Состояние напряженное по прочности расчетное

Важнейшим вопросом, которым занимается наука о сопротивлении материалов, является вопрос о прочности материалов. Чтобы оценить опасное для прочности состояние элемента конструкции, необходимо уметь находить предельное по прочности (или жесткости) напряжение в любом сложном напряженном состоянии элемента. Эта задача решается с помощью так называемой теории прочности, которая устанавливает решающие факторы опасного для прочности состояния материала. Та или иная теория прочности на основе определенных предпосылок указывает, когда же наступает опасное состояние материала, и дает общее аналитическое условие, связывающее предельное напряжение по прочности и наибольшее действующее в детали напряжение. При этом, используя поведение материала при простейших испытаниях в условиях главным образом линейного напряженного состояния (отчасти плоского — при сдвиге и кручении и объемного — при гидростатическом давлении), получают расчетное соотношение, из которого и находят предельное напряжение для любого сложного напряженного состояния детали. [c.61]

Расчеты на прочность отдельных стержней, балок и конструкций, рассмотренные в предыдущих разделах курса, основаны на оценке прочности материала в опасной точке. При таких расчетах наибольшие нормальные, касательные или эквивалентные напряжения (в зависимости от вида напряженного состояния и принятой теории прочности) в опасном сечении и в опасной точке сравниваются с допускаемым напряжением. Если наибольшие расчетные напряжения не превышают допускаемых, то считается, что надлежащий запас прочности конструкции этим обеспечивается. Такой способ расчета на прочность называют расчетом по допускаемым напряжениям. [c.487]

Итак, мы рассмотрели принципы подхода к расчету на прочность элементов конструкций в условиях сложного напряженного состояния. Решение задачи, как мы видели, сводится к расчету при простом растяжении путем предварительного определения эквивалентного напряжения по одному из критериев пластичности или хрупкого разрушения. Однако определение — это еще не расчет на прочность. Вне поля зрения у нас остался выбор расчетной схемы и выбор достаточного коэффициента запаса. Об этом уже упоминалось на одной из первых лекций, но необходимо говорить снова и снова. [c.92]

На рисунке показан элемент, находящийся в условиях плоского напряженного состояния. Вычислить расчетное напряжение по энергетической теории прочности. [c.213]

Вычислить расчетные напряжения по II, III, IV теориям прочности для элемента, вырезанного из стальной детали ( it = =0,25) и находящегося в плоском напряженном состоянии. По граням элемента действуют напряжения [c.41]

При определении коэффициента запаса прочности для конкретной детали надо учесть влияние коэффициента снижения предела выносливости ( тд)-Опыты показывают, что концентрация напряжений, масштабный эффект и состояние поверхности отражаются только на величинах предельных амплитуд и практически не влияют на предельные средние напряжения. Поэтому б расчетной практике принято коэффициент снижения предела выносливости относить только к амплитудному напряжению цикла. Тогда окончательные формулы для определения коэффициентов запаса прочности по усталостному разрушению будут иметь вид при изгибе [c.562]

Расчет на прочность магистральных трубопроводов в настоящее время производится по методу предельного состояния, которое определяется прочностью труб на разрыв от действия статического внутреннего давления [206]. В качестве основной расчетной схемы при оценке прочности труб принята тонкостенная оболочка, находящаяся под внутренним давлением. Рассматриваемый расчет не учитывает возможной неоднородности распределения напряжений в стенке трубы, вызываемой отклонениями сечений труб от правильной геометрической формы за счет наличия валика сварного шва, смещения кромок в нем и овальности сечения в целом. Оценка [c.136]

Для напряженных состояний с асимметричными циклами переменных напряжений условия прочности характеризуются либо сопротивлением усталости, либо сопротивлением пластическим деформациям или статическому разрушению. Для выяснения того, какой из критериев должен быть использова в конкретном расчетном случае, сопоставляются соответствующие запасы прочности. Для определения запаса прочности по сопротивлению усталости напряжения асимметричного цикла приводятся к эквивалентным напряжениям с симметричным циклом по формулам [c.450]

Экспериментальные и расчетные исследования полей напряжений и деформаций и свойств материалов являются основой для разработки критериев разрушения при неоднородном дефор мированном состоянии (в зонах и вне зон концентрации), а также методов расчета элементов конструкций на циклическую прочность. Усовершенствование и развитие этих методов наряду с их апробированием при проектировании машин и конструкций, подвергаемых действию переменных тепловых и механических нагрузок, используется при разработке нормативных материалов по прочности. [c.9]

Актуальным направлением работ для расчетов напряженно-деформированного состояния и прочности оказывается накопление необходимой информации о характеристиках сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового и неизотермического нагружения. С учетом требуемых испытаний по числу циклов и времени, а также сложности постановки и трудоемкости проведения таких исследований необходимо обеспечение работ соответствующим испытательным оборудованием и проведение широкомасштабных испытаний по определению расчетных характеристик материалов и элементов конструкций. [c.231]

Постановка задачи. Расчеты статической прочности элементов конструкций при сложном напряженном состоянии сводятся к определению по заданным постоянным значениям компонент напряженного состояния в точке расчетного напряжения по той или иной теории прочности и сопоставлению его с опасным для конструкции напряжением. Если компоненты напряженного состояния со временем изменяются и представляют, например, случайные процессы, возникают дополнительно две новые задачи [c.166]

Проверка прочности при расчетным сопротивлении Л = 180 МПа. Расчетное напряжение по третьей теории прочности для плоского напряженного состояния определяется по формуле [c.132]

Современным методом расчета считается расчет, учитывающий объемное напряженное состояние в зоне контакта По энергетической теории прочности расчетное (приведенное) напряжение [c.360]

Гипотезы прочности (теории предельных напряженных состояний, теории прочности) указывают условия перехода материала в предельное напряженное состояние — появления признаков хрупкого разрушения или возникновения текучести. Гипотезы прочности применяют при расчетах по опасной точке (см. стр. 171) при статическом нагружении конструкции, а также — в случаях приведения динамической нагрузки к эквивалентной ей статической (например, при приближенных расчетах на удар). Применяя ту или иную гипотезу прочности, оценку опасности напряженного состояния в исследуемой точке конструкции выполняют путем замены заданного сложного напряженного состояния (двухосного или трехосного) эквивалентным (равноопасным) ему одноосным растяжением. Главное напряжение этого воображаемого (расчетного) одноосного растяжения называют эквивалентным (или приведенным) напряжением. [c.179]

На основании результатов обследования определяется техническое состояние резервуара. В основу оценки технического состояния резервуара положены представления о возможных отказах, имеющих следующие причины наличие в металле и сварных соединениях дефектов, возникших при изготовлении, монтаже, ремонте или эксплуатации, развитие которых может привести к разрушению элементов резервуара изменения геометрических размеров и формы элементов (в результате пластической деформации, коррозийного износа и т.п.) по отношению к первоначальным формам и размерам, вызывающие превышение действующих в металле напряжений по сравнению с расчетными напряжениями изменения структуры и механических свойств металла в процессе длительной эксплуатации, которые могут привести к снижению конструктивной прочности элементов резервуара (усталость при действии переменных и знакопеременных нагрузок, перегревы, действие чрезмерно высоких нагрузок и т.п.) нарушение герметичности листовых конструкций в результате коррозийных повреждений. [c.270]

Подчеркнем еще раз, что возникновения текучести или признаков хрупкого разрушения хотя бы в одной точке конструкции (бруса) рассматривают как нарушение прочности конструкции в целом. Расчет на прочность, основанный на таком представлении об опасном состоянии конструкции, называют расчетом по опасной точке или расчетом по допускаемым напряжениям. В современной расчетной практике применяют также другие методы расчета (по предельным нагрузкам или несущей способности, по расчетным предельным состояниям), основанные на иных представлениях об опасных (предельных) состояниях конструкции, здесь эти методы не рассматриваются (см. [12, 20,36,38,46,49,51]). [c.367]

Таким образом, теории прочности ставят перед собой задачи объяснить причины разрушения материала, находящегося в сложном напряженном состоянии, и по данным механических характеристик материалов, полученных при осевом растяжении или сжатии, построить расчетные формулы. [c.68]

При выводе формул для предельных нагрузок использованы условия пластичности по теории максимальных касательных напряжений. Эксперименты показали, что результаты расчетов применительно к котельным конструкциям и используемым для их изготовления сталям одинаково хорошо согласуются с теорией максимальных касательных напряжений и с энергетической теорией прочности. Но формулы, исходящие из теории максимальных касательных напряжений, получаются проще. Экспериментальные значения для предельных давлений по переходу всей конструкции в пластическое состояние и по разрушающим нагрузкам находятся между расчетными по обеим теориям. [c.319]

Расчет прочности при сдвиге производят по допускаемым касательным напряжениям или по первому предельному состоянию. Допускаемое напряжение [т1 или расчетное сопротивление на сдвиг устанавливают по разрушающему касатель- [c.107]

Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба. Зуб имеет сложное напряженное состояние — см. рис. 8.10. Наибольшие напряжения изгиба образуются у корня зуба в зоне перехода эвольвенты в галтель. Здесь же наблюдаются концентрация напряжений. Для того чтобы по возможности просто получить основные расчетные зависимости и уяснить влияние основных параметров на прочность зубьев, рассмотрим вначале приближенный расчет, а затем введем поправки в виде соответствующих коэффициентов. Допустим следующее (рис. 8.19) [c.119]

Необходимо еще раз остановиться на двух вопросах. Во-первых, надо разъяснить, что все расчеты будут выполняться по опасной точке, т. е. нарушением прочности конструкции будем считать возникновение хотя бы в одной точке заметных пластических деформаций или признаков хрупкого разрушения. Не вдаваясь в подробности, надо упомянуть, что такой подход к расчету не единственно возможный и в расчетной практике применяют другие методы и подходы. Конечно, учащимся строительных специальностей в свое время придется подробно рассказывать о расчетах по предельным состояниям. Во-вторых, надо дать понятие о предельном напряжении как о напряжении, при котором возникают признаки разрушения или появляются заметные пластические деформации уточнить, какие механические характеристики материалов при статическом нагружении являются предельными напряжениями. [c.77]

Современные конструкции из коммозип.иопных материалов находят широкое применение в различных отраслях техники. В процессе эксплуатации в материале этих конструкций может возникать сложное напряженное состояние. Как правило, конструкции из этих материалов являются тонкостенными, поэтому принимается расчетная схема, соответствующая плоскому напряженному состоянию. Составим условия прочности для различных случаев плоского напряженного состояния по различным критериям (табл. 2.8). [c.44]

В монографии рассмотрены особенности конструкций и условий работы водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР), анализируются основные типы пределы1ых состояний и запасы прочности. Изложены методы расчетного определения напряжений в корпусных конструкциях, разъемных элементах, патрубках и трубопроводах при механических, тепловых, динамических и сейсмических нагрузках. Приведены новые результаты по напряженно-деформированным состояниям ВВЭР. [c.4]

Расчет местных максимальных деформаций (напряжений) в зонах концентрации Св отверстиях, резьбах, пазах, радиусах скруглений, буртиках и усилениях сварных швов и т. д.) проводят о учетом названных напряжений. По компонентам деформаций (напряжений) вычисляют приведенные (по той или иной теории прочности) деформации (напряжения). При определении напряженно-деформированного состояния конструктивного элемента для исходного (статического) нагружения в случаях, когда приведенные максимальные деформации (напряжения) превышают предел текучести, расчет выполняют по компонентам деформаций, устанавливаемым экспериментально или из упругопластическото расчета. При этом используют диаграмму статического растяжения конструкционного материала при расчетной температуре. [c.123]

Испытания на растяжение и сжатие. Как видно из предыдущего, располагая весьма небольшими сведениями о поведении растянутых и сжатых стержней под действием приложенной к ним нагрузки, мы уже оказались в состоянии сформулировать условие прочности и расчетным путем находить деформации при допускаемых нагрузках. Это позволило получить решение основных задач проверки прочности и жесткости элементов конструкций. Однако такое решение, по существу, носит чисто формальный характер. Не имея более детальных сведений о процеесах. деформации и разрушения растянутых и сжатых стержней, мы лишены возможности оценить, насколько расчетные формулы, выведенные нами для сплошных, однородных и изотропных тел, применимы для реальных стержней, установить пределы применимости этих формул, установить сознательно величину коэффициента запаса (а следовательно, и допускаемого напряжения). Поэтому ближайшей задачей нашего курса является изучение-процессов растяжения и сжатия стержней из реальных материалов. [c.42]

Ниже при изучении прочности в сложном сопротивленил (изгибе с кручением) будем применять эти расчетные условия прочности. В табл. 7 приведено сопоставление результатов определения расчетных (приведенных) напряжений по рассмотренным выше теориям прочности при чистом сдвиге, двух-стороньем равном сжатии или растяжении, всестороннем равном сжатии или растяжении, напряженном состоянии грунтового массива, когда 03 = 03 = [c.69]

Показательным в отношении влияния неоднородности распределения напряжений по сечению является известный из экспериментов факт, наблюдаемый при испытаниях материалов на усталость в большинстве случаев предел выносливости при изгибе на 10—15% выше предела выносливости при растяжении — сжатии, когда напряжения по сечению образца распределяются равномерно. Каковы бы ни были причины этого явления, расчетные формулы, основанные на тех или иных теориях прочности, должны учитывать указанное квазиупрочнение материала. У хрупких при обычных напряженных состояниях материалов эффект упрочнения почти не проявляется. [c.199]

Запасы прочности при сложном напряженном состоянии. Напряженное состояние в отдельных точках детали и его влияние на термопрочность наиболее надежно учитываются при экспериментальном определении разрушающей нагрузки. Приближенная расчетная оценка запасов прочности при сложном напряженном состоянии ведется по тем же формулам, что и при одноосном состоянии, но под дейсгвуюш ими напряжениями и деформациями (или их размахами) понимаются некоторые приведенные характеристики, вытекающие из соответствующей теории прочности. [c.100]

Несколько более сложный метод расчета предусматривает учет направления действия сил и соответственно использует помимо минимальной прочности шва еще коэффициент повьшгения прочности шва С, зависящий от направления передаваемых швами сил. Расчет вьшолняется в две стадии. Сначала определяют действующие рабочие напряжения и находят расчетные коэффициенты повьшгения прочности С для отдельных участков швов в зависимости от направления передаваемых ими сил. На второй стадии снова определяют рабочие напряжения с учетом коэффициентов повышения прочности швов. При данном подходе требуется знать как прочность углового шва на продольный срез, так и прочность при приложении силы перпендикулярно продольной оси шва. Прочность при произвольном направлении силы опреде-лжтся по формулам, приведенным в 8.3. Этот лютод, как и предыдущий, относится к косвенным. Он также предназначен только для вязкого состояния основного металла и достаточно пластичных швов. [c.262]

I, т, п — направляющие косинусы в гл. 7 J . /2, Jг — инварианты кубического уравнения для определения главных напряжений при объемном напряженном состоянии Д/эгв — эквивалентные моменты по разным теориям прочности Тэжв — эквивалентные напряжения по разным теориям прочности 1раст — коэффициент интенсивности напряжений (расчетный) [c.8]

Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с )ггловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляюпщх. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами. [c.29]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

Анализ зависимости (2.15) показал, что при 5 р 2/V3. При этом с увеличением относительного размера дефекта I / Вкоэффициент Лоде-Надаи р достигает предельного значения при меньшей компактности поперечного сечения Оценку показателя напряженного состояния П следует производить по формуле (2.12). При 1/В=0 приведенные формулы соответствуют расчетной оценке прочности бездефектного сварного соединения с мягкой прослойкой с произвольной компактностью поперечного сечения. [c.56]

Расчет незатянутых болтов. Характерный пример незатянутого резьбового соединения — крепление крюка грузоподъемного механизма (рис. 3.15). Под действием силы тяжести груза Q стержень крюка работает на растяжение, а опасным будет сечение, ослабленное нарезкой. Статическая прочность стержня с резьбой (которая испытывает объемное напряженное состояние) приблизительно на 10% выше, чем гладкого стержня без резьбы. Поэтому расчет стержня с резьбой условно ведут по расчетному диаметру dp d—0,9p, где р — шаг резьбы с номинальным диаметром d (приближенно можно считать dpKdi). Условие прочности нарезанной части стержня на растяжение имеет вид [c.44]

Таким образом, необходимо иметь возможность оценить прочность при плоском или объемном напряженном состоянии, располагая данными о свойствах материала (значении предельного напряжения) при одноосном напряженном состоянии. Практически эта задача рещается путем замены при расчете на прочность заданного плоского (или объемного) напряженного состояния эквивалентным (равноопасным, т. е. имеющим одинаковый коэффициент запаса прочности) ему одноосным растяжением. Напряжение, соответствующее этому воображаемому (расчетному) линейному напряженному состоянию, также называется эквивалентным (Здкв)- Оно может быть определено расчетным путем по известным для заданного напряженного состояния значениям главных напряжений на основе принятого критерия (признака) эквивалентности различных напряженных состояний. Выбор того или иного критерия эквивалентности зависит в первую очередь от свойств материала рассчитываемой детали, а в отдельных случаях и от вида напряженного состояния. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...