Напряжение в конструкции Хея диаграмма

При моделировании упругопластических деформаций образцов или конструкций диаграммы материалов / и 2 для напряжений, превышающих предел пропорциональности, существенно нелинейны (рис. 25.10). [c.307]

Обнаруженный эффект может быть объяснен только характерным ужесточением полуфабриката (см. рис. 7.2) в поперечном направлении с ростом уровня радиальных напряжений. Нелинейная диаграмма сжатия пакета слоев полуфабриката в первом приближении может быть аппроксимирована кусочно-линейной зависимостью (см. рис. 7.4). Эта аппроксимация, хотя и вносит некоторую погрешность, зато позволяет, пользуясь минимальным числом параметров, описывать широкий спектр диаграмм. Для полуфабрикатов конструкционных композитов ориентировочные диапазоны характеристик следующие предел пропорциональности а = 0,5- 2 МПа, степень анизотропии к = (определяемая через касательный модуль Е,) составляет 30—200 (к = А,) до предела пропорциональности и 4—50 к = = ш) после него. Напряжения порядка а соответствуют средним напряжениям при намотке крупногабаритных конструкций, что косвенно указывает на необходимость использования при расчете нелинейной теории. [c.462]

МИС рекомендует некоторые методы расчета прочности сварных соединений и конструкций. Расчеты составлены на основе экспериментов, проведенных главным образом голландскими учеными по изучению механических свойств швов под действием нормальных и касательных напряжений. Построены диаграммы, характеризующие прочностные свойства при нормальных сжимающих, срезывающих и нормальных растягивающих напряжениях. Особое внимание при этом уделено расчету угловых швов. [c.102]

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]

Из диаграмм растяжения (сжатия) видно, что закон Гука действителен лишь до тех пор, пока напряжения не превосходят предела пропорциональности. Допуская некоторую неточность, мы пользовались законом Гука до напряжений, равных пределу текучести. Однако достижение предела текучести в одной, хотя бы и наиболее опасной, точке не означает еще разрушения детали или возникновения таких деформаций, при которых работа (эксплуатация) детали не может продолжаться. Вследствие пластических деформаций включаются в работу менее нагруженные частицы материала, что позволяет увеличить допускаемую нагрузку конструкции. [c.323]

Точка А диаграммы соответствует пределу прочности при простом растяжении. Точка В отражает результаты испытания в условиях симметричного цикла. Полученная диаграмма дает возможность сулить о прочности конструкции, работающей при циклически изменяющихся напряжениях. [c.395]

Полученная диаграмма дает возможность судить о прочности конструкции, работающей при циклически изменяющихся напряжениях. [c.354]

В 17.2.. . 17.4 рассмотрены способы определения предельных нагрузок для простых систем, изготовленных из пластичных материалов при действии статической нагрузки. Эти способы неприменимы для конструкций из хрупких материалов и при действии переменных напряжений, которые вызывают хрупкое разрушение материала. При расчете по предельным нагрузкам действительная диаграмма деформации материала (см. 2.4) заменяется условной диаграммой, называемой диаграммой Прандтля (по имени немецкого ученого, предложившего ее). Материал, деформация которого характеризуется диаграммой Прандтля, называется идеальным упругопластическим. [c.584]

Рис. 6.14. Диаграмма предельных напряжений для элемента конструкции

Диаграммы деформирования. При определении упругих характеристик материалов и создании инженерных методов расчета деталей из них возникает необходимость в установлении связей между напряжением и деформацией. В зависимости от характера этих связей выявляется специфика расчета конструкций из этих материалов. [c.99]

Модуль упругости имеет определяющее значение при расчете упругих деформаций элементов конструкций и деталей машин. Из диаграммы напряжений видно (рис. 36), что [c.79]

Разрушение деталей и конструкций при малом числе циклов нагружения связано, как правило, с наличием повторных пластических деформаций в зонах концентрации напряжений. Для оценки несущей способности таких деталей необходимо учитывать характеристики деформации и разрушения материала, а также влияние напряженного и деформированного состояния на малоцикловую долговечность. Так как в зонах концентрации напряжений относительно быстро устанавливается режим жесткого нагружения, особое значение приобретают исследования поведения при этом виде нагружения материала и изучение диаграмм его деформирования. [c.89]

В морской воде почти все обычно используемые металлы и конструкционные стали проявляют склонность к коррозии. Кроме того, повышенная опасность коррозии возникает при составных конструкциях из различных металлов вследствие хорошей электропроводности морской воды. Для оценки контактной коррозии могут быть использованы ряд напряжений различных металлов в морской воде (табл. 2.4) и правило площадей но формуле (2.43). Кроме того, существенное влияние оказывают сопротивления поляризации [см., формулу (2.42)]. Общее представление об этих условиях дают диаграммы контактной коррозии [12, 13]. К образованию контактных коррозионных элементов могут привести и участки с различной структурой в о>дном и том же [c.355]

Обобщенную диаграмму (см. рис. 58) можно использовать для установления возможного типа разрушения. В этом случае совпадение ожидаемого и фактического видов разрушения является подтверждением ответственности за разрушение циклических термических напряжений, из чего должны следовать меры по увеличению надежности конструкции. [c.101]

Изложенные закономерности сопротивления термоциклическому нагружению относятся к однородным напряженным состояниям растяжения — сжатия или чистого сдвига. Они являются основой для определения малоцикловой несущей способности неоднородно напряженных элементов конструкций. Эта циклическая напряженность находится в упругопластической области, являясь при стационарном внешнем нагружении нестационарной в силу процессов перераспределения деформаций и напряжений при повторном деформировании. Анализ полей деформаций в зонах наибольшей напряженности элементов, особенно в местах концентрации, связан с решением достаточно сложных краевых задач, о чем далее будут изложены некоторые данные. Применительно к задачам концентрации напряжений и деформаций представилось возможным применить решение Нейбера [23], связывающее коэффициенты концентрации напряжений и деформаций Ке, в упругопластической стадии с коэффициентом концентрации напряжений а в упругой стадии. Анализ ряда теоретических, в том числе вычислительных, решений и опытных данных о концентрации деформаций позволил [241 усовершенствовать указанное решение путем введения в правую часть соответствующего выражения функции F (5н, а, тп), отражающей влияние уровня номинальных напряжений Он, отнесенных к пределу текучести, уровня концентрации напряжений а и показателя степени т диаграммы деформирования при степенном упрочнении. Зависимость Нейбера в результате введения этих влияний выражается следующим образом [c.16]

Испытывая образцы на растяжение или сжатие на обычных машинах в условиях различных температур, фактически моделируем работу материала при одноосном однородном напряженном состоянии. В простейшем случае можно полагать, что диаграмма растяжения (сжатия) и предельные состояния, соответствующие началу текучести материала и его разрушению, полностью соответствуют работе реальной конструкции. Примером таких конструкций могут служить элементы мостовых ферм, работающих на растяжение либо сжатие, опорные колонны и т. д. [c.18]

До сих пор говорилось лишь-о возможностях материала, отраженных основной диаграммой. Теперь коснемся напряженного состояния всей конструкции. Каждой точке т конструкции на плоскости П — а, соответствует некоторая точка М (П, aj П и относятся к напряженному состоянию точки т. Точка М названа по-люсом напряжений точки т. Если уровень напряжений в точке т повышается, а вид напряженного состояния остается неизменным, т. е. О не изменяется (простое нагружение), то точка М перемещается в плоскости П—а, слева направо по горизонтальной прямой (рис. 8.22). Если же изменение напряженного состояния в точке т сопровождается и повышением ti и изменением П (сложное нагружение), то точка М перемещается в плоскости П — j по некоторой криволинейной траектории. Интересно отметить, что изменение напряженного состояния в рамках испытания призматического образца на разрыв происходит так, что в начале П = 1 (О] О, 02 = 03 = 0), с момента же образования шейки появляются и напряжения ст, и (Тд, вследствии чего П возрастает. [c.559]

При расчете для каждой точки конструкции используют свою изохронную диаграмму а = f(e ) с удлиненным (по сравнению с исходной) упругим участком. В результате расчета определяют напряжения а и деформации е в конце выдержки, а затем действительную деформацию ползучести (см. рис. 4.43), накопленную на этапе вьщержки. [c.210]

Для практического расчета конструкций, работающих при циклических напряжениях, необходимо знать зависимость между статическим напряжением и циклическим, при котором еще не происходит разрушение дезали и обязательно достигается требуемое число циклов нагружения. В этом случае строится, зак называемая, диаграмма предельньис напряжений цикла (диаграмма Гудмана - Смита) (рис. 56). [c.89]

При моделировании упруго-пластических деформаций образцов или конструкций диаграммы материалов 1 и 2 для напряжений, превышающих предел пропорциональности, существенно нелинейны (рис. 62). В этом случае, если имеется возможность аппроксимировать обе диаграммы уравнениями, совпадающими с точностью до произвольных констант с , Са,. .., с , то, вводя эти константы в перечень определяющих параметров, можно гюлучить методом теории подобия дополнительные соотношения между масштабами, учитывающие упруго-пластические свойства материалов. [c.186]

Тогда ограничение по текучести для максимальпы.ч напряжений цикла будет на диаграмме изображаться прямой расположенной иод углом 45 к осям. Область АКОО является областью, соответствующей безопасным циклам, при которых нет как усталостного разрушения, так и недопустпмы.х остаточных деформаций. Следовательно, для обеспечения работоспособности конструкции из пластичных материалов точка, соответствующая рабочему циклу, должна лежать внутри области АКОО. [c.250]

В основе расчета конструкций по предельному состоянию лежит концепция жестко-пластического тела. Если папряяш-ния в теле меньше некоторого предельного значения, определяющего переход в пластическое состояние, то деформации тела принимаются равными нулю. Как то.чько напряжения достигают предельного значения, деформации беспредельно растут. Диаграмма а — г для такого рода материала изобра-и епа на рис. 10.15. Переход в пластическое состояние определяется условием пла-стпчпостп /(01, О2, Оз)=0. Эта функция в системе координат 01, О2, Оз описывает поверхность текучести. Согласно ассоциированному закону течения частные произ-водзилй от функции / по координатам О1, [c.307]

Следует отметить, что информативные параметры ЭП зависят также от его конструкции и электрических характеристик среды, в которую помещен объект контроля. Первое обстоятельство учитывается при оптим изацин конструкции ЭП, второе обычно является причиной возникновения мешающих контролю факторов. Как видно из рис. 1, в качестве первичного информативного параметра наиболее целесообразно использовать емкость ЭП и тангенс угла потерь. Однако для изучения анизотропных свойств объекта контроля необходимо пользоваться диаграммой зависимости диэлектрических параметров от направления вектора напряженности поля, созданного в объекте контроля. По назначению электроемкостные методы контроля могут быть классифицированы на три группы измерение параметров состава и структуры материала, определение геометрических размеров. объекта контроля, контроль влажности. [c.160]

Однако для пластичных материалов предельное напряжение цикла не должно превышать предела текучести, т. е. ст ах = < ст . Тогда ограничение по текучести для максимальных напряжений цикла будет на диаграмме изображаться прямой DE, расположенной под углом 45° к осям. Область AKDO является областью, соответствующей безопасным циклам, при которых нет как усталостного разрушения, так и недопустимых остаточных деформаций. Следовательно, для обеспечения работоспособности конструкции из пластичных материалов точка, соответствующая рабочему циклу, должна лежать внутри области AKDO. [c.187]

Переход к разрушению элементов авиационных конструкций на заключительной фазе развития усталостной трещины может быть осуществлен в широком диапазоне температурно-скоростных условий нагружения. Возможны разнообразные ситуации по интенсивности напряженного состояния материала в зоне страгивания трещины применительно к широкому классу конструкционных материалов на основе железа, титана, алюминия, магния и никеля. Поэтому в условиях эксплуатации могут быть достигнуты ситуации с минимально реализованной вязкостью разрушения вплоть до межзеренного проскальзывания или, напротив, может произойти высокопластичное разрушение, в котором сочетаются процессы внутризе-ренного скольжения и межзеренной ползучести. Вся совокупность реализуемых таким образом ситуаций в условиях эксплуатации должна рассматриваться с единых энергетических позиций с привлечением карт или диаграмм областей устойчивого поведения материала [40-42]. [c.97]

Таким образом, развитие усталостной трещины происходит путем упорядоченной последовательности переходов усталостной трещины от одних величин возможных приращений к другим в соответствии с последовательностью дискретных переходов в изменении напряженного состояния материала перед фронтом трещины у верщины каждого мезотуннеля. Закономерность смены напряженного состояния характеризует последовательность коэффициентов интенсивности напряжений. Связь между указанными переходами и возможные величины самих приращений трещины для сплавов на основе алюминия полностью заданы соотнощениями (4.42). Тем не менее, не определено местоположение самой кинетической диаграммы относительно величин коэффициентов интенсивности напряжения. Иными словами, не определен вид и значения управляющих параметров системы, которые устанавливают возможность единого кинетического описания процесса распространения усталостных трещин в металлах и сплавах на любой основе. Поэтому перейдем к построению единой кинетической кривой для металлических материалов на различной основе, используемых для изготовления элементов авиационных конструкций. [c.229]

Полезно сравнить различные экспериментальные методы. В испытаниях на откол и при определении динамических диаграмм деформирования [156], волны напряжений являются одномерными, т. е. для измерения прочностных свойств материалов используются вполне определенные напряженные состояния. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние, В методах Изода и Шарни нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта (например, 10" с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 с. При скорости волны 6 мм/мкс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение их1Ь, где т — время контакта, и — скорость волны, Ь — характерный размер. [c.315]

Таким образом, все рассмотренные результаты лабораторных испытаний и разрушений гибов в условиях эксплуатации подтвердили состоятельность параметрической диаграммы стали 12Х1МФ и показали, что граница 5%-ной вероятности разрушения позволяет получать оценки допускаемых напряжений в элементах конструкций, изготавливаемых из стали 12X1МФ. [c.110]

Часто разрушение отдельных слоев композита не вызывает существенных изменений в его макроскопическом поведении и с трудом обнаруживается экспериментально. Например, диаграмма при растяжении в направлении армирования слоистого композита с ортогональной укладкой армируюш,их волокон [0790°]s не имеет резких переломов. Разрушение же слоев, ориентированных перпендикулярно направлению нагружения, проявляется наиболее заметно в скачкообразном изменении коэффициента Пуассона. В этом случае анализ поведения слоистого композита на основе свойств составляю-ш,их его слоев помогает установить условия разрушения отдельных слоев. Интерес к поведению слоистых композитов при низких уровнях напряжений не случаен, так как для создания надежных при длительной эксплуатации конструкций понимание процессов частичного разрушения (разрушения отдельных слоев при низких уровнях напряжений) не менее важно, чем оценка предельных напряжений для материала в целом. [c.105]

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

Для резьбовых соединений конструкций и аппаратов различного назначения широко применяются низколегированные теплоустойчивые стали с пределом текучести, равным 750—900 МПа, и пределом прочности 800—110 МПа. В работе [4] исследована трещиностойкость стали 25Х1МФА, приведены диаграммы предельного состояния при различных механизмах разрушения, показано влияние уровня предела текучести, размера, масштабного фактора, скорости деформирования на коэффициент интенсивности напряжений Ашс в условиях продольного сдвига. Связь между Кщс и К с приведена [41 в следующем виде [c.388]

Теория Г. Шнадта ). Как и Я. Б. Фридман, Г. Шнадт строит диаграмму на плоскости в некоторой, системе осей и наносит сетку линий, каждая из которых соответствует той или иной границе области работы материала. Этими областями являются область упругой работы, область пластических деформаций и область исчерпанной прочности. На сетку линий, отражающих возможности материала, наносятся линии, характеризующие напряженное состояние конструкций. Несмотря на сходство некоторых основных положений теории Г. Шнадта с положениями теории Я. Б. Фридмана, никаких указаний на последнего в работе Г. Шнадта не имеется. [c.556]

Для того чтобы оценить находится ли конструкция в опасном или безопасном состоянии, и если в последнем, то насколько оно далеко от опасного, на сетку линий основной диаграммы М. Г. Шнадта необходимо нанести так называемую кривую максимальных напряжений. Эта кривая представляет собой геометрическое место полюсов напряжений всех точек конструкции, в которых [c.559]

Oi достигает максимума по сравнению с другими точками конструкции, имеющими такие же значения П. То есть из бесконечного числа точек конструкции, в которых величина П одинакова и равна некоторому значению П. выбирается точка с максимальным уровнем напряжений пусть этот уровень характеризуется величиной ai = a. Тогда точка с координатами П и о лежит на кривой максимальных напряжений. Если при этом П пробегает все значения в диапазоне изменения П, то в результате и получаем кривую максимальных напряжений. Кривая максимальных напряжений может по-разному располагаться относительно линий основной диаграммы Шнадта. [c.559]

Результаты исследований в области теории малых упруго-пластических деформаций, а также обобщение теорем о работе сил упруго-пластических деформирующихся систем позволили рассмотреть предельные состояния конструкций и их элементов по критерию допустимых перемещений и допустимых нагрузок. Применение метода переменных параметров упругости и итерации для составления и решения соответствующих уравнений в ряде случаев в интегральной форме дало возможность решить большой круг конкретных задач расчета по предельным состояниям для брусьев, пластинок, дисков, оболочек, толстостенных резервуаров. Тем самым была найдена возможность использования резервов несущей способности детален и конструкций, связанных с уируго-нластическим нерераспределением напряжений и параметрами диаграммы деформирования материала. [c.41]

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]

Получение уравнений состояния. Для построения уравнений состояния материала при малоцикловом нагружении применяют весьма эффективный метод, основанный на испольдонании конечных соотношений между напряжениями и деформациями. Теоретической основой этого метода является концепция Ильюшина и Москвитина, согласно которой для больщинства реальных условий нагружения и типов конструкций справедливы конечные соотношения. Разработана деформационная теория малоциклового нагружения, являющаяся обобщением теории малых упругопластических деформаций- Подтверждением этой теории служат многочисленные экспериментальные данные, а также существование обобщенной диаграммы малоциклового нагружения, установленной экспериментально для большого числа конструкционных материалов. [c.20]

Для дальнейшего обоснования методов расчета конструкций, работающих в условиях нелинейных и неодноосных напряженных состояний, важное значение имеют результаты теоретических и экспериментальных работ по построению предельных поверхностей для критических значений коэффициентов интенсивности напряжений Ki , Кцс и /Сц 1с, соответствующих трем основным моделям трещин. К числу подлежащих систематической разработке следует отнести вопросы вероятностной трактовки сопротивления хрупкому, квазихрупкому и вязкому разрушениям с учетом дисперсии исходной дефектности и эксплуатационной иа-груженности. Постановке соответствующих лабораторных испытаний на образцах с трещинами должна предшествовать разработка статистических моделей, базирующихся на уравнениях линейной и нелинейной механики разрушения. При этом существо базового эксперимента заключается в построении полных диаграмм по параметру вероятности разрушения. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...