Условие прочности для детали с концентрацией напряжений

Приращение напряжений 106 Условие прочности для детали с концентрацией напряжений 170 [c.487]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Статистическая оценка действующих в детали номинальных переменных напряжений и напряжений, характеризующих ее несущую способность (с учетом влияния концентрации, неравномерности распределения напряжений и размеров сечений) позволяет определить запас прочности в зависимости от вероятности разрушения для совокупности одинаковых деталей парка однотипных изделий. Для стационарно нагруженных изделий условие разрушения отдельных из них определяется вероятностью превышения амплитуды переменных напряжений ffa над пределом выносливости (ст-1)д, имея в виду их статистическое распределение, независимое друг от друга. Разность этих величин, если они описываются нормальным распределением [c.168]

И. А. Одингом предложена система сомножителей, входящих в общий коэффициент запаса прочности, число которых доведено до 10. В эти сомножители включаются также коэффициенты, отражающие влияние концентрации напряжений абсолютных размеров типа напряженного состояния, которые в приведенных выше данных учитываются расчетом (и не входят в величину п). Кроме того, вводятся коэффициенты, учитывающие отклонения в механических свойствах материала благодаря а) понижению свойств против нормативных в связи с условиями приемки материалов и изделий б) понижению прочности из-за качества поверхности в) влиянию остаточных напряжений. Предусматривается также коэффициент, характеризующий ответственность детали, для которой устанавливается запас прочности. Ряд данных по значениям коэффициентов приведен в [20]. [c.483]

На основе предварительного расчета, производимого без учета переменности напряжений, но по пониженным допускаемым напряжениям, определяют требуемые размеры детали учитывая принятую технологию изготовления детали, устанавливают ее конструктивные формы и выполняют соответствующий рабочий чертеж. Уточненный расчет на прочность с учетом переменности напряжений во времени и влияния на прочность детали различных конструктивных и технологических факторов (концентрации напряжений и т. п.) производят по размерам, взятым с рабочего чертежа детали. В результате расчета для предположительно опасных сечений детали определяют фактические коэффициенты запаса прочности, которые сопоставляют с коэффициентами запаса, требуемыми для данной конструкции. При таком проверочном расчете условие прочности [c.424]

Различные методы натурных испытаний деталей машин обусловили резкое повышение прочности конструкций как путем рационального изменения напряженного состояния (смягчением концентрации напряжений, созданием благоприятно распределенных и ориентированных остаточных напряжений, изменением условий закрепления и т., п.), так и за счет изменения характеристик самих материалов, повышения степени их дифференцированного применения к применения материалов с более высокими механическими свойствами. Повышению прочности конструкций также способствовало применение дифференцированной термической обработки, создающей полезную для прочности детали неоднородность свойств и создание наивыгоднейшего направления волокон, соответствующего полезной анизотропии свойств, в результате чего достигнуто повышение срока службы машин и снижение их веса. [c.38]

В связи с ростом нагрузок, создаваемых прессами при обработке металлов давлением, возникает необходимость более тщательно оценивать прочность их силовых деталей и разрабатывать новые конструктивные варианты прессов, позволяющих осуществлять передачу весьма больших нагрузок. Так как детали прессов работают на переменную нагрузку, соответствующую рабочим циклам штампования, то для оценки прочности деталей необходимо определять как общие, так и местные напряжения в зонах концентрации и на стыках деталей. Поэтому при исследовании распределения напряжений на объемных моделях должна воспроизводиться форма деталей с радиусами закруглений, отверстиями и пр., а также действительные условия сопряжений деталей в узлах. Прозрачные объемные модели из оптически чувствительного материала позволяют исследовать распределение напряжений. На тензометрических моделях из материала с низким модулем упругости воспроизводятся условия сопряжения деталей и может находиться распределение давлений по поверхностям контакта (в подштамповых плитах ив узлах). [c.508]

Подробный обзор литературы, относящейся к усталостной прочности, потребовал бы нескольких глав. Опубликованные данные касаются испытаний образцов, имевших различные форму, размеры и изготовленных из различных материалов Прямое сравнение чувствительности к концентраторам образцов из разных материалов затруднено из-за отсутствия общепризнанных критериев чувствительности к концентрации напрят жений, стандартов для образцов и таких условий испытаний,, которые можно было бы признать универсальными. В результате этого ряд опубликованных работ не монсет быть использован в практических расчетах. Конструктору приходится тратить значительное время для отыскания среди обильной литературы именно тех данных, которые ему необходимы он предпочитает обычно вести расчет на выносливость по общедоступной справочной литературе. Ниже предлагается метод, позволяющий вести сравнение данных испытаний в общем случае, когда и средняя нагрузка и переменная ее часть приложены к детали с концентратором напряжений произвольной формы и величины. Этот метод относится ко всевозможным значениям среднего растягивающего напряжения, амплитуды цикла и числа циклов до разрушения. Необходимым условием применения метода является наличие значений теоретического коэффициента концентрации напряжений для концентратора и усталостных характеристик для гладкого образца. [c.110]

СКЛЕИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ. Применение клеевых соединений в металлич. конструкциях позволяет надежно, достаточно прочно и просто соединять разнородные металлы различных толщин при этом исключается сверление отверстий, устраняется опасность концентрации напряжений вокруг заклепок, болтов или сварныХ точек, т. к. клеевой шов распределяет нагрузку равномерно по всей площади соединения не возникает выпучивания отдельных участков конструкции (что характерно для заклепочных соединений) клеевое соединение не ослабляет металл (что характерно для сварных соединений в результате изменения св-в металла в области сварного шва). Клеевые соединения препятствуют возникновению коррозионных явлений, создают герметичное соединение, не требующее дополнит, уплотнения, облегчают вес конструкции, допуская применение довольно тонких металлов. Склеивание эффективно в случае необходимости создать тепловую, а иногда и электрич. изоляцию. По сравнению с заклепочными и сварными соединениями клеевое соединение обладает высокой прочностью при эксплуатации в условиях умеренных темп-р, при вибрационных нагрузках и тонких сечениях металлов. Недостатки метода склеивания сравнительно невысокая теплостойкость клеевых соединений па органич. клеях, склонность к старению с течением времени, отсутствие простого и надежного контроля качества клеевых соединений, необходимость в большинстве случаев нагревания соединяемых склеиванием деталей кроме того, клеевые соединения отличаются низкой прочностью при перав-номерном отрыве. Перед нанесением клея поверхность металлов очищают от различных загрязнений, особенно от масла и жира. Прочность склеивания повышают путем создания на поверхности металла оксидной пленки. Поверхность деталей можно также анодировать. Детали из нержавеющей стали рекомендуется подвергать химич. травлению. [c.172]

Для деталей каждый из компонентов переменного напряженного состояния должен быть соответствующим образом увеличен с учетом концентрации напряже- ий, масштабного фактора и состояния поверхности. В результате условие усталост-1юй прочности (58) для детали будет [c.608]

Каждое из указанных испытаний не определяет всех механических свойств металла и не отражает полностью его поведения в готовых деталях различного назначения, а лишь обнаруживает те его свойства, которые характерны для данного напряженного состояния (для данного вида иснытания). Различие в прочности, пластичности и других механических свойствах образцов и готовых деталей или конструкций объясняется следующим 1) напряженное состояние, создаваемое при каком-либо механическом испытании, не воспроизводит того сложного напряженного состояния, которое в действительности возникает в условиях эксплуатации. Готовая деталь (или конструкция) часто подвергается совместному воздействию различных по характеру нагрузок. Так, например, коленчатый вал двигателя воспринимает не только изгибающие нагрузки, но работает в условиях кручения и повторно-переменных статических и динамических нагрузок 2) надрезы, например в виде галтелей, шпоночных канавок и т. д., имеющиеся в готовых деталях, изменяют распределение напряжений по сечению и объему и создают концентрацию напряжений. Поэтому многие механические свойства, особенно вязкость и пластичность, в готовой детали сложной формы с резкими переходами по сечению могут быть по величине существенно отличными и ниже значений этих же свойств, определенных при испытании гладкого образца (если даже условия нагружения детали и образца одинаковы) 3) в деталях, имеющих большие размеры, чем испытуемый образец, встречается относительно больше пороков металла (ликвация, поры, микротрещины), понижающих механические свойства. [c.116]

Например, при испытаниях образцов из мягкой стали и низколегированных сталей высокой прочности наличие небольших стержней, приваренных лобовым швом к одной стороне пластинки, приводило к понижению предела выносливости на 10—17% (табл. 8.5 и 8.6). Наличие двух приваренных деталей — по одной с каждой стороны пластинки (см. рис. 8.4, б и табл. 8.6) — понижало предел выносливости образцов из мягкой стали на 11—42% в зависимости от числа циклов нагружения до разрушения. Для образцов из низколегированной стали понижение предела выносливости в тех же условиях составляло 34—40%. При испытаниях образцов из высокопрочной стали НУ-80, подвергнутой закалке с отпуском, наличие приваренных деталей приводило к понижению ограниченного предела выносливости при 100-10 циклов на 57—60%. Короткие привареннные детали воспринимают очень небольшую часть нагрузки, действующей на главный песущий элемент, однако резкое изменение геометрической формы в месте приварки вызывает концентрацию напряжений, приводящую к значительному снижению прочности основного элемента при переменных напряжениях. Такое же влияние оказывает приварка крепежных пластинок небольшой длины к основному несущему элементу плоского поперечного сечения. Ввиду этого при проектировании элементов конструкций, подверженных значительным переменным растягивающим нагрузкам, необходимо по возможности избегать приварки к этим элементам вспомогательных деталей. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...