Прочность конструкции — Влияние

Прочность конструкции циклическая - Влияние на надежность и долговечность 1. 275-Факторы, снижающие ее I. 292, 293 [c.348]

Особая роль сварных соединений в вопросах прочности конструкций при переменном нагружении привлекла пристальное внимание многих исследователей к свойствам материала соединения, а также к проблеме влияния остаточных сварочных напряжений (ОСН) на развитие трещин усталости [23, 235, 361]. Первоначально делались попытки методами механики разрушения получить интегральные сведения о сопротивлении [c.196]

Критерии оценки прочности конструкции в целом, определяемые при стендовых, натурных и эксплуатационных испытаниях. При этих испытаниях выявляется влияние на прочность и долговечность конструкции таких факторов, как распределение и величина остаточных напряжений, дефектов,, технологии изготовления и конструирования металлоизделий и т. д. [c.61]

Ясно, что процессы релаксации и ползучести затрудняют проведение опытов и расчеты конструкций на прочность. Чтобы исключить влияние релаксации и ползучести при испытаниях на машинах кинематического типа, скорость деформации должна быть порядка ё=10 1/с (рис. 1.15, а), на машинах силового типа скорость нагружения должна быть порядка а=10 МПа/с (рис. 1.15, б). [c.39]

Влияние неравномерности распределения механических свойств мета тлов различных зон сварных соединений на их напряженное состояние и несущую способность и учет ее при оценке прочности конструкций [c.164]

Во вспомогательных деталях, которые вносят малый вклад в общую прочность конструкции, редко возникает опасная концентрация напряжений, независимо от используемого материала. Концентрация напряжений может возникать в любой конструкции независимо от материала. В общем случае, если низкомодульный материал работает параллельно с высокомодульной накладкой, то характер распределения напряжений в них вряд ли будет одинаков. Для сложных конструкций, например кузова автомобиля, такая упрощенная ситуация возникает редко. Если сопрягающиеся детали из пластика и металла жестко связаны между собой, то различие в температурных коэффициентах линейного расширения будет вызывать избыточные напряжения или искажения, поэтому толщина стыкового соединения должна быть выбрана так, чтобы исключить влияние температуры на прочность и жесткость конструкции. [c.33]

Отмеченное выше возможное влияние на долговечность материала типа и метода изготовления металла, способа вырезки образцов и наличия сварных швов указывает на необходимость при оценке прочности конструкций использовать данные, полученные с учетом указанных факторов. [c.158]

Снизить или устранить вредное влияние внутренних растягивающих напряжений можно двумя путями термической обработкой или созданием в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений. Термическая обработка —наиболее широко применяемый и высокоэффективный способ устранения или снижения внутренних напряжений в металле. Однако подобрать оптимальные режимы для достижения нужного результата довольно сложная задача. Необходимо учитывать состав стали, требования прочности конструкции, ее размера и конфигурацию, учитывать возможность появления нежелательных побочных эффектов (например, возникновение склонности к МКК). [c.74]

И сопротивление материалов, и строительная механика и прочность конструкций развиваются не изолированно от других дисциплин. И наиболее тесно они связаны с теорией упругости. Влияние этой науки на развитие прочност-иого цикла механики носит принципиальный характер. [c.8]

Значение тепловых напряжений для прочности конструкции по-разному оценивалось на различных этапах развития техники. В литературе можно встретить крайние, диаметрально противоположные высказывания по этому поводу — начиная с предложения оценивать опасность разрушения по суммарным упругим напряжениям от механических и тепловых нагрузок до полного игнорирования последних. Противоречивость точек зрения в какой-то степени отражает тот факт, что влияние, оказываемое тепловыми напряжениями на прочность, может быть различным в зависимости от условий, определяемых свойствами материала и характером воздействий [24, 129, 185, 194, 206 и др.]. [c.5]

Способы повышения 1. 315 Прочность конструкции-Влияние перегрузок 1. 164 [c.348]

Влияние металлического кольца на температурное поле пластмассовой стенки. При высокотемпературном нагреве пластмассы размягчаются и прочность соединения снижается. Прочность конструкции можно повысить, если в пластмассовую стенку запрессовать металлическую втулку. Используя полученные зависимости, можно определить толщину металлической втулки по величине допустимой температуры на поверхности расточки в пластмассовой стенке. [c.241]

На механическую прочность конструкций теплообменных аппаратов оказывают влияние температурные удлинения деталей, тепловые удары и вибрации, особенно на переменных режимах и при аварийном сбросе нагрузки, так как изменение температуры теплоносителей в ядерных установках в некоторых случаях происходит во много раз быстрее, чем в обычных энергетических системах. Поэтому в конструкции узлов аппарата должна быть предусмотрена компенсация температурных удлинений, которую можно осуществлять различными способами [c.40]

Испытания на воздействие внешних факторов при разработке высоконадежных изделий необходимы для определения рабочих характеристик этих изделий в реальных условиях применения. В большинстве программ таких испытаний предусматривается испытание изделий на воздействие на них предельных значений внешних факторов, которые могут иметь место при реальной эксплуатации. Однако при особенно строгих требованиях в отношении надежности необходимо также испытывать изделия на воздействие внешних факторов, превышающих ожидаемые предельные уровни, чтобы определить запасы прочности конструкции, а также выявить потенциальные или только начинающие развиваться дефекты. Как правило, при таких испытаниях уровни внешних факторов должны значительно превышать расчетные предельные значения, напри.мер на 10—15%. Это позволяет отделить действительное влияние внешних факторов от влияния случайных отклонений параметров изделия от номинальных значений. Высокая стоимость испытаний на воздействие внешних факторов и неизбежное взаимодействие этих факторов (например, при испытаниях радиоэлектронной аппаратуры всегда надо учитывать выделение тепла элементами этой аппаратуры) делает обязательным тщательное планирование экспериментов для того, чтобы производимые затраты дали максимальный эффект.. [c.167]

Как правило, бывшие в употреблении изделия, использованные в других программах испытаний, не подходят для испытаний а проверку запасов прочности, так как трудно отделить влияние предшествующих воздействий от дефектов, появившихся во время испытаний при предельных условиях, и поэтому нельзя сделать определенных выводов. Полезно проводить испытания на проверку запасов прочности с изменениями уровня внешних факторов ступенями, чтобы можно было построить кривую градиентов, /показывающую соотношение между степенью повышения интенсивности нагрузок и ухудшением элементов. Такие кривые помотают прогнозированию надежности. Кроме того, даже при хорошей разработке изделия тактического назначения временами подвергаются непреднамеренному воздействию температуры, ударов, вибраций и других внешних факторов, превышающих расчетные уровни. В таких случаях кривые градиентов оказываются очень ценными, так как они позволяют определить, пригодно ли изделие, подвергшееся интенсивному воздействию внешних факторов в процессе эксплуатации, для дальнейшего использования, с ограничениями или без ограничений. Результаты испытаний на проверку запасов прочности полезны также тем, что они часто расширяют допустимые для данного изделия пределы внешних факторов, что ведет к снижению расходов на транспортировку и установку, так как можно приме- нять более дешевые контейнеры, снизить требования к кондиционированию воздуха, изменить условия хранения и т. д. Но иногда испытания в предельных условиях обнаруживают недостаточные запасы прочности конструкции и на основании этих результатов устанавливаются более строгие требования к условиям применения и хранения, чем предусматривались расчетами. [c.191]

При оценке влияния сварочных напряжений на прочность конструкции необходимо в первую очередь рассмотреть следующие факторы [c.60]

Как показано многочисленными исследованиями, в элементах конструкций изготовленных из пластичного материала, находящихся в вязком состоянии и работающих при статических и ударных нагрузках, остаточные сварочные напряжения не отражаются на прочности (сопротивлении разрушению) элементов конструкций. Их влияние в данном случае проявляется лишь в том, что наступление пластических деформаций в отдельных зонах может происходить при более низких нагрузках, чем в элементах, не имеющих сварочных напряжений. В конструкциях из хрупких материалов, а также из материалов пластичных, но находящихся в хрупком состоянии (например, при воздействии объемного напряженного состояния), сварочные остаточные напряжения могут влиять на прочность при статических и ударных нагрузках. [c.60]

Три знакопеременной нагрузке влияние сварочных напряжений на прочность конструкции зависит от ряда факторов. Они практически не влияют на циклическую прочность конструкции в том случае, если материал находится в вязком состоянии и если в изделии отсутствуют конструктивные и технологические концентраторы напряжений. Сварочные напряжения могут снижать циклическую прочность при наличии повышенной концентрации напряжений, особенно в конструкциях из материала с пониженными пластическими свойствами. В то же время усталостная прочность может быть повышена созданием в конструкциях при помощи различных технологических процессов благоприятных остаточных напряжений. При анализе условий работы конструкции со сварочными напряжениями необходимо также учитывать, что в наиболее распространенных сварных соединениях из малоуглеродистой и низколегированных перлитных сталей участки шва и прилегающей к нему зоны термического влияния, где действуют напряжения растяжения., являются более прочными. [c.60]

Приведенные соображения позволяют установить некоторые основные положения проектирования и изготовления сварных конструкций. Необходимо, во-первых, использовать в конструкции пластичные материалы, сохраняющие необходимую вязкость в условиях работы изделия. Во-вторых, следует принимать все меры к устранению, особенно в районе сварного стыка, концентраторов напряжений, обусловленных резким изменением формы сечения. В ряде случаев, когда установлено значительное влияние сварочных напряжений на прочность конструкции (в частности, в условиях воздействия коррозионных сред, вызывающих растрескивание металла), может применяться термическая обработка для снятия сварочных напряжений. Рекомендуемые режимы термической обработки в зависимости от марки свариваемой стали приведены в п. 2 главы V. [c.61]

Влияние остаточных сварочных напряжений на прочность конструкции рассмотрено в главе III. Там было показано, что в большинстве случаев необходимость термической обработки изделия для снятия напряжений возникает при больших толщинах и жесткости свариваемых элементов вследствие опасности появления реактивных напряжений, снижающих прочность, а также при опасности растрескивания конструкций. [c.89]

Усложнение условий работы машин и конструкций сопряжено с необходимостью учета при определении прочности и ресурса влияния окружающих сред на характеристики механического поведения материалов. I Факторами сред, оказывающими такое влияние, могут быть коррозия и эрозия от потоков газов и жидкостей, радиационные повреждения, водородная хрупкость, окисление. При этом часть сред имеет преимущественно поверхностное воздействие на материалы (коррозия, окисление), в других случаях воздействие сред приводит к изменению сопротивления образованию и развитию разрушения по объему нагруженных деталей (радиация, наводороживание . / [c.9]

При сварке малоуглеродистых и низколегированных термически неупрочняемых сталей степень неоднородности сварного соединения минимальна. Наблюдаемое в исходном после сварки состоянии повышение твердости в околошовной зоне и шве близкого легирования к основному металлу, как правило, снижается последующим отпуском. Опыт эксплуатации таких соединений при высоких температурах показал отсутствие заметного влияния неоднородности на работоспособность конструкции. В то же время в отдельных случаях и для таких соединений наблюдается резкое снижение прочности конструкции, например, при развитии в условиях эксплуатации процесса графитизации на участке неполной перекристаллизации. [c.56]

Термическая обработка конструкций общего назначения, работающих в природном диапазоне температур ( 60° С), производится обычно (схема 2) для снятия сварочных напряжений и восстановления свойств хрупких и иного рода прослоек, возникающих при сварке в шве и на различных участках зоны термического влияния. При термической обработке могут также восстанавливаться свойства материала у различных конструктивных и технологических концентраторов напряжений, расположенных в пластически деформируемой зоне сварного соединения. Все это должно приводить к повышению хрупкой прочности конструкции и устранению опасности преждевременных разрушений при нагрузках ниже расчетных, а для конструкций, подверженных воздействию циклических напряжений — к повышению усталостной прочности. [c.84]

В процессе эксплуатации остаточная прочность конструкции не должна быть ниже допустимого (задаваемого нормативными документами) значения -Рдоп, в соответствии с которым устанавливается допустимая длина трещины 2/доп- В процессе эксплуатации осмотры конструкции должны быть организованы таким образом, чтобы не допускать возможность образования в ней трещины длиной более 2/доп- Для этого назначаемая периодичность осмотров конструкции Гоем, должна быть меньше в tiv раз по сравнению со средней длительностью роста трещины ДГ от 2/обн до 2/доп под действием эксплуатационного спектра нагружения- Коэффициент надежности т) учитывает рассеяние скоростей роста трещин, обусловленное рассеянием характеристик роста трещин в материале, влиянием коррозионной среды на рост трещины и т.п. [c.419]

Значительная часть усталостных повреждений зарождается на поверхности элемента машины или конструкции, в связи с чем условия обработки поверхности являются одним из важнейших факторов, определяющих усталостную прочность. Обычно о влиянии обработки поверхности судят по результатам сравнения сданными, полученными на полированных лабораторных образцах. Наличие грубых с неровностями поверхностей приводит, как правило, к [c.196]

Экспериментальные исследования характеристик механических свойств и трещиностойкости материалов имеют фундаментальное значение и являются неотъемлемой частью комплекса задач конструкционной прочности, решаемых на стадии проектирования технических систем и сооружений. Эксперимент позволяет установить основные закономерности сопротивления материалов деформированию и разрушению, определить базовые характеристики механических свойств, параметры предельных состояний материалов и элементов конструкций, оценить влияние технологических и эксплуатационных факторов. [c.7]

Оценка прочности конструкции с учетом уровня механической и термической нагруженности, концентрации напряжений, асимметрии цикла по напряжениям и деформациям в связи с влиянием среды и другими эксплуатационными факторами выполняется на стадии проектирования [751,. [c.261]

В предыдущей главе на основании разработанных методов были рассмотрены подходы к оценке циклической прочности элементов сварных конструкций было показано, что технологические напряжения, обусловленные процессом сварки, в ряде случаев оказывают значительное влияние на долговечность элементов конструкций. В настоящей главе будет рассмотрено влияние технологических напряжений (несварочного происхождения) на длительную прочность конструкций. Как и в предыдущей главе, для решения такой задачи задействован комплекс методов анализа деформирования и повреждения материала, изложенный в главах 1 и 3. В качестве примера выбран коллектор парогенератора ПГВ-1000. [c.327]

Анализ значительного объема информации, полученной на основе экспериментальных данных об эксплуатационной напряженности деталей, ответственных за прочность конструкции в целом, показывает, что справедливо использование нормального распределения величины 6 i, одинакового для всех уровней напряженности, а также предположение о незнаадтельности изменения формы блока (т. е. величины tu Оаг и йк, если рассматривать последнюю как зависящую от формы блока). Изменчивость параметров кривой усталости можно охарактеризовать дисперсией (ст-Од, так как влияние дисперсии величин Л о и m по сравнению с дисперсией S( , играет второстепенную роль при определении [c.173]

Усталостные разрушения обычно обусловлены возникновением и развитием микротреш ин внутри или на поверхности материала. На развитие треп ин на поверхности или с поверхности внутрь конструкции существенное влияние может оказывать внешняя среда. Например, прочность на разрыв стеклянных пластинок в воздухе и в воде различна. [c.420]

Из сказанного видно, что температурные напряжения определяют собой, по существу, только одну небольшую сторону сложных явлений, связанную с температурным воздействием. Тем не менее эти напряжения часто рассматриваются как решаюдщй фактор в оценке прочности конструкции. Существует и другая крайняя точка зрения, утверждающая, что температурные напряжения не определяют прочности конструкции и что влияние телгаературы должны при расчетах учитываться только путем внесения соответствующих поправок в механические характеристики материала. [c.67]

До сих пор мы ограничивались рас-смотрением общей поверхностной кор-розии, т. е. средней глубины проникно-вения коррозии, рассчитанной по поте- рям массы образца. Для углеродистой стали этот параметр непосредственно связан с уменьшением временного сопро-тивления материала и, таким образом, является хорошим показателем изменения прочности конструкции. В тех слу-чаях когда наибатьшие неприятности могут быть связаны с перфорацией конструкции или контейнера, важным параметром коррозии становится глубина питтинга. Поэтому интересно рассмотреть и влияние биологической активности на скорость питтинговой коррозии. Некоторые результаты, полученные в ходе [c.445]

Так как сечение тонкостенных пространственных конструкций имеет небольшое армирование, то для ориентировочных расчетов в первом приближении можно принять х—0,55 ho. Полное исчерпание несущей способности внецентренно сжатых (растянутых) элементов может иметь место только в том случае, если они взаимодействуют с более прочными окаймляющими их конструкциями. Например, несущая способность полки оболочки может быть исчерпана только в том случае, если она опирается на достаточно прочный контур, который при воздействии на него предельных для сечений полки нормальных сил распора N p и изгибающих моментов Л1пр не разрушится. Если контур не обладает такой прочностью, то возникновению в плите сил iVnp и моментов УИпр будет предшествовать его разрушение. По-видимому, если отвлечься от несовпадения несущих способностей одной и той же конструкции при различных схемах излома, то в оптимально запроектированной с точки зрения прочности конструкции разрушение различных элементов должно наступать при одной и той же нагрузке, т. е. элементы должны быть равнопрочными. В соответствии со сказанным выше, если прочность криволинейного бруса ниже прочности балок, на которые он опирается, то при возникновении в брусе предельных нормальных сил Л/ р и моментов УИпр балки не разрушатся (рис. 3.2). Наоборот, если балки в рассматриваемом примере не обладают достаточной прочностью, то при возникновении в них предельных моментов и их разрушении несущая способность бруса не будет исчерпана и действующие в нем усилия будут меньше предельных. При равнопрочности элементов момент разрушения балок должен совпадать с моментом исчерпания несущей способности бруса. Оценка несущей способности конструкций с учетом взаимного влияния прочности отдельных элементов является, несомненно, приближенной. Более точных результатов можно ожидать при учете не только взаимного влияния прочностей отдельных элементов, но и при учете влияния их деформативности. Если балку подкреплять подвесками с одним и тем же сечением (одной и той же прочностью), но с разной длиной, то очевидно, что несущая способность конструкции при увеличении длины подвески до некоторой оптимальной величины может увеличиваться (рис. 3.2, д). Таким образом, при оценке несущей способности конструкции [c.176]

Как и в других случаях влияния остаточных напряжений на прочность конструкций, так и при определении усталостной прочности больщое значение имеет концентрация напряжений. Она резко меняет роль остаточных напряжений, так как последние могут (так же, как и напряжения от внещней нагрузки) концентрироваться в определенных местах изделия и, создавая местный наклеп металла, охрупчивать его. [c.220]

На прочность шейки оказывают влияние контактное напряжение и конструкция шейки и щеки. С увеличением контактного напряжения концентрация напряжений в шейке у края щеки растёт (см. главу VIII,стр. 512—514). [c.503]

При торцовой защите деталей из дельтадревесины водоупорной смолой влияние влажности на прочность конструкции невелико. [c.307]

Ральцевич Н. В. Влияние циклических перегрузок на усталостную прочность двух марок стали и сплава титана. — Сб. трудов ЛКИ Строительная механика, сварка, прочность конструкций и материалов, технология судостроения , Л., Изд. МВССО СССР, 1971, вып. LXV (75), с. 113—118. [c.244]

При многоочаговом повреждении все элементы конструкции разделяются на две группы. К первой группе относятся те поврежденные элементы, разрушение которых не оказывает влияния на остаточную прочность конструкции. Элементы второй группы определяют остаточную прочность конструкции, разрушение любого из них при статическом нагружении вызьгеает слом конструкции. Тот из элементов второй группы, который разрушается первым в процессе статического нагружения, является критическим. Нижние участки кривых, обозначенных на рис. 4.2.14 пунктиром, определяют нагрузку на конструкцию, при которой происходит слом элемента без потери несущей способности конструкции. [c.424]

Прокат из углеродистых сталей обыкновенного качества предназначен для изготовления различных металлоконструкций, а также слабона-груженных деталей машин и приборов. Этим сталям отдают предпочтение в тех случаях, когда работоспособность деталей и конструкций определяется жесткостью. Для них геометрические размеры часто оказываются такими, что прочность конструкции заведомо обеспечивается. На выбор стали большое влияние оказывают также технологические свойства, прежде всего свариваемость и способность к холодной обработке давлением. Этим технологическим требованиям в наибольшей степени отвечают низкоуглеродистые стали, из которых изготавливают сварные фермы, рамы и другие строительные металлоконструкции. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...