Соединение Расчет на усталость

Расчет на усталость соединений приведен в гл. 24. [c.498]

Расчет на усталость по строительным нормам и правилам [1] ограничен снизу базовой долговечностью Л а = 5 х 10 циклов. Для проведения поверочного расчета при меньшем числе циклов нагружения, необходимость которого вытекает из рассмотрения условий эксплуатации конструкций ( 1), можно воспользоваться закономерностями разрушения сварных соединений в области малоцикловой усталости (см. 4). Кривая циклической прочности сварного соединения в диапазоне от однократного нагружения до числа циклов Л а может быть схематически представлена в двойных логарифмических координатах в соответствии со схемой, приведенной на рис. 9.20. Ограниченный предел выносливости Ств при Уб выбран правой точкой для построения кривой малоцикловой усталости в связи с тем, что основные данные, полученные при усталостных испытаниях, относятся к долговечностям 5-10 — [c.187]

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]

Настоящая монография, как отмечалось выше, посвящена рассмотрению общих методологических вопросов определения прочности и ресурса наиболее ответственных конструкций, работающих в режиме малоциклового нагружения. К таким конструкциям относятся атомные энергетические реакторы, паровые турбины, летательные аппараты и двигатели, сосуды давления, сварные строительные конструкции, элементы разъемных резьбовых соединений. В заключительной части монографии приведена методика расчета на малоцикловую усталость с отражением роли основных конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. [c.21]

Расчет сварных соединений на усталость при случайном нагружении может производиться вероятностными методами, изложенными в гл. 6, в которой приведены примеры расчета сварных рам тележек локомотивов и электровозов. [c.389]

Для резервуаров вместимостью более 10 ООО м имеющих отклонения образующих от вертикали, превышающие допускаемые, и дефекты в зонах монтажных сварных соединений, испытывающих циклические нагружения более 250 полных циклов в год, специализированной организацией выполняются поверочные расчеты на малоцикловую усталость для определения расчетного ресурса. [c.269]

Расчет затянутых резьбовых соединений на усталость. Как показывает опыт эксплуатации, около 90 % всех резьбовых соединений разрушается от усталости. Установлено, что осевая сила в резьбовом соединении распределяется неравномерно по длине свинчивания винта с гайкой (или по глубине завинчивания шпильки в корпус). Наибольшая осевая сила в сечении болта — у торца гайки. В этом сечении обычно и происходит усталостное разрушение стержня болта (шпильки). Стержни часто разрушаются в сечении у перехода резьбовой части в гладкую. В этом сечении высока концентрация напряжений. [c.354]

Предлагаемая методика расчета на выносливость крановых алюминиевых конструкций [36] является первой попыткой создания такой методики. Она базируется на обширных экспериментальных исследованиях сопротивления усталости крупных образцов при растяжении — сжатии, моделирующих типовые соединения крановых металлических конструкций. Эти испытания при стационарном режиме нагружения проводились при частотах 300—750 циклов в минуту при коэффициентах асимметрии цикла — 1,—0,5 и 0. [c.382]

На стадии уточненных расчетов производится проверка прочности отдельных деталей и соединений, проверка местной устойчивости, проверка на усталость (если это необходимо) или т.д. Выполнение проверочных расчетов идет параллельно с окончательной конструктивной проработкой крана. [c.108]

При расчете стыковых соединений некоторых высокопрочных сталей и цветных сплавов, подвергнутых термической обработке, а также при работе элементов на усталость наиболее слабым участком в сварном соединении оказывается не металл шва, а прилежащая к нему зона, которая в результате термического действия дуги или образования концентраторов напряжений может оказаться, разупрочненной. В таких случаях необходимо заменить расчет прочности швов расчетом прочности соединений в ослабленных зонах с учетом особенностей механических свойств металла, его термической обработки и других факторов, зависящих от конкретных условий. [c.34]

Расчет на сопротивление усталости прессовых соединений приведен в гл. 8. [c.105]

Расчет на сопротивление усталости соединений, полученных контактной сваркой, выполняют аналогично. [c.122]

Расчет жесткости вала. Упругие перемещения валов оказывают неблагоприятное влияние на работу связанных с ними соединений (шлицевых, прессовых и др.), подшипников, зубча-, тых колес и других деталей (узлов) увеличивают концентрацию контактных напряжении и износ деталей, снижают сопротивление усталости деталей и соединений, понижают точность механизмов и т. п. [c.416]

Аттестационные данные должны обеспечивать возможность расчета конструкций из соответствующего материала на циклическую прочность. Применительно к условиям эксплуатации, исключающим ползучесть, должны быть представлены гарантированные (для регламентированных техническими условиями характеристик прочности и пластичности металла и сварных соединений и ресурса эксплуатации) кривые усталости по образованию макротрещин в диапазоне предельных температур от 20° С до наибольшей рабочей, допускаемой для материала, в интервале от 10 до 10 циклов. Кривые усталости определяют при постоянной температуре через интервалы 50—100° С в зависимости от интенсивности изменения сопротивления усталостному разрушению по мере увеличения температуры испытаний. Кривые для промежуточных температур могут быть получены интерполяцией амплитуд деформаций (напряжений) для заданных чисел циклов по температуре. [c.243]

РД-50-551-85. Методические указания. Расчет и испытание на прочность. Расчетно-экспериментальная методика оценки сопротивления усталости сварных соединений. [c.515]

РД 50—551—85. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Расчетно-экспериментальные оценки сопротивления усталости сварных соединений. — М. Изд-во стандартов, 1986. — 52 с. [c.316]

При проектировании конструкции, подверженной действию повторных нагрузок, необходимо заранее определить число повторений нагружения и величину нагрузки. После этого на основании данных исследований и опыта проектирования конструктор может выбрать наивыгоднейшую фо р му конструкции, включая все ее детали, и назначить размеры элементов и соединений конструкции, обеспечивающие прочность при заданных нагрузках. Точный расчет прочности конструкций в условиях усталости Сопряжен с большими трудностями из-за ограниченного объема и содержания имеющихся данных по такого рода расчетам. Тем не менее исследования и сравнение имеющихся данных лабораторных исследований усталости н данных устало стных разрушений в эксплуатации показывают, что результаты лабораторных испытаний могут быть очень полезны для ориентировки при выборе формы н размеров деталей конструкции, которая не должна обнаруживать усталостных разрушений при ожидаемых нагрузках в условиях эксплуатации. [c.13]

В процессе работы лента подвергается растяжению и изгибам на опорных роликах и барабанах. Учитывая сложность расчета при совместном действии изгиба и растяжения, ленту рассчитывают только на растяжение но допускаемой погонной нагрузке. Влияние изгиба ленты, неравномерности ее загрузки материалом, а также усталости от перегибов и ослабления концов ленты в месте соединения учитывают введением повышенного запаса прочности. [c.313]

Развитие теории еопротивления уеталоети в наетоящее время идет в оеновном по пути накопления и еистематиза-ции экспериментальных данных, на основании которых и проводится расчет на прочность при переменных напряжениях. Усталостные испытания связаны с использованием сложных машин и образцов, а получение одной экспериментальной зависимости часто требует месяцы, а иногда и годы. Хотя в течение многих десятилетий ведется все время прогрессивно развивающаяся экспериментальная и теоретическая работа по исследованию усталости, в настоящее время, на основании имеющихся опытных данных, мы может рассчитывать на сопротивление усталости сравнительно узкий круг, правда, часто встречающихся, деталей систем (валы, вращающиеся оси, зубчатые колеса, некоторые паяные и резьбовые соединения и ряд других). Для вновь создаваемых узлов и систем с целью выяснения их сопротивления усталости приходится прибегать к натурным усталостным испытаниям. [c.332]

В этой связи прежде всего следует отметить, что в последнее время все чаще встречаются предложения, касающиеся расчета сварных конструкций на усталость, в которых полностью игнорируется стадия зарождения трещины. Предполагается, что она составляет небольшую долю общей долговечности соединения, а при наличии дефектов в ихвах становится совсем ничтожной. Поэтому расчетный ресурс сварных соединений и конструкций рекомендуется определять исходя только из стадии развития усталостной трещины. Такой подход нашел отражение в некоторых зарубежных стандартах [5 и др.]. [c.185]

В настоящей монографии рассматриваются вопросы малоцик-ювой прочности элементов конструкций различных типов оборудования, которым в процессе эксплуатации в наиболее значительной степени присущи эффекты малоцикловой усталости. В области энергетического машиностроения для элементов конструкций типа корпусов атомных реакторов, трубопроводов, элементов активной зоны, корпусов и роторов турбин, элементов разъемных соединений, теплообменных аппаратов, герметизирующих и компенсирующих элементов актуальны вопросы кинетических закономерностей деформирования и перехода к предельным состояниям. Для этих конструкций важны вопросы моделирования эксплуатационных режимов по частотам, температурам и временам, разработка унифицированных методов расчета на прочность и долговечность при циклическом, длительном циклическом и термоциклическом нагружениях, учет специфики условий нагружения. [c.4]

Изложенные в первых шести главах книги концепции предельных состояний и расчета на прочность в упругопластической и температурно-временной постановке под длительным статическим и малоцикловым нагружением, а так же в усталостном и вероятностном аспекте под многоцикловым нагружением иллюстрируются в последующих четырех главах Примерами расчетов конкретных конструктивных элементов. В соответствии с этим рассматриваются расчеты элементов сосудов и компенсаторов тепловых перемещений с упруго-пластическим перераспределением деформаций и усилий расчез ы циклической и статической несущей способности резьбовых соединений в связи с эффектами усталости и пластических деформаций расчет валов и осей как деталей, работающих, в основном, на усталость при существенном влиянии факторов формы и технологии изготовления, расчет которых основывается на вероятностном подходе для оценки надежности расчет на прочность сварных соединений, опирающийся на систематизированные экспериментальные данные о влиянии технологических и конструктивных факторов на статическую и цикличе-ческую прочность. [c.9]

Практика показала, что оценка среднего значения о- по 10. .. 15 образцам не точная. Погрешность оценки a i при расчете -ВНОСИТ погрешность и в оценку 5, и в определение отношения На рис. 2.17, 2.18 нанесены результаты испытаний на усталость углеродистых и легированных сталей (табл. 2.7). Линейность зависимости Igf Omax ОТ Igl/G, где тах= з<7-1н примерн о со-храняется во всем диапазоне испытаний. Однако в некоторых ч луЧаях результаты при осгрых надрезах и наименьших ЬЩ в партии отклоняются в сторону завышения значений Отах- При таких -отклонениях нельзя использовать уравнение (2.18) для таких широко распространенных конструкций, как элементы резьбовых соединений, лопатки с перфорацией, валы с отверстиями для смазки. [c.54]

Расчет на сопротивление усталости сварного соединения стенки подкрановой балки с верхним поясом с учетом местного влияния нагрузок от ходовых колес см. в разд. III, гл. 1. Долговечность подрельсового узла существенно снижается с увеличением горизонтальных нагрузок и смещением рельса относительно оси стенки [13], которое при изготовлении должно быть не более 15 мм (см. СНиП III-18—75), а в процессе эксплуатации не- олее 20 мм [16]. По рекомендации [24] допускается смещение не более 0,75бо (бо — толщина стенки под рельсом). Снижение нагруженности подрельсового узла и повышение его сопротивления усталости обеспечивают усовершенствованные схемы установки рельса [c.524]

Труфйков В.И., Михввв П.п., Гуща О.И. Роль остаточных напряжений в изменении сопротивляемости сварных соединений зарождению и развитию усталостных трещин Стандартизацип методов расчетов и испытаний на усталость Сб. статей. Вып. 3. — М. Издательство стандартов, 1983. — С. 19-30. [c.371]

В справочнике иЗv oжeны методы расчета на прочнссть различных соединений и передач, пружин, валов, подшипников, деталей поршневых двигателей, турбомашин и компрессоров приведены сведения по определению напряжений и деформаций в элементах конструкций. Третье издание справочника второе изд. 1966 г.) переработано и дополнено расчетами на прочность винтовых и цепных передач, расчетами контактных напряжений, расчетами деталей на выносливость, малоцикловую усталость, термопрочность, сведениями по автоматизированному проектированию. [c.2]

Изложены методы расчета на прочность различных соединений н передач, пружин, валов, подшипников, деталей поршневых двигателей, турбомашин, компрессоров, методы расчета контактных иапряжеиий, расчета деталей на усталость, термопрочность, устойчивость приведены сведения по определению напряжений и деформаций в элементах конструкций, по оценкам надежности, технической диагностике и автоматизированному проектированию. [c.2]

Существенный недостаток прессового соединения — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету широкого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соединения и т. д. К недостаткам соединения относится также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позболяюш,их совершенствовать расчет, технологию и конструкцию прессового [c.91]

Для перехода от значений внешних нагрузок (номинальных напряжений) к локальным напряжениям и деформациям необходимо располагать в соответствии с нормами расчета энергетических конструкций на малоцикловую усталость [2] значениями кэффициен-тов концентрации напряжений (при упругих деформациях) и коэффициента концентрации деформаций К , если местные напряжения превышают предел текучести материала. Если для геометрических концентраторов напряжений типа отверстий, галтелей, выточек и т. п. такие данные в области упругих деформа ий широко представлены в работах [3, 4], то применительно к сварным соединениям строительных конструкций такая систематизация до настоящего времени отсутствует. В связи с этим были проведены исследования зон концентрации напряжений и деформаций в стыковых и угловых швах при простейших способах нагружения (растяжение, изгиб) с применением [5] методов фотоупругости и фотоупругих покрытий. При исследованиях варьировались следующие величины, характеризующие геометрию сварного шва и определяющие уровень концентрации напряжений для стыковых швов — относительная высота наплавленного металла к его ширине q e, относительная ширина шва е/5, радиус перехода р и толщина свариваемых пластин з для угловых швов — соотношение катетов, радиус перехода р и толщина з. Диапазон изменения этих параметров был выбран на основе стандартных допусков на геометрию швов, выполненных ручной дуговой сваркой плавящимся электродом, автоматической и полуавтоматической под слоем флюса и дуговой сваркой в защитных газах. Было принято, что в стыковых сварных соединениях относительная высота валика шва не превышает 0,7, а относительная ширина шва находится в пределах 0,03 е/з 3,4. С увеличением толщины свариваемых пластин относительная высота и относительная ширина шва. [c.173]

Существенный недостаток соединения с натягом — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету 1пирокого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соедине-ния и т. д. К недостаткам соединения относятся также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позволяющих совершенствовать расчет, технологию и конструкцию соединения. Развитие технологической культуры и особенно точности производства деталей обеспечивает этому соединению все более широкое применение. С помощью натяга с валом соединяют зубчатые колеса, маховики, подшипники качения, роторы электродвигателей, диски турбин и т. п. Посадки с натягом используют при изготовлении составных коленчатых валов (рис. 7.9), червячных колес (рис. 7.10 и пр. На практике часто применяют соединение натягом совместно со шпоночным (рис. 7.10). При этом соединение с натягом может быть основным или вспомогательным. В первом случае большая доля нагрузки в>.х принимается посадкой, а шпонка только гарантирует прочность соединения. Во втором случае посадку используют для частичной разгрузки шпонки и центрирования деталей. Точный расчет комбинированного соединения еще не разработан. Сложность такого расчета заключается в определении доли нагрузки, которую передает каждое из соединений. Поэтому в инженерной практике используют приближенный расчет, в котором полагают, что вся нагрузка воспринимается только основным соединением — с натягом или шпоночным. Неточность такого расчета компенсируют выбором повышенных допускаемых напряжений для шпоночных соединений. [c.113]

Характеристики сопротивления усталости и трещиностойкости определяют расчетом и экспериментально. Для этого на этапе проектирования испытывают образцы материалов и соединений, опытные панели и узлы. В результате испытаний выбирают материалы, полуфабрикаты, конструктивные формы и технологические процессы, обеспечивающие высо- [c.409]

Широкий комплекс усталостных исследований, проведенный в ЦНИИТМАШе [87,88,90,91], включает 1) изучение усталостной прочности основного металла и сварных соединений литой (35Л) и катаной (22К) сталей, выполненных электрошлаковой сваркой на металле весьма большой толщины (250—350 мм), а также влияния абсолютных размеров на сопротивление усталости сварных образцов (диаметром до 150—200 мм и сечением 200X200 мм) 2) получение экспериментальных данных для наиболее рационального выбора допускаемых напряжений при расчете крупногабаритных сварных деталей, работающих в условиях циклических нагрузок 3) выявление влияния термической обработки на сопротивление усталости натурных сварных образцов [c.38]

Если напряжение смятия получается значительно ниже допускаемого, целесообразно взять шпонку меньшего сечения и повторить расчет. При превышении расчетным напряжением допускаемого следует шпоночное соединение заменить шлицевым. По мере увеличения нагрузок и твердости зубьев передачи применение шлицевых соединений возрастает прежде всего вследствие того, что они обладают большим сопротивлением усталости вала. Кроме того, детали на шлицевых валах лучше центрируются и легче осуществляются сборка и разборка. Большое распространение получили эвольвентные шлицы как более технологичные и дающие меньшие коэффициенты концентрации. Центрирование осуществляют по внаи-нему диаметру. [c.150]

На рнс. 10.24 показано устройство для испытания на малоцнкловую усталость, которое было разработано для изучения характеристик сварных соединений встык н с угловым швом сталей, использующихся в конструкциях для бурильных установок, применяющихся при добыче нефти на Северном море. Изгибающие напряжения н частоту выбирали с таким расчетом, чтобы имитировать действие движущихся волн. Образцы размером 1500X100X12,5 мм со [c.581]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...