Состояния напряженные номинальные и местные

Состояния напряженные номинальные и местные 36, 39 [c.222]

Уточняющие расчеты и исследования напряженно-деформированного состояния и характеристик материалов конструкции проводят с целью получения дополнительной (в том числе отсутствующей в технической документации) информации об уровне фактических номинальных и местных напряжений и деформаций, которая необходима для установления механизмов возникновения повреждений и (или) непосредственно для расчета остаточного ресурса. [c.167]

Для первой группы вопросов наибольшее внимание уделено рассмотрению элементов первого контура ВВЭР особенностям конструктивных форм, сопряжений, технологии, эксплуатационным механическим и тепловым нагрузкам, которые определяют номинальную и местную напряженность наиболее нагруженных зон корпусов, узлов разъемных соединений, трубопроводов, патрубков. Анализ напряженно-деформированных состояний увязан с достижением предельных состояний по несущей способности и долговечности и соответствующими запасами прочности. [c.8]

Расчетные методы определения номинальных и местных напряжений в реакторах развивались по мере разработки общих вопросов механики деформируемых сред, уточнения условий нагружения реакторов и усложнения их конструктивных форм. При этом в качестве основы расчетного анализа упругого напряженного состояния в несущих элементах реакторов остаются упомянутые выше методы строительной механики и теории упругости (применительно к стержням, пластинам и оболочкам) [2, 5, 6, 13]. Эти унифицированные методы расчета напряжений получили отражение в нормах прочности [5]. [c.35]

В соответствии с нормами оценка прочности корпусных конструкций проводится, в частности, по такому предельному состоянию, как пластическая деформация или деформация ползучести по всему сечению. При проведении поверочного расчета (см. гл. 2), позволяющего уточнить геометрическую форму конструкции, напряжения рассчитываются, кж правило, в предположении упругого поведения материалов и в том случае, если они по расчету превышают предел текучести материала. Местные напряжения и деформации в зонах концентрации в упругопластической области определяются через номинальные и местные в упругой области. [c.129]

В связи со сложностью формирования граничных условий и назначения указанных параметров в расчетных схемах в целом ряде случаев возникает необходимость (см. гл. 2) в переходе к следующей стадии уточнения напряженно-деформированных состояний ВВЭР. Эта стадия включает в себя упругое моделирование (плоские и объемные модели из оптически активных и низкомодульных материалов) не только рассматриваемых зон концентрации напряжений (резьбы, отверстия, патрубки, наплавки, дефекты), но и целых узлов ВВЭР (зоны главного разъема, опорные конструкции). Для дальнейших уточнений условий механической, тепловой, гидродинамической, вибрационной нагруженности используются металлические модели в масштабе от 1 5 до 1 1. При этом удается устанавливать не только номинальные и местные напряжения, но и условия разрушения, а по ним назначать и уточнять запасы прочности и долговечности [10]. [c.224]

При проектировании особо ответственных и сложных конструкций современных энергетических установок эффективно применение разработанных в ИМАШ АН СССР методов и средств анализа напряженно-деформированных состояний атомных реакторов и другого оборудования для оценки их прочности и ресурса. Решение задач прочности и ресурса энергоустановок при этом осуществляется применительно к основным стадиям их создания проектированию, изготовлению, испытаниям и начальной стадии эксплуатации. На каждой из этих стадий проводится определение номинальных и местных напряженно-деформированных состояний с учетом термомеханической нагруженности, а также характеристик сопротивления деформациям и разрушению, применяемых в энергомашиностроении конструкционных материалов. [c.29]

Из анализа данных об условиях эксплуатационного нагружения и о номинальной и местной нагруженности следует возможность оценки предельных состояний несущих элементов конструкций и выбора критериев прочности. Назначение основных размеров сечений несущих элементов должно проводиться из условий статической прочности, т. е. размеры сечений должны быть не меньше, чем по критериям статической прочности для максимальных эксплуатационных нагрузок. В расчетах статической прочности деталей машин и элементов конструкций, выполняемых по номинальным напряжениям, как правило, не учитываются местные напряжения от концентрации и местные температурные напряжения. В расчетах статической прочности используются пределы текучести и прочности, определяемые при стандартных кратковременных статических испытаниях гладких цилиндрических или плоских образцов [1, 2]. [c.11]

Моделирование напряженного состояния роторов центробежных сепараторов с применением фотоупругости [2, 3] в сочетании с тензометрическими исследованиями напряжений позволяет более надежно оценивать номинальную и местную напряженность. Тем не менее для быстро вращающихся составных конструкций сложной формы, заполненных жидкой неоднородной смесью, применение метода фотоупругости и тензометрирования требует оценки точности полученных результатов для каждого метода в отдельности такая оценка может быть проведена путем тензометрирования самой оптической модели. [c.123]

Корпуса современных энергетических установок [1—3] представляют собой ответственные и сложные конструкции, к надежной работе которых предъявляются специальные требования. В соответствии с нормами [4] оценка их прочности проводится по таким предельным состояниям, как пластическая деформация или деформация ползучести по всему сечению, появление макротрещин при циклическом нагружении, разрушение (вязкое и хрупкое) и др. При проведении поверочного расчета, позволяющего уточнить геометрическую форму конструкции и определить допускаемое число циклов нагружения и ресурс эксплуатации. Напряжения рассчитываются, как правило, в предположении упругого поведения материалов и в том случае, если они по расчету превышают предел текучести материала местные напряжения и деформации в зонах концентрации в упругопластической области определяются через номинальные и местные в упругой области. При этом для удобства выполнения расчетов, принятых в инженерной практике, вместо упруго-пластических деформаций рассматриваются условные упругие напряжения, равные произведению этих деформаций на модуль упругости [4]. [c.75]

Предельные состояния, виды и критерии разрушения. Традиционные инженерные расчеты на прочность деталей машин и элементов конструкций при однократном нагружении основаны, с одной стороны, на номинальных напряжениях, определяемых по формулам сопротивления материалов, теории упругости и пластичности, теории пластин и оболочек и, с другой стороны, на характеристиках прочности материалов при однократном нагружении,, определяемых при стандартизированных или унифицированных испытаниях лабораторных образцов из применяемых конструкционных материалов [16]. В зависимости от большого числа конструктивных (вид нагружения, размеры и форма сечений, наличие концентрации напряжений), технологических (.механические свойства применяемых материалов, вид и режимы сварки, термообработки, упрочнения) и эксплуатационных (скорость нагружения, уровень нагрузок, температура, среда) факторов при однократном нагружении возможно возникновение трех основных видов разрушения — хрупкого, квазихрупкого и вязкого 16]. Каждый из этих видов разрушения существенно отличается по уровню номинальных и местных разрушающих напряжений и деформаций, скоростям развития трещин и времени живучести деталей с трещинами, внешнему виду поверхностей разрушения. Применительно к этим видам разрушения выбирают те или иные критерии разрушения из трех основных групп — силовых, деформационных и энергетических. [c.9]

Целью уточненных расчетов и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния и характеристик материалов является получение дополнительной (а также отсутствующих в технической документации) информации об уровне номинальных и местных напряжений и деформаций с [c.352]

Вместе с тем на этапах проектирования информацию о напряженно-деформированном состоянии изделия получают с привлечением расчетных методов, в первую очередь численных. Численные методы позволяют определить как номинальные, так и местные напряжения конструкции в зависимости от действующих нагрузок или возникающих перемещений при работе материала за пределами упругости в условиях проявления временных эффектов и повторных термомеханических воздействий. [c.176]

Как уже отмечалось, при нагружении тела с треш,иной в ее вершине образуется пластическая зона, протяженность которой определяется уровнем номинальных или местных напряжений, протяженностью треш,ины, пластическими свойствами материала и рядом других факторов. Размер пластической зоны по отношению к длине треш,ины и характерным размерам тела имеет важное значение в механике разрушения, определяя методы анализа напряженного состояния и степень развитости пластических деформаций в вершине треш,ины, а, следовательно, и характер разрушения (хрупкий или вязкий). Поэтому в качестве второго параметра /2 построения иерархии треш,ин может быть выбрана протяженность пластической зоны в вершине треш,ины dp по отношению к длине треш,ины I и характерному размеру детали В. По параметру /2 треш,ины можно разделить на три группы [c.38]

Местные напряжения развиваются в очень небольших объемах, причем в последних не только увеличивается интенсивность напряжения, но меняется и характер напряженного состояния. По своей величине местные напряжения значительно превышают номинальные напряжения, вычисленные по формулам сопротивления материалов в предположении отсутствия концентрации напряжений. [c.185]

При высоких температурах напряженное и деформированное состояние в зонах концентрации напряжений при длительном статическом нагружении оказывается зависящим от уровня концентрации, номинальных напряжений, сопротивления материала неупругим деформациям и времени нагружения. В связи со сложностью процессов местного деформирования в зонах концентрации пока не получены достаточные для практического использования решения соответствующих краевых задач. Ряд результатов в этом направлении получен в работах [46—48] увеличение скоростей ползучести в зонах концентрации сопровождается уменьшением коэффициентов концентрации напряжений. Более широко для оценки местных напряжений и деформаций при ползучести в зонах концентрации использовались приближенные методы, основанные на кинематических гипотезах или уравнении Нейбера [49—54]. Большие возможности для решения задач о ползучести в зонах концентрации связаны с применением метода конечных элементов и электронных вычислительных машин [55, 56]. [c.111]

Возникающие в местах концентрации напряжений трещины, как правило, распространяются под действием циклических эксплуатационных нагрузок в пластически деформированных зонах. В зависимости от конструктивных форм и абсолютных размеров сечений, температуры, скорости и характера нагружения, механических свойств, уровня начальной дефектности и остаточной напряженности в конструкциях могут возникать хрупкие состояния, характеризуемые весьма низкими (до 0,1 сгт) разрушающими напряжениями. Условия образования и развития хрупких трещин при этом оказываются связанными со стадией развития трещин циклического нагружения. В вершине трещин длительного статического, циклического и хрупкого разрушения в зависимости от номинальной напряженности и размеров трещин возникают местные упругопластические деформации соответствующего уровня. Таким образом, оценка несущей способности и обоснование надежности элементов машин и конструкций должны осуществляться на основе анализа кинетики местных упругих и упругопластических деформаций, статистики эксплуатационной нагруженности, энергетических и силовых деформационных критериев разрушения. [c.78]

Коэффициенты безопасности (или коэффициенты незнания как их иногда называют) перекрывают диапазон между расчетными максимальными номинальными напряжениями и действительными локальными напряжениями. Другие коэффициенты дают пределы колебания нагрузок и характеристик материала. Третьи коэффициенты дают поправку на многократное нагружение. Таким образом, критерий текучести обеспечивает малочувствительный контроль вязкого или хрупкого разрушения. При более детальном анализе напряжений критерии текучести можно применять для локальных напряженных состояний, чтобы ограничить местную текучесть. Используемый таким образом критерий обеспечивает более чувствительный контроль вязкого разрушения, но недостаточно полный, поскольку для учета многократного нагружения требуются поправочные коэффициенты. [c.316]

Концентрация напряжений. Экспериментальные исследования и теоретические расчеты показывают, что в местах изменения формы и размеров образцов возникают значительные местные напряжения, превышающие номинальные напряжения, т. е. вычисленные в предположении отсутствия возмущения напряженного состояния. [c.26]

В хрупком состоянии разрушению не предшествует существенная пластическая деформация. При этом возникают условия для быстрого развития трещин как ранее образовавшихся, так и новых. С быстрым развитием трещин, образованию которых сопутствуют малые пластические деформации, связан механизм хрупкого разрушения. Хрупкое разрушение имеет место в высокопрочных сталях, чугунах, мягких углеродистых сталях, работающих при низких температурах, а также в конструкциях больших габаритных размеров и толщин, в сварных и литых изделиях. Причиной образования хрупкой трещины является местное исчерпание пластичности. В линейной механике разрушения показано, что усилия, приложенные перпендикулярно имеющейся трещине, вызывают на ее концах напряженное состояние, могущее вызвать разрушение при номинальных напряжениях ниже предела текучести [27]. [c.120]

На стадии эксплуатации машин и конструкций с учетом изменения состояния несущих элементов (механические свойства и дефектность) и накопления эксплуатационных повреждений проводят испытания образцов-свидетелей, отдельных узлов или целых изделий определяют остаточную прочность, ресурс и трещиностойкость. Продлить ресурс безопасной эксплуатации можно с использованием всех запасов — по номинальным напряжениям, местным напряжениям и деформациям, трещиностойкости, времени и числу циклов. [c.103]

Объемная прочность. Формы деталей машин обычно бывают сложными. Наличие переходных сечений, канавок, отверстий (сверлении), напрессовок и других концентраторов напряжений (именуемых также надрезами) порождает концентрацию напряжений — явление, заключающееся в местном увеличении напряжений и изменении напряженного состояния в зоне резкого изменения формы детали. При этом а) наибольшее местное напряжение может значительно превышать номинальное напряжение б) местные напряжения быстро убывают по мере удаления от концентратора, их вызвавшего, иначе говоря, эти напряжения характеризуются большим градиентом. [c.21]

Технические критерии статического и усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии, применяемые обычно в расчетах на прочность / — IV теории прочности и их обобщения [6]), имеют дело только с макроскопическими напряжениями и деформациями (I рода). Последние являются усредненными величинами, определяемыми для всего поликристаллического образца в целом, В частности, критерием разрушения по первой теории прочности служит равенство максимального главного напряжения его критическому значению Рр, равному сопротивлению разрушению при простом одноосном растяжении поликристаллического образца. Действительная картина разрушения сложнее. Задолго до полного разрушения всего образца, при напряжениях, значительно меньших разрушающего, в нем появляется множество микроскопических трещин, свидетельствующих о разрушении отдельных элементов структуры. Это явление легко понять, если учесть, что макроскопические напряжения являются средними по отношению к структурным или микроскопическим напряжениям (П рода), которые могут быть как меньше, так и значительно больше макроскопических напряжений в любом данном сечении тела. Максимальные из числа микроскопических растягивающих напряжений, достигая местной (локальной) прочности материала, приводят к образованию микротрещин. В связи с этим очевидно, что расчет по обычным техническим критериям прочности противоречив, поскольку в основу его положено предположение, по которому разрушение вызывается средними (макроскопическими), а не максимальными (из числа микроскопических) напряжениями. Дело обстоит точно так же, как если бы расчет на прочность пластинки с отверстием производился по номинальным напряжениям, без учета концентрации напряжений у отверстия и независимо от формы и размеров отверстия. В структуре технических материалов (сталей, чугунов, бетона и даже стекла) роль концентраторов напряжений принадлежит особенностям микроскопической структуры (кристаллитам, неметаллическим включе-50 [c.50]

В отличие от методов сопротивления материалов в третьем разделе рассмотрены новые, более эффективные подходы к оценке прочности и разрушения. Разрушение материала здесь рассматривается как происходящий во времени процесс при кратковременном, длительном, динамическом и циклическом нагружениях. Изложены теория напряженно-деформированного состояния и критерии разрушения тел с грещи-нами, расчеты на прочность по номинальным и местным напряжениям и деформациям, методы расчега на трещиностойкость. [c.16]

Традиционные инженерные расчеты прочности лри статическом нагружении базировались на двух основных предположениях — о сплошности (бездефектности) используемых конструкционных материалов и о разрушении детали при достижении в наиболее нагруженной точке опасных (критических) напряжений. На рис. 1 пока-ваны четыре состояния пластины с концентрацией напряжений исходное ненагружевное (рис. 1, а), когда отсутствуют внешние нагрузки и номинальные и местные напряжения (Р = О, Он = о, (Тдах = 0), а пластина является сплошной,-нагруженное состояние (рис, ], б), когда действующие нагрузки и напряжения меньше критических (Р < < Ре> %с. ( тахе И пла- [c.11]

Уточненные расчеты и исследования напряженно-деформи-рованного состояния и характеристик материалов проводят с целью получения дополнительной (а также отсутствующей в технической документации) информации об уровне номинальных и местных напряжений и де4юрмаций с учетом фактических свойств материалов, необходимой для установления механизмов повреждений и (или) непосредственно расчетов остаточного ресурса. [c.224]

Для сварных соединений при наличии смещения кромок анали-тич кое определение уровня местной напряженности затруднительно и может быть использован поляризационно-оптический метод исследования напряжений на нрозрачных моделях сварных соединений. В работе [125] исследована зависимость напряженности от смещения кромок сварного шва (рис. 3.3.9, б). Здесь и в дальнейшем для характеристики местного возмущения напряженного (деформированного) состояния в зоне сварного соединения трубы со смещением кромок использовалось отношение напряжений в максимально напряженной зоне сварного шва к соответствующим величинам в безмоментной зоне (номинальные напряжения и деформации), обозначаемое условно как теоретический коэффициент концентрации. Как видно из рисунка, о- может достигать величины порядка осо = 4. [c.172]

В местах резкого изменения призматической фермы бруса (в гал талях прп переходе от одного размера поперечного сечения к дру тому, вблизи надрезов, отверстий и т, п.) возникают напряжения, которые значительно превышают номинальные напряжения а г, определяемые по формуле (46), Эта концентрация напряжений развивается в очень небольших объемах, причем в последних не голыми увеличи вается интенсивность напряжения, но меняется и характер напряженного состояния При статическом нагружении местные напряжения не оказывают существенного влияния на прочность детали как из пластичного материала (конструкпионная сталь), гак и из хрупкого неоднородного материала (чугун). В случае хрупкого однородь-ого материала (инструментальные стали) концентрация напряжений понижает прочность и при статическом нагружении. [c.64]

ПГёометрия, состояние поверхности, номинальные напряжения и градиенты местных напряжений в зоне концентрации испытываемого элемента, модели или образца, их материал и термообработка, условия нагружения (температу-№> среда) должны соответствовать натурному элементу конструкции. [c.63]

Концентрация напряжений — местное повышение напряжений вблизи отверстий, резьбы и других изменений конструктивных форм. Картина напряженного состояния в выточке образца, подвергнутого растяжению в упругой области, показана на рис. 62. В вершине надреза имеет место объемное напряженное состояние с главными напряжениями 01, 02 и ffa. Зависимость между максимальными и номинальными напряжениями имеет вид атах= Од Он, гдеОд—теоретический коэффициент концентрации напряжений, зависящий от геометрии концентратора, размеров образца и вида напряженного состояния. [c.119]

Таким образом, приведенные вьпие уравнения (7.9) —(7.29) позволяют на стадии проектирования провести приближенную оценку напряженно-деформированных состояний в конструкциях ВВЭР при возникновении местных и общих пластических деформаций для целого ряда зон и режимов нагружения, если известны теоретические коэффициенты концентрации Лд, свойства материала ( 0,2,0 , i/ t), уровень номинальных напряжений а , а также распределение температур или упругих термонапряжений. [c.224]

Концеетрация напряжений. Большинство конструкционных элементов в местах изменения формы и размеров (концентраторах напряжений) испытывают значительные напряжения (концентрация напряжения), которые существенно превышают номинальные напряжения (в предположении отсутствия возмущения напряженного состояния). Теоретический концентратор напряжений равен отношению наибольшего местного напряжения к номинальнохсу напряжению при упругом деформировании Kj = тах/ ном- [c.291]

Расчет пределов выносливости так же, как и при экспериментальном их определении с помощью пульсаторных образцов, производится на базе 2 10 циклов по номинальным нормальным напряжениям растяжения—сжатия а/, действующим в элементе перпендикулярно к расчетному сечению. Одновременно учитывается влияние направленных так Ш местных изгибнь1х напряжений возникающих из-за деформации тонкостенных элементов из своей плоскости, и суммарных остаточных напряжений Оос м образующихся в расчетной зоне при изготовлении конструкции. Под расчетной зоной понимается приповерхностный слой металла у концентратора напряжений, механические свойства и напряженное состояние которого обусловливают степень сопротивления усталости элемента конструкции. [c.153]

В аналогичных состояниях находится (рис. 2, а—е) и бездефектная гладкая пластина при отсутствии концентрации напряжений, когда в любом из сечений местные и номинальные напряжения одинаковы (а — Ощах). а разрушение может начаться в любой точке пластины, как только напряжение в ней станет критическим = = Ошах е- После этого несущая способность пластины мгновенно становится нулевой. [c.11]

Возлюжность развития пластической деформации может быть ограничена при наличии градиента номинального напряжения, острого надреза в наиболее напряженном сечении, при низкой температуре материала, в условиях дополнительного динамического нагружения (удара) и в случае наличия местного объемного напряженного состояния от остаточных напряжений, присутствие которых может быть связано, например, с предшествующим местным нагревом, сваркой и т. д. [c.275]

Так как Л зависит от температуры, то а ртакже должно зависеть от температуры. При низких температурах акр понижается и создаются условия, способствующие развитию трещин хрупкого разрушения, начинающихся от точек концентрации напряжений. В данном случае необходимо рассматривать прочность ферритных и перлитных зерен в стали в зоне у края надреза или микротрещины. Стедует отметить, что объемное напряженное состояние в поперечном сечении, ослабленном надрезом или микротрещинами, вызывает повышенное сопротивление скольжению (и повышает местный предел текучести материала). Благодаря ограниченной возможности пластической деформации и сужению поперечного сечения условный предел прочности в номинальных напряжениях надрезанных образцов повышается. Если глубина надреза и радиус закругления у его дна выбраны таким образом, что при данных условиях испытания хрупкое разрушение не может иметь места при напряжении меньше статической прочности данной стали, то надрезанный образец будет обладать более высокой несущей способностью по сравнению с гладким образцом 510 [c.510]

В местах изменения формы и размеров образцов возникают значительные местные напряжения, существенно превышающие номинальные напряжения, т. е. напряжения, вычисленные в предположении отсутствия возмущения напряженного состояния. Явление возникновения местных напряжений называется концентрацией напряжений, а причина, вызвавшая концентрацию напряжений, например отверстие или выточка,— концентратором. Значения теоретических коэе )фициентов концентрации напряжений для образцов и деталей различной геометрии приведены в гл. 1. [c.168]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...