Соединение Коэффициент концентрации напряжений

Расчет проводится по номинальным (при необходимости по фактическим) размерам 0 и S трубных элементов для средних параметров пара на период накопленной наработки (при необходимости для параметров пара последних лет эксплуатации и ожидаемых для предстоящих лет) с учетом коэффициентов прочности сварных соединений, коэффициентов концентрации напряжений, а также с учетом, при необходимости, коэффициентов перегрузки сварных деталей (изделий). [c.215]

В точечных соединениях коэффициент концентрации напряжений зависит от взаимного расположения точек в рядах. При несмещенных точках коэффициент концентрации напряжений в опасных местах У и 2 подкладки рассчитывается по формуле [c.57]

На основании приведенных данных можно отметить, что условия распределения напряжений в сварном стыковом соединении являются значительно более благоприятными, чем в клепаном соединении. Коэффициент концентрации напряжений клепаного соединения равен КкА = тогда как в сварном соединении он даже в самом [c.43]

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]

Прочность сварных соединений при переменных нагрузках удобно характеризовать эффективным коэффициентом концентрации напряжений, т. е. отношением предела выносливости целого образца к пределу выносливости сварного (табл. 4.2). [c.66]

Значительно хуже работают при переменных нагрузках соединения с нормальными угловыми швами. Однако прочность лобовых швов можно существенно увеличить. Выполнив шов с отношением катетов 1 3 и придав ему механической обработкой плавную форму, можно свести эффективный коэффициент концентрации напряжений до 1,5 и менее. Прочность фланговых швов из-за свойственной им большой концентрации напряжений не удается существенно поднять, и поэтому такие швы при переменных нагрузках применять нецелесообразно. [c.66]

Спецификой вероятностных расчетов резьбовых соединений в плане курса деталей машин является установление коэффициентов вариации основных параметров напряжений начальной затяжки, напряжений от суммарной нагрузки, пределов выносливости и коэффициента концентрации напряжений. За средние значения этих параметров в первом приближении можно принимать приведенные выше в этой главе значения. [c.119]

При механическом соединении композиционных материалов коэффициент концентрации напряжений в окрестности нагруженных и свободных отверстий может быть определен методами, приведенными, например, в книге Лехницкого [45] или в работе [77]. Они описаны также в гл. 1 настоящего тома. [c.132]

Для определения теоретического коэффициента концентрации напряжений при отсутствии смещения кромок в сварном стыковом соединении в работе [145] предложена расчетная зависимость. Наиболее напряженным участком такого сварного соединения является место на поверхности шва в зоне перехода от наплавленного к основному металлу, и вычисляется из соотношения [c.171]

Экспериментальная проверка, предпринятая в [215], показала, что при значениях отношения высоты выступа шва к ширине выступа шва сИ <0, 35 точность предложенной формулы для расчета коэффициента концентрации напряжений в сварных стыковых соединениях является вполне достаточной. Наиболее существенное влияние на коэффициент концентрации напряжений aсварных соединений может изменяться от 1 до 3 (рис. 3.3.9, а), оказывают радиус перехода наплавленного металла к основному, высота и ширина выступа сварного шва. Изменение толщины стенки труб мало влияет на величину о [145]. [c.171]

Полученные значения теоретических коэффициентов концентрации напряжений доказывают, что в наиболее нагруженной зоне сварного соединения при номинальных напряжениях, соответствующих пределу пропорциональности, возникают упругопластические деформации. При атом величины коэффициентов концентрации напряжений и деформаций должны быть скорректированы с учетом выхода материала за пределы упругости. [c.173]

В табл. 3.3.4 приведены вычисленные на основе интерполяционного соотношения Нейбера а = КзК значения коэффициентов концентрации напряжений Кз и деформаций для сварных соединений исследованных труб. Для вычисления значения упругопластических коэффициентов Кз и К , кроме известных значений упругих коэффициентов концентрации ац, необходимо знать зависимость между напряжениями и деформациями для циклического упругопластического деформирования. Так как испытанные материалы оказались циклически стабилизирующимися, расчет производился согласно кривой стабильного состояния. При этом в связи с уменьшением сопротивления деформированию за пределом упругости металла (снижение упрочнения) значения коэффициентов концентрации напряжения Кз уменьшались по срав- [c.174]

Несущая способность стандартных призматических шпонок во многих случаях оказывается недостаточной. Поэтому были предложены и стандартизованы шпонки повышенного сечения. Расширилось применение для передачи больших моментов (главным образом в крупносерийном и массовом производствах) эвольвентных зубчатых соединений, обладающих повышенной несущей способностью вследствие значительного числа и благоприятной формы зуба. Они имеют повышенную площадь контакта и в два раза меньший теоретический коэффициент концентрации напряжений кручения. [c.59]

Влияние угла скоса зуба. На плоских моделях было исследовано распределение напряжений в замковом соединении при углах наклона боковых граней зубьев 30, 40 и 50°. На фиг. 9.24 показаны некоторые картины полос для лопаток с разными углами зубьев. Различные конструкции сравнивались по величине коэффициентов концентрации напряжений в трех галтелях как при растягивающей, так и при комбинированной нагрузках. [c.254]

Глубина проникновения во .муш,ения напряжений от центра впадины в тело стержня невелика ( — 0,5/2, /г — рабочая глубина профиля). Это позволяет отнести резьбу к мелким выточкам (по классификации Г. Нейбера). Однако рассчитывать теоретический коэффициент концентрации напряжений в резьбовом соединении по формуле Г. Нейбера нельзя, как это рекомендуется в работе [23]. Дело в том, что формула Нейбера справедлива лишь для растягиваемого стержня с выточкой, имеющей иена ружейный контур, у которой наибольшее напряжение действует в центре впадины. [c.151]

В случае, когда шаг резьбы болта меньше, чем у ганки, распределение напряжений в соединении оказывается более благоприятным, а теоретический коэффициент концентрации напряжений ниже, чем в соединении с точной резьбой. [c.154]

ДЛЯ идеально точного соединения (л = 0) при числе контактирующих узлов, равном 24 (сплошная линия) и 12 (штриховая линия). Существенно, что последующее измельчение сетки в зоне контакта путем удвоения числа узлов практически не влияет на распределение напряжений в зоне контакта. Значения q на краях соединения равны теоретическому коэффициенту концентрации напряжений (даны в рамке на рис, 9.4 и других) [c.166]

Коэффициент концентрации напряжений для резьбового соединения [c.164]

База испытаний и методика обработки результатов эксперимента. База испытаний принята в 2-10 циклов. Испытания, проведенные на базе 5-10 и 10-10 циклов показали [И], что при эффективных коэффициентах концентрации напряжений k <[ 2,0 (сварные листовые конструкции и клепаные конструкции) предел выносливости определяется на базе Nq = 2-10 а при 2,0 (сварные решетчатые конструкции) на базе 5-10 , причем закон изменения кривой усталости на участке от 2-10 до 5-10 циклов сохраняется прежним. Тем самым для соединений с величиной k 2s 2,0 возможно проведение испытаний на базе N 2 -10 циклов с последуюш,ей экстраполяцией кривых до значений Nq 5 -10 циклов. Это важно, так как проведение испытаний на базе iVg = 5-10 циклов сильно их удлиняет. Что касается результатов испытаний на базе = 10-10 циклов, то никаких уточнений значений пределов выносливости они не внесли. Определение пределов выносливости производилось путем построения усталостных кривых с числом разрушенных образцов в серии не менее шести, причем, как [c.149]

Шиманского метод расчета коэффициентов концентрации 418 Шлейфы осциллографов 497 Шлицевые соединения — Коэффициент концентрации 458 Шпильки фланцевого соединения паропровода — Напряжения затяжки — Пример определения 293 Штаермана метод определения изгибных напряжений для оболочек вращения 207 [c.563]

В тех случаях, когда разрушение может начаться не со свободного края выреза, а от соединения, методику приближенного расчета напряжений по интерполяционным зависимостям [4] комбинируют с методикой расчета соединений, считая, что рассчитываемое соединение подвергается воздействию локальных напряжений, определенных по интерполяционным соотношениям. Такой расчет обычно проводят для вырезов больших радиусов, подкрепленных листами на заклепках или болтах. Вместо эффективного в этом случае используется упругий коэффициент концентрации напряжений. Для случаев комбинированного нагружения (например, двухосного растяжения и кручения) или многоосного нагружения при напряжениях с коэффициентами концентрации о. вводится понятие приведенного коэффициента концентрации [c.111]

Величину теоретического коэффициента концентрации напряжений о для стыкового соединения с двухсторонним или односторонним швом при растяжении и изгибе можно в обш,ем случае определить по формуле [c.174]

Рис. 9.8. Значения коэффициентов концентрации напряжений, учитывающие влияние угловатости сварного соединения

Рис. 9.8. Значения <a href="/info/2304">коэффициентов концентрации напряжений</a>, учитывающие влияние угловатости сварного соединения

Приведенный выше инженерный метод расчета малоцикловой прочности в номинальных напряжениях требует достаточно сложных экспериментальных исследований на натурных узлах и соединениях конструкций в зависимости от целого ряда факторов вида и способа нагружения, характеристик цикла, температуры, технологии изготовления и т. п. В связи с этим упомянутый выше расчет по местным деформациям (см. гл. 1 и 11) является более универсальным, так как он основан на результатах испытаний лабораторных образцов, используемых для оценки прочности конструкций в зонах концентрации напряжений. Применимость деформационных подходов к расчету сварных конструкций определяется наличием данных по теоретическим коэффициентам концентрации напряжений в сварных швах, циклическим свойствам материала различных зон сварного соединения и по уровню остаточных сварных напряжений. В 2 приведены предложения по определению коэффициентов концентрации напряя ений и деформаций в стыковых и угловых швах листовых конструкций. Для стержневых конструкций, выполняемых из фасонного проката, необходимы дополнительные исследования напряжений и деформаций в зонах их концентрации. Свойства строительных сталей при малоцикловом нагружении изучены достаточно подробно, и по ним получены величины параметров для построения расчетных кривых [c.189]

Прочность клеевого соединения зависит в значительной степени от характера распределения в нем напряжений, характеризуемого коэффициентом концентрации напряжений р. р равно отношению максимального напряжения в шве к среднему, рассчитанному как частное от деления сжимаюш,ей или растягивающей силы на площадь сечения шва. [c.169]

После определения коэффициента концентрации напряжений предел прочности клеевого соединения находится по формуле [c.172]

Ввиду наличия технических сложностей, существующих при изготовлении таких моделей, ограничимся рассмотрением модели с соединением слоев по волнистой поверхности для длины волны 2 =12 мм. Распределение напряжений (ai—02)/(То показано соответственно на рис. 27. Коэффициент концентрации напряжений в этом случае (/(=4,59) мало отличается от коэффициента концентрации напряжений для модели с соответствующими параметрами (см. рис. 25,6). [c.36]

Влияние изменения угла скоса рабочей поверхности зубца р на коэффициенты концентрации напряжений изгиба зубца вызвано различным направлением реактивных усилий к рабочей поверхности зубца при растяжении и изгибе хвостового соединения. [c.91]

Теоретический коэффициент концентрации напряжений в резьбовом соединении определяют по отношению к номинальному напряжению в сечении внутреннего диаметра резьбы под первым наиболее нагруженным витком [c.88]

Свободные витки болта, располагающиеся под опорным торцом гайки, по существу, не влияют на распределение нагрузки между витками. Однако они оказывают разгружающее воздействие на напряженное состояние во впадине под первым рабочим витком. Теоретический коэффициент концентрации напряжений № в соединении, имеющем хотя бы один свободный виток, на 13. .. 15 % ниже, чем в соединении без свободных витков (рис. 4.19, в). [c.92]

Для определения концентрации напряжений воспользуемся диаграммой (рис. 279), изображающей эффективный коэффициент концентрации напряжений для прнзматвческоГо стержня из прочной стали по осредненным данным ряда авторов в зависимости ог р = г/Ь. Принятое обозначение р// = у/Н связано с величиной соотношением рд = иру Как видно Из выражений (22) и (24), напряжения изгиба и смятия определяются только относительной шириной шлица и и относительным радиусом галтели р /. Число шлицев и абсолютные их размеры не имеют значения. Соединения с малым числом крупных шлицев и с большим числом мелких шлицев (рис. 280,д) равнопрочны, если профили шлицев геометрически подобны. [c.261]

Верхняя обшивка. Выбран композиционный материал бор — алюминий (В—А1) ввиду высоких показателей прочности при сжатии и удельного модуля сдвига, особенно при температурах 150—200° С. Материал получен диффузионной сваркой монослоев, содерН ащих борные волокна диаметром 140 мкм (47% по объему) в матрице из алюминиевого сплава 6061 и приварен к титановым закоицовкам корня (комля) для передачи нагрузок. Обшивка представляет собой трехслойную конструкцию с листами из бор-алюминия и алюминиевым заполнителем. Внутренняя поверхность выполнена плоской с тем, чтобы упростить проблему крепления. Принятая ориентация волокон 0 45 - с добавлением слоев, ориептгт-рованных под углом 90°, для локального усиления болтовых соединений при наложении действующих по хорде усилий от закрылков и предкрылков. Для крепления листов внешней облицовки к титану необходимы трехступенчатые соединения (см. рис. 13). Вследствие меньших действующих нагрузок для крепления внутренних листов требуется только двухступенчатое соединение. Нагрузка в соединениях по внешней поверхности составляет 3567 кгс/см. Для расчета отверстий болтовых соединений был использован зкспериментальпо определенный коэффициент концентрации напряжений. Отверстие для отбора проб топлива диаметром 76 мм усилено дополнительными слоями, ориентированными в направлениях 0 и 45°. [c.151]

Для получения величины теоретического коэффициента концентрации напряжений проведено исследование поляризационнооптическим методом прозрачных моделей, точно повторяющих конфигурацию сварных соединений труб в зоне малоциклового разрушения. [c.172]

На рис. 3.3.10 показаны картины распределения полос интерференции в оптических моделях сварных соединений четырех труб. Нагружение с помощью системы блоков производилось в условиях, соответствующих характеру работы сварного соединения в конструкции. Коэффициент концентрации напряжений (теоретический) подсчитывался как отношение порядковых номеров полос в зоне концентратора (мрментная зона) и в зоне номиналь- [c.172]

Для исследованных штатных труб, прошедших заводские оп-рессовочные и контрольные испытания и предназначенных для эксплуатации на магистральных трубопроводах, теоретический коэффициент концентрации напряжений а<, в зоне сварного шва, определяемый с учетом изгибных эффектов, в зависимости от геометрии сварного стыкового соединения, в пределах допускаемых отклонений, может составлять от 2 до 8. [c.177]

Механические испытания при осевом растяжении проводили на поперечных образцах из сварных соединений, в сечение которых входили основной материал, зона термического влияния и зона сплавления. На этих образцах определяли предел текучести оо.г, предел прочности ств, относительное сужение яр и общее бобщ и равномерное брав относительное удлинение. Гладкие образцы имели диаметр 5,1 мм и расчетную длину 25,4 мм, причем середина расчетной длины располагалась по центру сварного шва. Прочность надрезанного образца определяли на поперечных образцах из сварных соединений с коэффициентом концентрации напряжений /С/= 10, причем надрез был расположен по центру сварного щва. Результаты испытаний сварных соединений и соответствующего основного металла при 297,77 и 4 К приведены в табл. 3. [c.240]

При использовании болтовых соединений вместо заклеиок изгибающий момент иа гайке при прочих равных условиях будет ниже, чем под головкой болта, так как значительная часть угла поворота (до 40%) гайки может компенсироваться за счет зазоров в. резьбе. Тем не менее гайку целесообразно размещать со стороны детали большей толщины, так как эффективный коэффициент концентрации напряжений в резьбовом соединении обычно существенно выше, чем иод головкой бэлта. [c.55]

В соединении со стандартной гайкой (Я = 0,8 ) при радиусе скруглення во впадинах = 0,108/ теоретический коэффициент концентрации напряжений оо=4,64 при Оьтах = 54,5 МПа (рис. 8.8). [c.151]

Существенно, что при нескругленных вершинах витков на фаске резьбонакатанных роликов теоретический коэффициент концентрации напряжений а во В иадинах витков сбега резьбы болта может приближаться к значениям оа в соединении или даже превышать их. Последнее может повлечь преждевременное разрушение соединения по сбегу резьбы. [c.152]

В практических расчетах можно использовать следующие зависимости для определения теоретических коэффициентов концентрации напряжений в резьбовом соединении со стандартной гайкой и в свободной (неконтактирующей) части резьбы болта [c.152]

Асимметричная резьба. В последние годы получила распространение корригированная резьба с углом профиля на 2,5—5° меньшим или большим стандартного, равного 60° (рис. 8.11, а). В соединении с асимметричной резьбой болта нагрузка на первый рабочий виток снижается на 15ч-18% за счет увеличения иодатли-вости витков болта (рис. 8.11, б), либо увеличения податливости витков гайки (рис. 8.11, в). Однако теоретический коэффициент концентрации напряжений Оа в таких соединениях снижается лишь на 6—8%. Изменение коэффициента концентрации напряжений во впадине лод первым рабочим витком в соединении с резьбой М24 (i = 0,133P H = 0,8d) показано на рис, 8.12 сплошная линия соответствует обычной резьбе, штриховая — асимметричной резьбе, показанной на рис. 8.11, в. Благодаря снижению Иа, а также за счет смещения наиболее нагруженного сечения на 30—40° от центра впадины к рабочей грани и, как следствие, увеличения площади опасного сечения усталостная прочность соединений возрастает на 15—20% i72]. [c.153]

Если шаг резьбы болта больше шага резьбы гайки (А>0), та нагрузка на первом (от опорного торца гайки) рабочем витке и теоретический коэффициент концентрации напряжений во впадиие иод этим витком могут быть значительно выше, чем в соединении с точной резьбой. Так, для соединения с резьбой М10 (/ = 0,108Р [c.154]

На рис. 9.5 показано изменение q в зависимости от некоторых -особенностей соединяемых деталей (раз.меры соединения указаны выше) кривая I соответствует случаю абсолютно жесткой охва-тываюндей детали (втулки), а кривая 2 — абсолютно жесткому валу. Эти кривые, как и кривая 3, соответствуют деталя.м из стали ( = 2- 0 МПа, v = 0,3) при л = 0 (детали изготовлены идеально точно). Если шероховатость контактирующих поверхностей Ra = = 1,25 мкм, то расиределеиие напряжений несколько улучшается (кривая 4). При действии переменного напрян<ения вследствие об-мятня микронеровностей происходит увеличение до значения, приблизительно соответствующего идеально точному соединению. Зависимость теоретического коэффициента концентрации напряжений от отношения Djd дана на рпс. 9.6. [c.166]

На распределение нагрузки в соединении с натягом может существенно влиять фаска. На рис. 9.8, б показано распределенге напряжений в соединениях с различной фаской. Кривая 1 соответствует фаске с углом конусной расточки =15° и длиной расточки а = 0,0Ъ1 [15]. Такая фаска снижает теоретический коэффициент концентрации напряжений в соединении на 20% (с 4,65 до 3,71). Максимум напряжений смещается практически на внутренний край фаски, выключая из работы, таким образом, 10% длины соединения. [c.168]

При малРз1х наплывах швов и зачистке зоны перехода от шва к металлу концентра)дия напряжений от стыкового шва может быть весьма мала и соизмерима с концентрацией напряжений от поверхности проката. Концентрация напряжений от стыковых швов, выполненных автоматической сваркой, может быть меньше, равна или больше, чем от стыковых швов при ручной сварке. Это зависит лишь от величины наплывов ( усилений ) и плавности перехода от шва к основному металлу. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений у стыковых соединений из малоуглеродистых и низколегированных сталей отличаются на 10—20%. При несоосности стыкуемых листов эффективный коэффициент концентрации резко возрастает (например, при несоосности 0,2 S, где б — толщина листа, возрастает от значения 1,4 до 1,8) [И]. [c.151]

В соединении со стандартной гайкой (Я = 0,8й) при радиусе впадины Я = 0,108Р теоретический коэффициент концентрации напряжений = 4,64 при Окшах == 54,5 МПа (рис. 4.13). [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...