Прочность Влияние концентрации напряжений

Чтобы уменьшить влияние концентрации напряжений на прочность элементов конструкций, следует по возможности избегать глубоких выточек, выкружек, резких переходов сечений и т. п. Необходимо также стремиться к тщательной обработке поверхно- [c.216]

Влияние концентрации напряжений на прочность деталей машин, испытывающих деформацию растяжения (сжатия), изгиба или кручения, проявляется примерно одинаково. Опыты показывают, что для пластичных материалов концентрация напряжений при статических нагрузках не представляет опасности, поскольку за счет текучести в зоне концентрации происходит перераспределение (выравнивание) напряжений. Величина эффективного коэффициента концентрации в этом случае близка к единице. [c.219]

Теоретический коэффициент концентрации напряжений, определяемый в предложении, что материал при деформации следует закону Гука, во многих случаях не дает правильного представления о влиянии концентрации напряжений на прочность детали. Если бы материал вплоть до разрушения следовал закону Гука, то прочность детали при наличии концентрации напряжений была бы меньше прочности подобной детали без очагов концентрации в раз. Опыты показывают, что для [c.79]

Влияние концентрации напряжений на статическую прочность для малопластичных и хрупких материалов оценивается или теоретическим коэффициентом концентрации напряжений а , вычисляемым метода.ми теории упругости, или эффективным коэффициентом концентрации К , определяемым опытным пу- [c.161]

На рис. 15.3, а, показано распределение напряжения при наличии концентратора (выточки) в случае растяжения. Влияние концентрации напряжений на прочность деталей оценивается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка, который обычно меньше теоретического Ка<. < ад) [c.154]

Для хрупких неоднородных материалов (например, серого чугуна) влияние концентрации напряжений почти не сказывается и обычно при расчетах на прочность не учитывается. [c.330]

Прочность деталей из хрупких однородных материалов (например, закаленных высокоуглеродистых сталей) за счет концентраторов напряжений снижается в /г, раз, где — эффективный коэффициент концентрации напряжений при статическом нагружении. Величины kg (они приведены в справочниках) близки к а<, (или т)-На прочности деталей из хрупких неоднородных материалов (например, серого чугуна) влияние концентрации напряжений почти не сказывается, а следовательно, и не учитывается при расчетах на прочность. [c.318]

На рис. 54 представлены экспериментальные данные по влиянию концентрации напряжений на циклическую прочность легированной стали [c.87]

Желательно кратко рассказать о том, как определяют теоретический коэффициент концентрации напряжений (методы теории упругости, разрушение образцов из хрупких материалов, деформации которых вплоть до разрушения подчиняются закону Гука). Эти сведения совместно с рассматриваемым далее вопросом о влиянии концентрации напряжений на прочность позволят обосновать наименование теоретический коэффициент концентрации напряжений . [c.178]

Далее возникает вопрос о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей в условиях циклически изменяющихся во времени напряжений. Здесь надо сказать, что наличие местных напряжений снижает прочность деталей как из хрупких, так и из пластичных материалов (правда, не одинаково). Это снижение прочности можно установить только экспериментально, испытывая на сопротивление усталости образцы с различными концентраторами напряжений. При этом надо подчеркнуть, что экспериментальные данные относятся к симметричным циклам. Можно схематически показать две кривые усталости — для гладких образцов и для образцов с каким-либо концентратором напряжений (рис. 15,3). Отношение ординат горизонтальных участков этих кривых даст величину эффективного коэффициента [c.179]

На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести. В остальной части поперечного сечения напряжения будут еще возрастать до величины предела текучести Стт, при этом зона пластичности у концентратора будет увеличиваться (рис. 120). Таким образом, пластичность способствует выравниванию напряжений. На этом основании принято считать, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации для таких материалов близок к единице. При ударных и повторно-переменных нагрузках, когда деформации и напряжения быстро изменяются во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает и вредное влияние концентрации напряжений сохраняется. Поэтому в расчетах на прочность учитывать концентрацию напряжений необходимо. [c.120]

Влияние концентрации напряжений на прочность при циклическом нагружении [c.483]

Все, что говорилось о влиянии концентрации напряжений на прочность при статическом растяжении-сжатии, можно повторить для кручения. [c.105]

Уменьшение вредного влияния концентрации напряжений на сопротивление усталости является вопросом первостепенной важности для конструктора. Особенно это важно при проектировании деталей из высококачественных сталей, так как из формулы (рис. Х1.4) и графика (рис. XI. 11) видно, что с увеличением значения К и X, для одного и того же источника концентрации увеличиваются. Повышение усталостной прочности деталей достигается прежде всего созданием плавности изменения их формы (увеличением радиусов переходов, устранением острых входящих углов и т. п.). [c.340]

Влияние концентрации напряжений на прочность материала зависит от его пластических свойств и от характера нагрузки. [c.51]

Для брусьев из стали 35,45, Ст. 5 при их предварительном расчете па чистое кручение принимают [т] = 250 350 кГ/сж . После разработки конструкции бруса производят уточненный расчет на прочность с учетом деформации изгиба, влияния концентрации напряжений, переменности напряжений во времени и др. (см. гл. 22). [c.168]

Коэффициент запаса для детали отличается от коэффициента запаса лабораторного образца, так как необходимо учесть влияние на усталостную прочность детали концентрации напряжений, абсолютных размеров детали и качества ее поверхности введением соответствующих поправочных коэффициентов. [c.594]

Влияние концентрации напряжений на прочность деталей зависит не только от геометрической формы концентратора, но и от характера нагружения материала. Прочность деталей из пластичных материалов при статическом нагружении практически не зависит от концентрации напряжений и при расчетах не учитывался. Это объясняется тем, что при увеличе- [c.20]

Расчет сварных швов при статическом нагружении. Материал сварного шва работает на растяжение (сжатие) в стыковых швах, либо на срез в угловых, тавровых и швах внахлестку. На прочность сварных швов оказывает влияние концентрация напряжений в местах усиления швов, нарушающая плавность силового потока, что учитывается при выборе допускаемых напряжений. Расчет на прочность стыкового шва (см. рис. 4.2, а) производится по формуле [c.403]

Кроме того, большое влияние на выбор коэффициента запаса прочности оказывает концентрация напряжений, возникающих в сварных соединениях и являющихся опасными при переменных нагрузках. [c.454]

Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность в малоцикловой области испытаний носит особый характер, так как эффективный коэффициент концентрации K(j становится переменным, зависящим от разрушающего числа циклов. [c.237]

Николас и др. [46] анализировали механику сдвиговых испытаний методом сидячей капли, рассматривая лишь прочность составляющих образца (т. е. игнорируя их механическое взаимодействие и влияние концентрации напряжений) они установили, что при углах смачивания больше 108° образец разрушается под действием растягивающих, а не сдвиговых напряжений, возникающих на поверхности раздела при деформации образца. Полученная ими аналитически зависимость эффективной прочности от угла смачивания (рис. 19) хорошо согласуется с данными для систем Си — АЬОз (гл. 8). [c.71]

Рассмотренный расчет на прочность по методу предельного состояния [88, 89] не учитывает возможной неравномерности в распределении напряжений и концентрации напряжений в сварной трубе вследствие отклонения сечения от правильной геометрической формы [60] из-за наличия усиления сварного шва, смещения кромок в нем, овальности и т. п. Предполагается, что если указанные зоны концентрации напряжений возникают в стенках трубы, то они сглаживаются за счет местной пластической деформации, и это не отражается на общей несущей способности трубы, которая определяется ее прочностью на разрыв от воздействия внутреннего статического давления. Указанное положение об отсутствии влияния концентрации напряжений на несущую способность труб при статическом нагружении было проверено рядо.м экспериментальных исследований. [c.140]

Опасность влияния концентрации напряжений на прочность изделий из слоистых пластиков усиливается неизбежными дефектами структуры материала, местами с пузырьками воздуха, с избытком или недостатком полимера — связующего (смолы) и т. п. [c.102]

Наличие концентрации напряжений (надрезов) снижает предел выносливости серого чугуна тем больше, чем выше его прочность. Эффективный коэффициент концентрации напряжений серого чугуна колеблется в пределах 1,0—1,6. Влияние концентрации напряжений на предел усталости приведено в табл. 18. [c.75]

Напомним, что кривые ф (х, R) отражают все особенности сопротивления усталости испытуемых образцов такие, как масштабный фактор, состояние поверхности, воздействие агрессивной среды и при необходимости даже влияние концентрации напряжений. В случае, когда уравнение (3.54) используется для проверки прочности, в качестве исходных данных должны использоваться кривые усталости, отвечающие малым вероятностям разрушения. [c.152]

Влияние концентрации напряжений на статическую прочность при растяжении характеризуется величинами коэффициентов —, где (ojp). — пре- вр)к [c.444]

Влияние концентрации напряжений на статическую прочность при изгибе характеризуется полным коэффициентом концентрации где = [c.444]

Расчет по напряжениям изгиба ведуг для колеса, так как витки червяка значительно прочнее, и по номинальным нап-рян<ениям ввиду недостаточной изученности влияния концентрации напряжений на прочность материала червячных колес. [c.238]

Влияние концентрации напряжений. Разрушение деталей при переменных напряжениях происходит вследствие прогрессивно разви-ваюш,ейся трещины, которая возникает в наиболее напряженном месте детали. Поэтому прочность при переменных напряжениях тесно связана с местными напряжениями, развивающимися вблизи отверстий, выточек, шпоночных канавок, галтелей, резьбы, входящих углов, рисок, а также в местах внутренних дефектов материала трещин, включений и т. д. Эти места (например, вблизи надрезов), являющиеся причиной возникновения местных напряжений, игэываюг концентраторами напряжений. Явление возникновения местных напряжений называется концентрацией напряжений. [c.259]

Концентрация напряжений. Вопрос о местных напряжениях не рассматривался в предыдущих разделах курса, хотя не исключено, что некоторые преподаватели вскользь упоминали о концентрации напряжени1п Например, при расчете бруса ступенчато переменного сечения могло быть сказано Концентрацию напряжений не учитывать , а далее вынужденно пришлось несколько слов сказать об этом явлении. Во всяком случае здесь следует считать, что вопрос рассматривается впервые, а это требует познакомить с понятиями местных напряжений, теоретического коэффициента концентрации напряжений, рассказать о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей при статическом нагружении. Рекомендуем изготовить красочный плакат (это можно поручить учащимся), на котором показать несколько случаев возникновения местных напряжений. Конечно, при наличии поляризационно-оптической установки необходимо показать распределение напряжений (картину полос) в зоне концентрации. Некоторые преподаватели считают, что возникновение местных напряжений целесообразно объяснять, используя гидродинамическую аналогию, но думаем, что в этом нет необходимости. [c.178]

Поскольку предел выносливости п[)и симметричном цикле получился таким же, как и для стали 45, и значения 5 для всех марок стали принимаются одинаковыми, заключаем, что и а д, а значит и коэффициенты запаса прочности будут одинаковы. Таким образом, применение более качественной и дорогой легированной стали в данном случае не дало никакого эфф екта, что объясняется больщей чувствительностью этой стали к влиянию концентрации напряжений и масштабного эффекта. [c.311]

В качестве примера приведем построение расчетной схемы фермы. Для стержней фермы принимаются четыре гипотезы об их материале (см. 1.2), гипотеза Бернулли и гипотеза о ненадавливаемости волокон жесткие клепаные или сварные узлы заменяются шарнирами и на основании этого доказывается, что стержни будут работать или на растяжение, или на сжатие стержни изображаются линиями, соответствующими их осям внешние силы считаются приложенными в узлах влияние концентрации напряжений вокруг заклепочных отверстий на прочность не учитывается. [c.29]

Тогда ((Та)о и (та)э будут рзвны тзким предбльным амплитудам переменных напряжений при симметричном цикле для гладкого образца стандартных размеров (т. е. без влияния концентрации напряжения и размеров сечения), которые эквивалентны переменным номинальным напряжениям сТа и Та, действующим в данной детали при наличии концентрации напряжения, масштабного эффекта и асимметрии цикла. Запасы прочности соответственно будут равны [c.126]

ПИИ нагрузки рост наибольших местных напряжений при достижении предела текучести приостанавливается вследствие местной текучести материала, а в остальной части поперечного сечения напряжения будут возрастать. Следовательно, пластичность материала способствует выравниванию напряжений. Когда напряжения достигнут по всему сечению, их распределение можно считать равномерным. Для хрупких мaтepиaJюв при статическом нагружении концентрация напряжений приводит к снижению прочности, так как отсутствует фактор, смягчающий влияние концентрации напряжений, а именно текучесть материала. [c.21]

При напряжениях, постоянных во времени, коэффициент а достаточно хорошо характеризует прочность детали, изготовленной из хрупкого материала однородной структуры (например, из инструментальной стали). При достижении местными напряжениями а акс величины, равной Оа, произойдет разрушение детали. Для деталей, изготовленных из пластичных материалов, влияние концентрации напряжений при постоянной нагрузке оказывается меньшим, чем это определяется коэффициентом а . В этом случае, после того, как напряжения Омакс достигнут предела текучести, рост их прекращается, материал в точках т начинает течь . Дополнительная нагрузка воспринимается средними волокнами, напряжения в них растут. Процесс роста напряжений в средних голокнах продолжается до тех пор, пока не прекратится течение [c.200]

Рис. 7.5. Влияние концентрации напряжений на предел прочности при статическом растяжении (а) и предел выносливости при пульсирующем растяжении (б) (2сГа)л =1(1 для полиэфирной смолы, армированной стеклотканью с атласным переплетением) /—гладкий образец 2 — образец с надрезом.

Коррозионная выносливость более крупных образцов с насадками практически не зависит от марки стали и ее статической прочности. Исследования образцов из стали 35 с насадками из нормализованной стали 45, латуни Л62, фторопласта Т4, а также с резиновыми сальниками показали [121, с. 7-10], что при всех этих насадках имеет место дополнительное снижение коррозионной выносливости образцов из стали 35. Так наличие фторопластовой втулки и резинового сальника снижает условный предел коррозионной выносливости соответственно с 95 МПа (без насадки) до 60 и 50 МПа, что примерно соответствует значению условного предела коррозионной выносливости образцов во стальными и латунными насадками. Отмечено, что на коррозионную усталость деталей с насадками влияют три фактора концентрация напряжений, циклическое трение в сопряжении вал-втулка и щелевая коррозия. В связи с тем, что влияние концентрации напряжений на уменьшение коррозионной выносливости с увеличением диаметра образца уменьшается,.а также учитывая, что существенное снижение коррозионной выносливости может иметь место и при наличии насадок из мягких материалов, не вызывающих больших контактных давлений, сделан вывод, что при испытании образцов с насадками в коррозионной среде фактор концентрации напряжений не играет решающей роли, определяющими являются циклическое трение и щелевая коррозия. Повышение коррозионной выносливости стальных образцов с увеличением их диаметра связано с влиянием относительного разупрочнения поверхности образца под действием коррозионной среды. Чем меньше диаметр образца, тем при всех прочих равных условиях сильнее влияние разупрочнения. Это положение еще в большей степени характерно для образцов с насаженными втулками, когда процессы разупрочнения усиливаются циклическим трением и щелевой коррозией. [c.145]

Влияние концентрации напряжений нл усталостную прочность характеризуется эффективными коэффициентами KOimen-трации и величины и к. меньше или приближаются к величинам и а, в зависимости от характера распределения напряжений, материала и абсолютных размеров детали (см. гл. XIV). В деталях из пластичного материала благодаря перераспределению напряжений концентрация напряжений обычно не снижает прочности при статической нагрузке. [c.403]

Усиление влияния концентрации напряжений на статическую прочность наблюдается laKike со сиижение.м температуры. Такое усиление характеризуется [c.445]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...