Перераспределение напряжений местное

Перераспределение напряжений местное (близ точки приложения нагрузки) 88, 94 [c.634]

Нагрев местный для перераспределения напряжений остаточных 226, 227 [c.483]

Следует отметить, что, учитывая перераспределение напряжений при пластических деформациях и в условиях ползучести, можно принимать достаточно высокие значения местных напряжений в торцовых стенках. [c.394]

Если напряжение в конструкции достигнет предела прочности, то произойдет ее разрушение. Например, если внутреннее давление вызовет в трубе напряжение, равное пределу прочности, то труба разорвется. Чтобы металл работал надежно в теплотехнических конструкциях и деталях, кроме определенной прочности, он должен иметь определенный запас пластичности. Детали машин и элементы стальных конструкций имеют сложную форму. Напряжения в них распределяются неравномерно. В местах резких переходов от толстых сечений к тонким, около выточек, галтелей, около буртиков (усилений) и подкладных колец сварных швов, получается концентрация напряжения. Местные напряжения могут быть в несколько раз выше средних. Для пластичного материала это не очень опасно. За счет весьма малых пластических деформаций произойдет перераспределение и выравнивание напряжений без искажения размеров всей детали или элемента конструкции. Если же металл хрупок, то в местах концентрации напряжений могут образоваться трещины. В конечном счете эти трещины могут привести к разрушению всей детали или конструкции. [c.66]

Поскольку перераспределение напряжений в зоне концентратора напряжений вследствие циклических пластических деформаций на уровне предела выносливости незначительно, местные напряжения будут равны aaO j. [c.65]

Определение усталостной прочности для образцов с концентраторами напряжений являлось бы несложным, если - бы нужно было лишь использовать теоретические коэффициенты концентрации напряжений для идеализированного материала. Но такой расчет оказывается непригодным, так как законы распределения напряжений в деталях реальных конструкций отличаются от теоретически выведенных для идеальных материалов. В процессе нагружения усталостного характера в зоне максимального напряжения может возникнуть местная текучесть материала, а это вызывает перераспределение напряжений и уменьшение их наибольшего значения. Надо иметь в виду также другие явления, например, наличие внутренних раковин в материале (см. разд. 5.11), также ослабляющих двумерное или трехмерное поле напряжений. Эти обстоятельства повышают выносливость при наличии концентрации по сравнению с теоретическими данными, приводящими при этом к расчету с запасом прочности, а вместе с тем, возможно, и к излишне утяжеленной конструкции. [c.114]

Под действием указанного напряжения в этом очаге могут распространиться сдвиговые трещины АО и ОВ (рис. 58). Этот период, предшествующий горному удару, сопровождается треском и формированием клина АОВ, который затем выжимается горным давлением. Второй этап характеризуется катастрофическим выходом трещин из точек АОВ к углам выработки, где также имеются местные очаги концентрации напряжений, и последующим выбором породы. Непосредственно перед вторым этапом происходит перераспределение напряжений, приводящее к увеличению [c.211]

У пластичных металлов (мягкие стали), имеющих такого типа коррозионные поражения, в процессе деформации происходит перераспределение напряжений около этих поражений, вызванное местными 5 2385 65 [c.65]

С. с. имеет марки Ст. О, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5 (по ГОСТ 380—60). Наиболее широко применяется сталь Ст. 3. Она обладает большой пластичностью, обеспечивающей возможность перераспределения напряжений в результате остаточной деформации, допускает значит, холодные деформации, малочувствительна к местным нагревам и резкому охлаждению, хорошо сваривается. С. с. поставляется в виде прутков, профилей, листов и широких полос, к-рые по толщине разделяются на разряды, согласно табл. 1. [c.277]

М. П. Браун [93] перечисляет возможные варианты зарождения трещин незавершенный сдвиг, раскалывание скоплений дислокаций, сдвиг в искривленной решетке, пересечение плоскостей скольжения между скоплениями дислокаций противоположного знака. Образование трещины приводит к местному перераспределению напряжений, что может вызвать движение граничащих дислокаций, которые до этого были неподвижны. [c.105]

Воспользовавшись кривой hja = 0,2 рис. 44, находим дополнительный прогиб, вызванный местным перераспределением напряжений, [c.94]

Поскольку перераспределение напряжений в вершине выточки вследствие циклических пластических деформаций на базе 10 циклов нагружения мало, местные напряжения при пределе выносливости напряженных образцов можно оценивать по выражению (1.24). [c.273]

Если в процессе нагружения пластин из реальных конструкционных материалов возможно образование местных и общих пластических деформаций, то в этом случае имеет место отмеченное выше сложное перераспределение напряжений в опасном сечении, существенно затрудняющее рассмотрение условий деформирования и разрушения в силовой постановке (в усилиях или напряжениях) [c.12]

При возникновении упругопластических местных деформаций в зонах концентрации происходит перераспределение напряжений и деформаций, что вызывает изменение коэффициентов концентрации напряжений и деформаций. Это перераспределение зависит от сопротивления материала неупругим дефор.мациям (предела текучести 0т > модуля El и показателя уп- [c.21]

Весьма чувствительны такие способы испытания, при которых для благоприятного перераспределения напряжений образец должен выдержать значительную пластическую деформацию в надрезанном сечении. Наибольшее распространение получил метод растяжения с перекосом, который создается подкладыванием под одну из головок образца косой шайбы с заданным углом перекоса. Сопоставление величины пластичности в надрезе и чувствительности к перекосу указывает на наличие связи между двумя этими характеристиками. Как правило, чем больше пластичность в надрезе, тем меньше чувствительность к надрезу и перекосу. При этом следует иметь в виду, что сужение поперечного сечения надрезанного образца является средней характеристикой, удлинение, измеренное на малой базе по дну надреза, дает более высокие значения местной пластичности (рис. 18.2), [c.111]

Если для достижения высокой прочности элемента во многих случаях величина пластичности не имеет решающего значения, то для достижения высокой прочности детали способность к местной пластической деформации необходима для благоприятного (более равномерного) перераспределения напряжений. С этой точки зрения обычные механические испытания являются воспроизведением в макроскопическом масштабе той пластической деформации, которая в деталях проходит как местный процесс. В этом, вероятно, заключается практическое значение пластичности материала (а не только его прочности, полученной при испытании гладкого образца) для получения конструкции высокой прочности. [c.260]

Чем меньше пластичность металла, тем меньше у него возможности для местного перераспределения напряжений при помощи пластической деформации. Надрез представляет опасность даже для мягких конструкционных сталей, если их пластичность и вязкость ослаблены предшествующей обработкой, например, холодным наклепом и последующим старением (фиг. 47). [c.95]

Надо помнить, что это результат подсчётов, сделанных в предположении, что формула (15.3) применима и к вычислению напряжений у места перехода от пояса к стенке. На самом деле резкое изменение ширины сечения вызывает местное перераспределение напряжений. [c.305]

Если напряжение ниже определенного предельного значения (тк)о, ДО достижения которого не может иметь места развитие местных необратимых деформаций, то в металле не происходит ни накопления повреждений, ни перераспределения напряжений. [c.245]

Высокий отпуск является дорогой операцией, удлиняющей технологический процесс изготовления конструкции, и его следует применять в действительно необходимых случаях. Если механическая обработка проводится на детали, не прошедшей отпуска, то в связи с перераспределением напряжений может произойти изменение ее размеров. В большинстве случаев при сварке изделий из стали с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов можно ограничиться только предварительным местным или общим подогревом и не проводить последующей термообработки (см. гл. 10). [c.168]

Многолетний опыт сооружения и эксплуатации стальных сварных конструкций показал, что прочность их при статической и динамической нагрузках в большинстве случаев не зависит от наличия остаточных напряжений. При остаточных напряжениях может измениться величина усилий, вызывающих местный переход напряжений за пределы текучести и появление пластических деформаций. По достижении в наиболее напряженных точках конструкции предела текучести дальнейший рост напряжений прекратится, так как произойдет перераспределение напряжений на прилежащие зоны металла. Этим обеспечивается высокая прочность сварных конструкций. [c.231]

На определенном этапе развития инженерных расчетов запас прочности рекомендовалось определять по суммарным тепловым напряжениям и напряжениям от внешней нагрузки (см., например, [20]). Затем было замечено, что в ряде действующих конструкций из пластических материалов (например, в дисках газовых турбин) суммарные эквивалентные напряжения, подсчитанные в предположении упругости, существенно превышают предел текучести. Стало ясно, что местные пластические деформации, которые при этом возникают, приводят к перераспределению напряжений и не опасны для прочности. Это обстоятельство получило отражение в расчетах по предельному состоянию как известно, предельная нагрузка не связана с тепловыми напряжениями [5]. При достаточно высокой температуре выравнивание напряжений происходит также в связи с ползучестью. [c.209]

Таким образом, в окрестности концентратора образуется локальная зона пластических деформаций, в то время как основная масса материала детали еще деформируется упруго. В связи с этим происходит некоторое перераспределение (выравнивание) местных напряжений. [c.619]

Чем пластичнее материал, тем перераспределение напряжений более заметно. Этим объясняется тот факт, что влияние местных напряжений на прочность деталей сказывается тем меньше, чем более пластичен нх материал. [c.619]

К числу сильно нагруженных деталей относятся также диски газовых турбин, которые, как и рабочие лопатки, подвержены совместному воздействию нагрева и механических нагрузок. Нагружение дисков турбомашин и их прочность подробно рассмотрены в разд. 11.4. Отметим, что среди большого числа факторов нагружения дисков следует особо выделить растягивающие усилия от центробежных сил массы самого диска и закрепленных на нем рабочих лопаток, а также усилия растяжения - сжатия в диске, обусловленные его неравномерным прогревом вдоль радиуса. Данные факторы нагружения являются опасными, так как вызываемые ими напряжения достигают очень больших значений и,кроме того, распределяются почти равномерно по толщине диска. Последнее обстоятельство создает условия, при которых невозможно перераспределение напряжений по толщине диска с ростом нагрузки. При расчете статической местной прочности диска указанные факторы нагружения рассматриваются как основные. [c.262]

Перераспределение напряжений местным нагревом После остывания в окружающих пятио нагрева зойах воз-никяют напряжения сжатия, которые уменьшают растягивающие напряжения, действующие в зонах концентраторов Повышается вибрационная прочность сварной конструкции [c.90]

Перераспределение напряжений местным нагревом. В центрально части зоны нагрева после остывания образуются остаточные напряжения г)астяжепия. Вблизи зоны нагрева действуют уравновешивающие напряжения сжатпя, которые могут быть использованы как средство повышения вибрационной прочности, если сжимающие напряжения действуют в зоне опасного концентратора. [c.178]

Принимая во внимание принцип Сен-Венапа, можно утверждать, что иное распределение напряжений на торцах, чем внешняя нагрузка, при условии их статической эквивалентности приведет лишь к местному перераспределению напряжений вблизи торцов. На достаточном же удалении от торцов (большем, чем высота полосы) влияние местных торцовых эффектов будет незначительным. [c.81]

Возникающие при малоцикловом нагружении деталей в зонах концентрации напряжений местные пластические деформации вьиывают перераспределение напряжений и деформаций и разрушение в условиях нестационарного процесса деформирования. В связи с этим для оценки несущей способности элементов конструкций при наличии концентрации напряжений и деформаций необходим количественный анализ изменения напряжений и деформаций на основании критериев прочности с учетом нестационарности напряженно-деформированного состояния (НДС). [c.4]

Наиболее резко выражаются пиковые перегрузки при комбинации колебаний, возникающие по разным причинам. Пример комбинации гармоник вибраций, обусловливающих пиковые нагрузки, дан на рис. 30. Оптико-поляризациониые исследования распределения напряжения на участках их концентрации показали, что одним из эффективных средств уменьшения концентрации напряжения является создание небольшой местной концентрации в непосредственной близости от надреза. Несколько видов применения принципа перераспределений напряжений для устранения высокой концентрации напряжений и повышения предела выносливости деталей изображены на рис. 31, 32 и 33. [c.127]

В ряде случаев авиационные конструкции эксплуатируются в условиях сложного взаимодействия спектров аэродинамической температурной и силовой нагруженности. Воздействие силовых факторов и температуры на этапах полетного цикла порождает интенсивное протекание процессов перераспределения напряжений и деформаций, изменение структурных параметров и механических характеристик материала, накопление циклических и длительных повреждений. Изменение несущей способности элементов авиационных конструкций оказывается особенно выраженным для малоциклового нагружения при наличии пластических деформаций и нагрева, когда изменение механических свойств по числу циклов и по времени обусловливает заметную неста-ционарность кинетики местных напряженно-деформированных состояний. Расчет долговечности в таких условиях, как отмечается в гл. 1, 2, 4, 8 и 11, осуществляют на основе решений соответствующих краевых задач, реализуемых экспериментально, с помощью численных решений или приближенных аналитических методов. [c.114]

Если разрушение деталей с концентрацией напряжений наступает после небольшого числа циклов, то имеющие место при этом высокие нагрузки вызывают местную текучесть материала с соответствующим перераспределением напряжений и уменьшением их максимума. Но при этом усталостная прочность будет выше, чем можно предположить, пользуясь теоретическим коэффициентом концентрации. Возникает вопрос, влияет ли перераспределение напряжений также на предел выносливости Текучесть материала должна происходить в течение каждой половины цикла изменения нагрузки в весьма малых пределах, не приводя к опасным результатам. Такое поведение материала имеет место, например, для гладких образцов, изготовленных из аустенитной стали. Такие образцы нагреваются под влиянием текучести материала и внутреннего демпфирования, но это не всегда приводит к их разрушению. Отметим также, что предел выносливости гладких образцов,, испытываемых на изгиб, часто бывает больше, чем при осевом нагружении, возможно, из-за перераспределения напряжений, происходящего при изгибе. В иссле,а,овании Форреста и Тапсел-ла [961] было показано, что для двух весьма пластичных материалов (мягкая сталь и относительно мягкий алюминиевый сплав) различие между результатами испытаний на усталость, при изгибе й при осевом нагружении может быть полностью отнесено за счет влияния перераспределения напряжений. [c.118]

Если мы хотим дать точное описание явления изгиба пластинки, нам нужно будет учесть также и местное перераспределение напряжений н деформаций, вызываемое сосредоточенной нагрузкой близ точки ее приложения. Это перераспределение распространяется в основном на цилиндрическую область, радиус которой несколько больше h, так что влияние его на общий изгиб приобретает пра ктическую важность лишь в том случае, если толщина пластинки не очень мала в сравнении с ее радиусом. Для примера на рис. 44 показаны прогибы круглой пластинки, защемленной по контуру, под сосредоточенной в центре нагрузкой, при отношении толщины к радиусу h/a, равном 0,2 04 и 0,6 ). Прогиб, получающийся из элементарной теории [уравнение (94)], показан прерывистой линией. Мы видим, что расхождение между элементарной теорией и точным решением быстро уменьшается по мере уменьшения отношения Л/л. В следующем параграфе мы покажем, что это расхождение обусловлено главным образом действием перерезывающих сил, совершенно не учитываемых в элементарной теории. [c.88]

Низколегированные стали должны обладать достаточной пластичностыр как при технологических операциях при изготовлении изделия (гибке, формоизменяемости и др.), так и в условиях эксплуатации для перераспределения напряжений в случаях необходимости. Пластичность обычно оценивается относительным удлинением или сужением. Обычно истинная пластичность металла (способность воспринимать местные деформации без разрушения) лучше характеризуется местным удлинением и сужением в шейке, поэтому определение пластичности по относительному сужению представляется более правильным. О пользе принятия этого показателя для оценки пластичности свидетельствует и то, что относительное сужение не зависит от размеров образца, в то время как величина относительного удлинения существенно меняется с изменением размеров образцов и в первую очередь их расчетной длины. Несмотря на эти доводы, наиболее распространенным показателем пластичности по-прежнему является относительное удлинение, которое зависит от толщины проката и обычно [c.8]

Результаты статического тензометрирования показывают, что после усиления одинарных ребер резко снизились напряжения во внешних галтелях (табл. V. 3). Например, по датчику 1 (верхняя галтель) напряжения снизились с +720 до +145 кг1см , а по датчику 2 (нижняя галтель) с —1680 до —380 кг1см . После усиления ребер накладками произошло перераспределение напряжений по контуру ребер, и отдельные малонапряженные места ребер оказались более нагруженными. Например, для ребра с с = 80 мм по датчикам 3 и 8, установленным возле края накладок напряжения поднялись с 60 до 265 кг см и с 10 до 250 кг см . В месте установки этих датчиков по крайним отверстиям создаются при накладках повышенные местные напряжения. [c.405]

Последующее развитие техники полностью подтвердило справедливость мнения В. Л. Кирпичева с существенными уточнениями пластичность необходима не только при наличии ударов, но часто при статических нагружениях для элементов конструкций важна прежде всего местная, а не общая пластичность полезное влияние (увеличение локального энергопоглощения) могут оказывать местные неупругие деформации разной природы, а не только пластические, например вязкие. Выход за пределы чисто упругого состояния вызывается общими или локальными явлениями, существенно повышающими энергопоглощение пластическими или вязкими сдвигами, двойникованием, диффузионными и дислокационными процессами, перемещениями вакансий и т. д. При этом существенно увеличивается скорость нарастания деформаций и соответственно возрастает величина деформации. Например, у сталей наибольшее упругое удлинение имеет величину порядка 1 % (за исключением нитевидных кристаллов, упругое удлинение которых может достигать 5% и более), в то время как наибольшая пластическая деформация достигает десятков процентов. Большинство расхождений между выводами из расчетов теории упругости и сопротивления материалов с результатами механических испытаний и опытом эксплуатации Изделий является следствием проявления неупругих состояний. Эти проявления могут быть как полезными, способствующими местному благоприятному перераспределению напряжений при выходе за пределы упругого состояния, так и вредными чрезмерная общая деформация изделий вследствие текучести и ползучести, затрудненная обработка резанием ввиду высокой вязкости, плохая прирабатываемость и наволакивание материала при трении и т. п. [c.107]

Концштраци-ей напряжений называется местное увеличение напряжений, вызванное резким изменением очертания детали концентратором напряжения), как-то наличием надреза, отверстия, резьбы, сопряжения детали. С этих мест могут развиваться трещины усталости, а также статические поломки деталей из хрупкого материала. В деталях из пластичного материала благодаря перераспределению напряжений концентрация обычно не снижает прочности при статической нагрузке. [c.281]

С другой стороны известно, что хрупкое разрушение деталей машин определяется не только пониженным сопротивлением отрыву, но и пониженной способностью металла к местной пластической деформации и к перераспределению напряжений в местах их концентрации за счет местной пластической деформации. Эта последняя особенность, по С. Т. Кишкину, придается и устраняется методами обработки металла, отличными от методов повышения сопротивления отрыву, и должна учитываться в методике проверки качества металла. В исследованиях С. Т. Кишкина и др., например, сопротивление отрыву принято [110] определять по А. Ф. Иоффе (при низких температурах) или изгибом круглого диска, опертого по контуру, в то время как способность материала перераспределять напряжения оценивается путем испытания надрезанного образца на растяжение с перекосом или путем испытания надрезанного образца на изгиб. [c.100]

Расчет с учетом истории нагружения обычно дает большее значение запаса местной статической прочности по сравнению с расчетом по деформационной теории для конечного состояния. Такое увеличение запаса связано с существенной релаксацией и перераспределением напряжений при циклическом нагружении. При оценке запаса шаговым методом определяющими являются напряжения установившегося цикла, которые существенно перераспределяются по сравнению с максимальными напряжениями первого цикла, близкими к напряжениям, получаемым с использованием деформационных теорий пластичности и ползучестн. Рднако условия разрушения, которые приняты при оценке прочности дисков, изучены недостаточно, особенно в связи с неоднородностью напряженного состояния и неизотермическим нагружением. При оценке запаса не учитывается влияние малоцикловой усталости, перерывов в работе. Расчет долговечности дисков с учетом повреждаемости из-за ползучести и малоцикловой усталости может быть проведен по формулам главы 2. При этом амплитуды деформаций в каждой точке диска (или напряжений) легко рассчитать по формулам этого раздела. [c.396]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...