концентрацию напряжений в месте перехода и повышает прочность соединения при динамических нагрузках. [c.11]

Эвольвеитные шлицы вызывают ыеныпую концентрацию напряжений 110 сравнению с прямобочными. Ш.т-цевое соединение меньше снижает выносливое ь вала, чем шпоночное. [c.144]

Эвольвентные шлицы вызьшают меньшую концентрацию напряжений по сравнению с прямобочными. Шлицевое соединение меньше снижает сопротивление усталости вала, чем шпоночное. [c.164]

Нах.лесточное соединение. Выполняется с помощью угловых швоп (рис. 3.5). В зависимости от формы поперечного сечения различают угловые швы нормальные 1, вогнутые 2, выпуклые 3. На практике наиболее распространены нормальные швы. Выпуклый шов образует резкое изменение сечения деталей в месте соединения, что является причиной повышенной концентрации напряжений. Вогнутый шов снижает концентрацию напряжений и рекомендуется при действии переменных нагрузок. Вогнутость шва достигается о6ыч ю механиче- [c.57]

Отрицательные свойства соединение ослабляет вал и ступицу шпоночными пазами концентрация напряжений в зоне шпоночной канавки снижает сопротивление усталости вала прочность соединения ниже прочности вала и ступицы, в особенности при переходных посадках или посадках с зазором. Поэтому шпоночные соединения не рекомендуют для быстроходных динамически нагруженных валов. Технологическим недостатком призматических шпонок является трудность обеспечения их взаимозаменяемости, т. е. необходимость пригонки или подбора шпонки по пазу, что ограничивает их применение в крупносерийном и массовом производстве. Пригонкой стремятся обеспечить устойчивое положение шпонки в пазах, так как перекос (выворачивание) шпонки значительно ослабляет соединение. Сегментная шпонка с глубоким пазом в этом отношении обладает пре-имуп],еством перед простой призматической шпонкой. Ее предпочитают применять при массовом производстве. [c.78]

Практика эксплуатации сварных нетермообрабатываемых конструкций в условиях циклического нагружения показывает, что в большинстве случаев разрушения возникают в сварном шве или области сопряжения шва с основным металлом. Это связано с комплексом факторов, снижающих работоспособность сварных соединений, основными из которых являются концентрация напряжений и деформаций в зонах сопряжения шва с основным металлом, остаточные сварочные напряжения (ООН), а также ухудшение характеристик сопротивления усталости металла шва и зоны термического влияния по отношению к основному металлу [59, 119, 144]. [c.268]

Шпонки используют в малонагружеиных соединениях, преи.мушест-венно в изделиях мелкосерийного производства. РЗедостатки шпоночных соединений малая несущая способность, ослабление вала шпоночным паза.м концентрация напряжения из-за неблагоприятной формы шпоночных пазов низкая технологичность. [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...