Детали Напряжения — Коэффициенты концентрации

В отличие от теоретического коэффициента концентрации, зависящего только от формы (геометрии) детали, эффективный коэффициент концентрации зависит также и от свойств материала детали чем менее пластичен материал, тем он чувствительнее к концентрации напряжений. Эффективные коэффициенты концентрации устанавливают опытным путем, но в некоторых случаях при отсутствии экспериментальных данных их вычисляют по известным значениям теоретических коэффициентов концентрации и [c.556]

Для учета концентрации напряжений в связи с реальными свойствами материала детали вводят эффективный коэффициент концентрации напряжений [c.253]

Отношение максимального местного напряжения к среднему напряжению называется коэффициентом концентрации напряжений, который в зависимости от конструкции и материала детали изменяется в очень больших пределах — от 1,2 до 3. [c.204]

Для распределения напряжений в зонах концентрации характерно следующее 1) резкое повышение напряжений в зоне концентрации, сопровождаемое уменьшением напряжений вблизи зоны концентрации 2) появление дополнительной компоненты напряжения 3) коэффициент концентрации напряжений для выточки (или надреза) при данных глубине ее и размерах детали зависит главным образом от кривизны поверхности по дну выточки. [c.443]

Так как усталостное разрушение связано с местными нарушениями прочности, то на величину предела выносливости существенно влияет концентрация напряжений, связанная с формой детали, размеры детали, состояние поверхности и свойства поверхностного слоя, а также коррозия. Все эти факторы учитываются введением соответствующих коэффициентов в величину предела выносливости или расчетного напряжения. В частности, концентрация напряжений учитывается коэффициентом концентрации напряжений, причем этот коэффициент определяют экспериментально, как отношение предела выносливости при симметричном цикле для гладкого образца к той же величине при наличии концентрации напряжений эффективный коэффициент концентрации напряжений) [c.445]

Как видно из рис. 4.7 (номограммы), наклепом можно повысить предел выносливости круглой детали с теоретическим коэффициентом концентрации напряжений = 2,5 при изгибе с вращением более чем в три раза, что хорошо согласуется с экспериментальными данными [39,41, 66]. При этом можно более чем на 30 % уменьшить диаметр поперечного сечения и более чем на 50 % - массу детали при равнопрочности неупрочненной и поверхностно-упрочненной деталей. С помощью номограммы можно назначить фактическую относительную толщину упроч- [c.94]

Чтобы уменьшить концентрацию напряжений в деталях, испытывающих деформацию изгиба, необходимо предусматривать плавные переходы от одного размера сечения к другому, закругления в углах, уменьшение жесткости более массивной части детали в месте перехода и т. п. Все это приводит к заметному снижению коэффициента концентрации и, следовательно, благоприятно сказывается на прочности деталей. [c.217]

Влияние концентрации напряжений. В местах резкого изменения поперечных размеров детали, у отверстий, надрезов, выточек и т. п. возникает, как известно, местное повышение напряжений, снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка (или Кх), который определяется экспериментальным путем. Указанный коэффициент представляет собой отношение предела выносливости а 1 гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливости образца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжений, т. е. [c.227]

Заметим, что коэффициент концентрации напряжений для выточки (или надреза) при данной ее глубине н размерах детали зависит главным образом от кривизны поверхности по дну выточки. [c.236]

Находим эф фективный коэффициент концентрации напряжений для детали [c.616]

Расчеты на прочность при постоянных напряжениях деталей из пластичных материалов обычно производят согласно условию отсутствия общих пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса гю отношению к пределу текучести материала. Коэффициенты концентрации напряжений в расчеты не вводят, так как пики напряжений сглаживаются вследствие местных пластических деформаций, не опасных для прочности детали. [c.12]

Теоретический коэффициент концентрации напряжений, определяемый в предложении, что материал при деформации следует закону Гука, во многих случаях не дает правильного представления о влиянии концентрации напряжений на прочность детали. Если бы материал вплоть до разрушения следовал закону Гука, то прочность детали при наличии концентрации напряжений была бы меньше прочности подобной детали без очагов концентрации в раз. Опыты показывают, что для [c.79]

В тех случаях, когда экспериментальные данные по определению эффективного коэффициента концентрации напряжений отсутствуют, а известны значения теоретического коэффициента концентрации напряжений, можно использовать для определения Ка следующую эмпирическую формулу Ка= - -д (а — 1), где д — так называемый коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений легированных сталей значение д близко к 1. Для конструкционных сталей в среднем серого чугуна значение д близко к нулю. Иначе говоря, серый чугун нечувствителен к концентрации напряжений. Более подробнее данные относительно д для сталей приведены на рис. VII. 12, Влияние абсолютных размеров поперечного сечения детали. Опыты показывают, что [c.316]

Для хрупких материалов значение приближается к значению теоретического коэффициента концентрации к . Здесь, правда, возможны исключения. Для чугуна, например, независимо от формы детали, к+1 = . Объясняется это структурными особенностями чугуна, имеющего в своей массе включение графита. Каждое включение является очагом концентрации, приводящим к существенно большим местным напряжениям, чем те, которые обусловливаются конструктивными факторами (выточками, отверстиями и пр.). [c.399]

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

Эффективный коэффициент концентрации напряжений меньше теоретического или в редких случаях равен ему, т. е. ( . а. ) он зависит как от геометрии детали (от величины а, или а. ), так и от ее материала. При этом материалы более прочные и менее пластичные оказываются чувствительнее к концентрации напряжений, т. е. при одном и том же значении а, (или а ) значение к, (или к ) для деталей из высокопрочной легированной стали выше, чем для детали из углеродистой стали. [c.334]

Теоретический коэффициент концентрации отражает влияние концентратора напряжений в условиях, далеких от разрушения детали, поэтому вводится понятие эффективного коэффициента концентрации напряжений, обозначаемого К или К . [c.282]

Решение. Наименьший диаметр детали по выточке d = D — 2 г = 50—2х X 5 = 40 мм. Для выточки с г = / и r/rf= 0,125 теоретический коэффициент концентрации напряжений a = 2,07 (см. приложение 11). Для случая Did = = 1,25 относительный градиент напряжений определяем по формуле (см. приложение 18) [c.294]

Для детали с галтелью при rid = 0,12 и Did — 1,25 теоретические коэффициенты концентрации будут = 1,56 и приложение 15). Линейная протяженность очага концентрации напряжений X = nd = 3,14 X X 100 = 314 мм. Относительные градиенты напряжений определяем по формулам (см. приложение 18) [c.298]

Коэффициент концентрации напряжений для детали без резких переходов, выточек и канавок с чисто обработанной поверхностью определяется по эмпирической формуле [c.66]

Общие соображения. В первую очередь необходимо объяснить, почему эти расчеты выполняют в форме проверочных, т. е. определяют расчетный коэффициент запаса и сравнивают его с требуемым. Конечно, формально можно определить допускаемое напряжение как при симметричном, так и асимметричном цикле, но это будет самообман — ведь установить значения коэффициентов концентрации напряжений и масштабного фактора, пока не намечена конфигурация детали и не найдены ее размеры, можно лишь грубо ориентировочно. А после того как из приближенного расчета основные размеры детали определены, нет смысла сопоставлять расчетное напряжение с допускаемым, проще и нагляднее провести сопоставление коэффициентов запаса. Восприятие учащимися такого подхода к оценке прочности, естественно, зависит от того, насколько широко применялись расчеты по коэффициентам запаса в предшествующих главах курса. [c.182]

Эффективный коэффициент концентраций напряжений представляет собой отношение предела выносливости образца без концентрации напряжений к пределу выносливости образца (или детали) тех же размеров с концентратором напряжений. [c.350]

При симметричном цикле переменных напряжений коэффициент запаса прочности устанавливается по величине предела выносливости детали. Влияние основных факторов (концентрации напряжений, масштабного фактора и состояния поверхности) на выносливость детали можно учесть общим коэффициентом [c.423]

Сопротивление усталости материала оценивается по пределу выносливости (а )й , определяемому на гладких лабораторных образцах малого диаметра, а для суждения о прочности детали при переменных напряжениях необходимо знать ее предел выносливости (o-ikV- Поэтому вводят дополнительное понятие эффективного коэффициента концентрации напряжений детали k )a, определяемого по формуле [c.670]

Снижение предела выносливости за счет наличия концентраторов напряжений (выточек, отверстий, шпоночных канавок, резких переходов от одних размеров детали к другим и др.) учитывается действительным коэффициентом концентрации напряжений к (к > 1. В неответственных [c.108]

Описанный способ определения эффективного коэффициента концентрации является довольно грубым. Коэффициент чувствительности заметно меняется в зависимости от геометрических особенностей как самой детали, так и очага концентрации напряжений. Наблюдается некоторое снижение q в случае больших коэффициентов Ка и некоторое возрастание при увеличении абсолютных размеров детали. Поэтому вопрос определения эффективного коэффициента концентрации смыкается с так называемым масштабным эффектом, к рассмотрению которого мы сейчас и перейдем. [c.490]

Влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости оценивается эффективными коэффициентами концентрации К и К,— эффективные коэффициенты концентрации, определенные при действии в поперечном сечении детали соответственно только нормальных и только касательных напряжений, причем [c.338]

С увеличением размеров второго образца предел усталости его будет уменьшаться. Отношение предела усталости при симметричном цикле гладкого лабораторг ного образца к пределу усталости при симметричном цикле большого образца (или детали) с концентрацией напряжений назовем аффективным коэффициентом концентрации напряжений и обозначим его через Величина эффективного коэффициента концентрации зависит не только от величины коэффициента концентрации а, но также от материала и абсолютных размеров, образца или детали. С повышением прочности стали, с увеличением абсолютных размеров детали величина эффективного коэффициента концентрации повышается. Для деталей больших размеров, изготовленных из прочной стали (легированной или углеродистой с термической обработкой), эффективный коэффициент концентрации напряжений близок к теоретическому коэффициенту концентрации напряжений, т. е. если предел усталости при симметричном цикле гладкого небольшого диаметра образца из прочной стали был равен a i =5100к/ /сж , то образец больших размеров из той же стали с поперечным небольшим сверлением, с коэффициентом концентрации а = 3 будет иметь предел усталости, близкий к 7Q0кГ/см . Таким образом, при выборе материала для деталей, работающих при переменных нагрузках надо иметь в виду, что чем более прочна сталь, тем она более чувствительна к концентрации напряжений. Поэтому стали с высоким пределом прочности требуют и более тщательной обработки поверхности. [c.356]

На величины эффективных коэффициентов концентрации напряжений влияют и их ограничивают целый ряд факторов, таких как статическая прочность 1детали с концентрацией напряжений, теоретический коэффициент концентрации напряжений для данного концентратора напряжений, абсолютные размеры и эффект коррозии трения (fretting effe t), каждый из которых необходимо учитывать. О том, как может быть предсказан эффект коррозии трения, известно очень мало, но приближенная оценка может быть найдена, если предположить, что его влияние будет одинаковым для деталей подобных конструкций (см. разд. 8.5). Это необходимо при оценке прочности болтовых соединений (см. разд- 10.4) и конструктивных деталей, где для алюминиевых сплавов могут быть получены исключительно высокие значения эффективных коэффициентов концентрации для амплитуд Ка (порядка 10) вследствие повреждающего воздействия эффекта коррозии трения. Таким образом, эффект коррозии трения, если он имеет место, вызывает значительно большее снижение прочности, чем то, которое обусловлено концентрацией напряжений, вызванной геометрией детали. [c.21]

Применение поверхностпоп закалкп наиболее эффективно при наличии на поверхности детали концентраторов напряжении. Эффективный коэффициент концентрации напряжений Рд для закаленных тока.лш высокой частоты образцов с надрезами, насаженными втулками и т. п., по данным ЦНИИТМАШ, близок к единице. [c.198]

Например, имее.м две детали одинаковой конфигурации. Одна изготовлена из стали с циклической прочностью Ст1 при коэффициенте концентрации напряжений /сэ 1, а другая — из стали более высокой прочности Стг и с более высоким коэффициентом концентрации напряжений к 2- Отношение запасов надежности, определенных по максимальным напряжениям на участке ослабления, равно [c.302]

Эсрфективный коэффициент концентрации напряжений определяют опытным путем как отношение предела прочности детали [c.215]

В формулах (27.5), (27.6) и (27.7) приняты следующие обозначения сг 1 и т 1 — пределы выносливости материалов при симметричном цикле изменения нормальных и касательных напряжений щ и — амплитудные нормальные и касательные напряжения циклов От и т , — средние нормальные и касательные напряжения циклов Ко и Кх — эффективные коэффициенты концентрации напряжений е — масщтабный фактор, т. е. коэффициент, учитывающий влияние размеров детали р — коэффициент, учитывающий [c.423]

Влияние концентрации напряжений. Замечено, что в местах резкого изменения размеров деталей (рис. 15.3) вблизи выточек (а), отверстий (б), канавок и галтелей (в) — в детали возникают местные напряжения, которые значительно превышают напряжения, вычисленные по формулам сопротивления материалов. Это явление называется концентрацией напряжений. Отношение местного напряжения Деаст расчетному а еор называется теоретическим коэффициентом концентрации [c.154]

Снижение предела выносливости за счет наличия концентраторов напряжений (вьггочек, отверстий, шпоночных канавок, резких переходов от одних размеров детали к другим и др.) учитывается действительным коэффициентом концентрации напряжений (к- )>1. В неответственных расчетах и при отсутствии данных величину к можно определять по следующим эмпирическим соотношениям [c.63]

Влияние размеров (масштабный фактор). Эффективность кон-цен грации напряжений связана с абсолютными размерами сечения детали, а именно с увеличением размеров детали при сохранении ее ГС 1етрического подобия значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений увеличиваются. [c.668]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...