Сопротивление Влияние концентрации напряжений

Влияние концентрации напряжений. Концентрацией напряжений называется повышение напряжений в местах изменений формы или нарушений сплошности материала. Напряжения, вычисленные по формулам сопротивления материалов без учета концентрации, называются номинальными напряжениями. [c.280]

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]

XI.3. Влияние концентрации напряжений, размера и степени чистоты обработки поверхности детали на ее сопротивление усталости [c.337]

Влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости оценивается эффективными коэффициентами концентрации К и К,— эффективные коэффициенты концентрации, определенные при действии в поперечном сечении детали соответственно только нормальных и только касательных напряжений, причем [c.338]

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]

В. П. Когаев использовал теорию наиболее слабого звена Вей-булла для описания закономерностей влияния концентрации напряжений и масштабного фактора на сопротивление усталости и рассеяние характеристик выносливости. Показано, что функции распределения долговечности и предельных напряжений для образцов разных размеров при переменном изгибе совпадают в случае постоянного отношения диаметра образца к максимальному относительному градиенту напряжений. [c.125]

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ [c.136]

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]

Результаты исследований сопротивления усталости образцов с ненагруженными рабочими гранями витков (рис. 6.10) подтвердили вывод о превалирующем влиянии концентрации напряжений от изгиба над концентрацией напряжений от растяжения. Предел выносливости таких образцов в 3 раза выше, чем для резьбовых соединений с одинаковой геометрией резьбы. [c.190]

Структура и термическая обработка сплавов. Поскольку циклическая прочность увеличивается менее интенсивно, чем предел прочности, и с ростом предела прочности более существенно проявляется влияние концентрации напряжений, коррозионных сред, состояния поверхности и др., необходимо тщательно относиться к устранению и нейтрализации действия различных факторов, которые могут привести к снижению сопротивления материала элемента конструкции. [c.293]

Методы оценки влияния концентрации напряжений на сопротивление усталости можно найти в работе [97]. Коэффициент концентрации деформаций ag связан с коэффициентом концентрации напряжений формулой Нейбера [c.144]

Исследования влияния на сопротивление усталости концентраций напряжений, масштабного фактора, качества поверхности, асимметрии цикла, вида напряженного состояния и других факторов позволили предложить формулы для расчета коэффициентов запаса прочности при переменных нагрузках 153], которые вошли в практику расчета деталей во всех отраслях машиностроения и до настоящего времени используются в нормативных расчетах, основанных на детерминистических представлениях [43, 52]. [c.5]

Далее поясним влияние каждого из указанных факторов на сопротивление усталости, причем в данном разделе рассмотрим влияние концентрации напряжений и абсолютных размеров поперечного сечения. [c.48]

Чтобы оценить влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости, проводят усталостные- испытания образцов без концентрации и с концентрацией напряжений. Допустим, что путем испытания серии пластин, показанных на рис. 3.1, нашли их предел выносливости, обозначенный далее (сг.хк)/ , выраженный в номинальных напряжениях. Обозначим предел выносливости гладких пластин такой же ширины h через (имеются в виду [c.50]

Статистическая теория подобия усталостного разрушения в изложенной далее форме дает описание влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения и вида нагружения на характеристики сопротивления усталости, определяемые по условию появления первой макроскопической трещины усталости. Характеристики прочности на стадии развития усталостной трещины и окончательного разрушения описываются методами механики разрушения (см. разд. 2). [c.59]

Рассмотрим теперь экспериментальные данные, характеризующие влияние концентрации напряжений и масштабного фактора на сопротивление усталости, полученные путем испытания большого числа образцов, достаточного для оценки рассеяния пределов выносливости. Одновременно будет проиллюстрирована и методика определения параметров уравнения подобия в форме (3.47) или (3.56). [c.100]

Качество обработки поверхности оказывает весьма сильное влияние на сопротивление усталости, что связано с влиянием концентрации напряжений вследствие микронеровностей поверхности, а также остаточных напряжений и наклепа тонкого поверхностного слоя, возникающих при механической обработке. [c.117]

Ординаты точек прямой 2 получаются делением ординат точек прямой / на одно и то же число Као при сохранении абсцисс в соответствии с установленной ранее закономерностью влияния концентрации напряжений на сопротивление усталости при асимметричном цикле (см, разд. 6). [c.161]

Влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости при повышенных температурах связано с упруго-пластическим перераспределением напряжений, чему способствует ослабление сопротивления пластическим деформациям -с ростом температуры. Используя циклические диаграммы деформирования для различного накопленного числа циклов, можно построить кривые усталости в истинных напряжениях и показать для сталей с выраженной циклической пластичностью, что эти кривые при растяжении-сжатии и переменном изгибе как [c.224]

Сформулированы деформационные и энергетические критерии усталостного разрушения металлов и выполнена их экспериментальная проверка. Проанализированы методы ускоренного определения пределов выносливости, основанные на деформационных и энергетических критериях. Рассмотрено влияние неупругих циклических деформаций на несущую способность неоднородно напряженных конструктивных элементов, в том числе при наличии концентрации напряжений. Изложены методы прогнозирования характеристик сопротивления усталостному разрушению металлов с учетом влияния концентрации напряжений, сложного напряженного состояния, режима нагружения и наличия усталостных трещин. [c.2]

Тео рия концентрации напряжений подробно рассмотрена в работах [67, 96]. Закономерности влияния концентрации напряжений на характеристики сопротивления усталостному разрушению материалов и деталей машин проанализированы в [97, 207]. [c.28]

Более точный метод учета одновременного влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения и вида нагружения на сопротивление усталости вытекает из статистической теории подобия усталостного разрушения, изложенной ниже. [c.145]

Напряжения резьбовой части стержня а и т болта, в отличие от напряжений гладкой части стержня а и т, учитывают сложное сечение резьбовой части и влияние концентраций напряжений по впадине резьбы. Пока не установлены аналитические зависимости коэффициента концентрации напряжений болта и гайки от параметров резьбы, нет еще и точных методов определения площади и момента сопротивления сложного сечения резьбового стержня. Эти величины приходится учитывать по экспериментальным данным. [c.41]

Концентрацией напряжений называется местное увеличение напряжений (пик напряжений), вызванное резким изменением очертаний детали. Коэффициентом концентрации напряжений называется отношение наибольшего напряжения в зоне концентрации (пика напряжений) к номинальному напряжению, вычисленному для данного сечения по формулам сопротивления материалов без учета концентрации (см. стр. 126 и далее). Теоретический коэффициент концентрации напряжений а определяется методами теории, упругости без учета пластичности материала. Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность деталей из реальных материалов меньше, чем это следует из значений коэффициента а, и характеризуется эффективными коэффициентами концентрации напряжений. [c.229]

Напряжения резьбового стержня а и т в отличие от напряжений гладкого стержня о и х дополнительно учитывают сложное сечение резьбовой части болта и влияние концентраций напряжений во впадине резьбы. Аналитическая зависимость для расчета коэффициента концентрации напряжений в резьбе болта и гайки от параметров резьбы, равно как и расчет площади и момента сопротивления сложного сечения резьбового стержня, пока не установлены и их приходится учитывать эмпирическим путем. [c.86]

W — наименьший момент сопротивления корневого сечения лопатки). Этим условием учитывается влияние концентрации напряжений в замке. Расчет на прочность замковых выступов диска приведен ниже. [c.318]

При определении влияния концентрации напряжений на сопротивление усталости очень важно, чтобы качество обработки образцов гладких и с концентрацией напряжений было идентичным. При изготовлении надреза резьбо-шлифованием легче, чем при полировании обеспечить однородность обработки образцов гладких и с надрезом. [c.139]

Между механическими, т. е. вызванными внешней нагрузкой, и термическими, связанными со стеснением температурной деформации, напряжениями существует много общего. Например, в обоих случаях можно различать макро- и микроскопические напряжения и деформации в обоих случаях деформации могут быть упругими, упругопластическими и процесс деформации может завершаться разрушением тела в обоих случаях целесообразно разделять нагружение на статическое (кратковременное, длительное и многократное) и ударное, при котором существенно влияние инерционного сопротивления и волновых процессов в обоих случаях наблюдается сходное влияние концентрации напряжений и деформаций, характера напряженного состояния и многих других факторов. [c.210]

Влияние формы торца пуансона на сопротивление разделения при пробивке подтверждается данными по изготовлению деталей ножевыми или трубчатыми пуансонами при обычной матрице. Как правило, сопротивление пробивки в этом случае уменьшается на 10—15%, что объясняется влиянием концентрации напряжений на режущих кромках инструмента. [c.97]

Влияние концентрации напряжений. Замечено, что в местах резкого изменения размеров деталей (рис. 15.3) вблизи выточек (а), отверстий (б), канавок и галтелей (в) — в детали возникают местные напряжения, которые значительно превышают напряжения, вычисленные по формулам сопротивления материалов. Это явление называется концентрацией напряжений. Отношение местного напряжения Деаст расчетному а еор называется теоретическим коэффициентом концентрации [c.154]

Величина X = lg -т- 1) в уравнении (2) рассматривается как случайная, имеющая среднее значение, равное (—lg 0), и среднее квадратическое отклонение 8 Пр — квантиль нормального распределения, соответствующий вероятности разрушения Р %). В работах [3—6 и др.] приведены многочисленные экспериментальные данные, подтверждающие применимость уравнения подобия (2) для количественного описания влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы сечения и вида нагружения на сопротивление усталости образцов и деталей из различных сталей, чугу-пов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Если испытания на усталость проводятся по обычной методике при количестве образцов 8—10 на всю кривую усталости, то отклонение б экспериментальных значений сг 1 от расчетных не превышает 8 % с вероятностью 95 %. При использовании статистических методов экспериментальной оценки пределов выносливости (метода лестницы , пробит -метода или построение полной Р — а — Х-диаграммы при количестве испытуемых образцов от 30 до 100 и более) аналогичное отклонение б не превышает 4 % с вероятностью 95 %. [c.310]

Были найдены значения р в зависимости от предела прочности стали. Формулы типа (3.9) приводят к ошибкам до 20% в определении Ка, не позволяют описать зависимость Ка от абсолютных размеров поперечного сечения и не отражают статистических закономерностей совместного влияния концентрации напряжений и масштабного фактора на сопротивление усталости. Поэтому формулы типа (3.8), (3.9) могут использоваться лишь для весьма приближенных предварительных оценд . [c.55]

Анализ напряжений в короткой балке для оценки сопротивления сдвигу в работе Берга и др. [4] был выполнен с помощью программы для упругопластических конечных элементов. Сандорф [5] для изучения влияния концентрации напряжений на упругое поведение [c.201]

Основные закономерности зависимости предела выносливости от прочности были рассмотрены ранее. Они сводятся к тому, чта предел выносливости увеличивается менее интенсивно, чем предедг прочности, а также что с увеличением предела прочности и понижением пластичности более суш,ественно проявляется влияние концентрации напряжений, коррозионных сред, чистоты поверхности и т. п. Это не значит, что необходимо отказаться от использования высокопрочных материалов, однако следует весьма тш,а-тельно относиться к устранению и нейтрализации (с использованием различных конструктивных и технологических методов) действия различных факторов, способных привести к снижению характеристик сопротивления усталостному разрушению. [c.51]

Для валов с напрессованной деталью, нагруженной изгибающим моментом или радиальной силой, отношение KJKd , характеризующее влияние концентрации напряжений и масштабного фактора при фреттинг-коррозии, определяют с учетом влияния временного сопротивления стали Ot, МПа (коэффициент ), и влияния давления посадки р, МПа (коэффициент ") [c.96]

Чувствительность к надрезу в условиях статических нагрузок проявляют хрупкие и малопластичные металлы (литые алюминиевые сплавы, пизкоотиуш енные стали), у которых под влиянием концентрации напряжений снижается сопротивление пластической деформации и разрушению (см. п. 21). Степень этого снижения определяется характером концентрации и способностью металла к пластической деформации. [c.116]

Наряду с конструктивными методами снижения нолп1нальных и местных напряжений существует обширный арсенал технологических способов упрочнения элементов машин (табл. 12). Наиболее распространенной является закалка деталей машин. Она обеспечивает общее упрочнение деталей, повышение их износостойкости, надежности прессовых соединений. В частности, ее разновидность — сорбитизацию — процесс с образованием структуры сорбита, эффективно используют для упрочнения крановых колес. В части увеличения усталостной прочности и износостойкости эффективны также поверхностная закалка, химико-термическая обработка, пластическое деформирование (наклеп) поверхностей и термомеханическая обработка (ТМО). Два первых процесса имеют ряд общих особенностей а) упрочнению подвергается неглубокий поверхностный слой 1материала деталей, а глубинные слон не претерпевают существенных превращений, благодаря чему металл сердцевины остается вязким, что обеспечивает высокую несущую способность детали при ударных нагрузках б) в упрочненном поверхностном слое возникают значительные сжимающие остаточные напряжения, что ослабляет влияние концентрации напряжений от внешней нагрузки и повышает сопротивление детали усталостному разрушению. [c.51]

Повышение сопротивления пластической деформации у дна острого надреза, например, в результате деформационного упрочнения, местной термической обработки, азотирования или местного охлаждения металла создают условия, ограничивающие возможность пластической деформации у края трещины в ближайших окрестностях дна надреза, и этим способствуют полному проявлению эффекта надреза у края трещины в сочетании с влиянием концентрации напряжений у дна надреза и таким образом облегчают реализацию хрупкого разрушения. С другой стороны, на дальнейшее развитие трещины в основном влияет уровень энергии упругой деформации и средняя вязкость материала в направлении развития трещины, определяемая как среднее значение энергии, необходимой для образования 1 поверхности излома с тонким слоем пластически деформированного металла. Эта величина, измеряемая в кГсм/см , обозначается символом /С,. [c.275]

В монографии рассмотрены современные методы оценки склонности металлов к хрупкому разрушению, закономерности распространения трещин при статических и циклических нагрузках, охрупчивающее действие циклических нагрузок, влияние концентрации напряжений и фреттинг-коррозии на сопротивление усталости проблема создания материалов с высоким сопротивлением хрупкому разрушению различные виды волокнистых материалов и их механические свойства. [c.4]