Деформация остаточная несущая способность

Область пластической работы конструкционной стали превосходит область упругой работы ее раз в 200. В связи с этим работа материала в пластической области является огромным резервом прочности конструкций, вследствие которого конструкция, как правило, не разрушается (в смысле разделения целого на части), а теряет несущую способность из-за больших остаточных деформаций. Практически разрушение стальных конструкций происходит лишь в случае перехода материала из пластичного в хрупкое состояние. [c.113]

В технологических процессах производства некоторых элементов конструкций предусмотрены специальные операции, создающие пластические деформации и остаточные напряжения, которые повышают несущую способность детали (заневоливание пружин, автоскрепление толстостенных труб, раскручивание дисков). [c.280]

Для сохранения несущей способности стали остаточные деформации при [c.411]

В расчетах прочности предусматривается исключение в соответствующих зонах несущих элементов остаточных деформаций, не связанных с потерей несущей способности, но вызывающих недопустимые перемещения для обеспечения функционирования узлов (заклинивание подвижных частей приводов систем управления защитой, разгерметизация разъемов). Возникновение таких деформаций ограничивается по размахам напряжений в рассматриваемой зоне в пределах приспособляемости. [c.31]

В расчетах несущей способности по настоящей методике учитываются числа циклов нагружения, температуры, асимметрии цикла деформаций (напряжений), нестационарность нагружения, остаточные напряжения от сварки, исчерпание пластичности при технологических и монтажных операциях, снижение пластичности за счет нейтронного облучения и деформационного старения, наличие сварных швов. [c.217]

Значительно более сложны вопросы, связанные с определением предельной несущей способности корпусных конструкций, которые оцениваются величиной и характером внешних сил, вызывающих появление пластических (остаточных) деформаций. [c.173]

Наиболее существенное влияние на характер протекания процесса ползучести в этой, и последующей стадиях ползучести оказывают два основных фактора I) упрочнение материала в результате наклепа, связанного с увеличением остаточной (пластической) деформации, и 2) устранение этого наклепа или понижение несущей способности материала под действием высокой температуры. Явление ползучести можно рассматривать как взаимодействие этих двух факторов, создающих в основном картину чистой ползучести. Эта картина, особенно ка последующих стадиях, может быть осложнена влиянием различных внутренних (например. [c.574]

Для холодной правки характерны неоднородность степени деформации по сечению, а следовательно, несимметричная эпюра остаточных напряжений. В связи с этим при холодной правке необходимо стремиться к распределению деформаций по всему объему металла. Остаточные напряжения способствуют возврату деформации. Для повышения стабильности результата применяют двойную правку с перегибом в обратную сторону и последующим нагревом детали до температуры 400...500 °С, выдержкой в течение 1 ч и охлаждением в контейнере. Такая термическая обработка восстанавливает до 90 % несущей способности деталей. Усилие холодной правки Р (в меганьютонах) определяют по формуле [c.401]

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]

Причины этих разрушений связаны как с использованием новых материалов, так и со стремлением создать более эффективные конструкции. Внедрение высокопрочных конструкционных сплавов, широкое использование сварки, применение в некоторых случаях деталей с утолщенными сечениями, использование уточненных методов расчета способствовали снижению несущей способности элементов конструкций до критического уровня, при котором допускается локальная пластическая деформация без разрушения. В то же самое время особенности технологии сварки, наличие остаточных напряжений после механической обработки, несовершенства сборки повысили потребность в специальном создании локальных пластических деформаций в качестве средства предотвращения разрушения. Увеличение интенсивности переменных во времени эксплуатационных нагрузок и повышение агрессивности окружающей среды также в ряде случаев способствовали разрушению. Все это явилось причиной развития основных положений и разработки систем контроля. Подобные системы обычно включают в себя контроль номинальных напряжений и размеров существующих трещин, с тем чтобы они всегда оставались ниже уровня, который является критическим для материала, используемого в элементе конструкции или машины. [c.61]

Испытание на расслоение, вскрытие неметаллических включений, оценка правильности выбранной термической обработки Определение герметичности и эффективной несущей способности не должно быть остаточной деформации [c.116]

В последнем случае вместо пластического заневоливания следует применять термомеханическую обработку, т. е. подвергать пружины-заготовки, нагретые до температуры предполагаемого рабочего режима, длительному деформированию при напряжениях, не превышающих номинального предела упругости. Это позволяет предварительно выбрать возможные остаточные деформации в связи с релаксацией и снизить тем самым интенсивность дальнейшего снижения несущей способности пружины в эксплуатационных условиях. [c.100]

Как уже отмечалось, конечной операцией изготовления тарельчатых пружин является, как правило, их обжатие до полного сплющивания. При этом в наиболее напряженных зонах тарелок обычно возникают пластические деформации, а при разгрузке в меридиональных сечениях тарелок сохраняются остаточные напряжения, имеющие в опасных зонах сечения напряжения, противоположные напряжениям, возникающим при нагружении. При достаточной продолжительности процесса пластического обжатия обеспечивается стабильность благоприятного распределения остаточных напряжений. В результате заневоливания несущая способность тарельчатых пружин в пределах упругости возрастает, высота тарелок при этом несколько уменьшается. Исследованию этих вопросов посвящена работа [2]. [c.224]

Несущая способность во многом будет зависеть от пластических свойств материала. Под пластичностью понимают способность материала получать большие остаточные деформации, не разрушаясь. Мерой пластичности является относительное удлинение б при разрыве. Чем больше б, тем более пластичным будет материал. [c.336]

Весь процесс ползучести может быть разбит на три последовательные стадии. В первой стадии, отвечающей участку АВ кривой ползучести, деформация протекает с неравномерной, все время уменьшающейся скоростью это так называемая стадия неравномерной, или неустановившейся, ползучести. Длительность первой стадии ползучести, в зависимости от рода материала и от величины температуры и напряжения, меняется от нескольких десятков до нескольких сотен и даже в исключительных случаях) тысяч часов. Наиболее существенное влияние на характер протяжения процесса ползучести в этой и последующих стадиях ползучести оказывают два основных фактора упрочнение материала в результате наклепа, связанного с увеличением остаточной деформации, и устранение этого наклепа или понижение несущей способности материала под действием высокой температуры. Явление ползучести можно рассматривать как взаимодействие этих двух факторов, создающих в основном картину чистой ползучести. Когда влияние упрочнения от наклепа уравновешивается ослабляющим материал влиянием длительного действия высокой температуры, уменьшение скорости ползучести прекращается, наступает вторая стадия ползучести (участок ВС кривой) — стадия равномерной, или установившейся, ползучести, на которой деформация ползучести протекает с постоянной и притом минимальной скоростью. Эта скорость остается постоянной до тех нор, пока не образуется шейка. В третьей стадии в связи с уменьшением поперечного сечения увеличиваются напряжения, вследствие чего возрастает скорость (при постоянной нагрузке). [c.100]

Предельная несущая способность де -талей конструкций при вязком состоянии материала рассматривается как такая стадия их нагружения, после которой существенное изменение размеров происходит без значительного увеличения нагрузки, т. е. наступает быстро развивающееся формоизменение. В ряде конструкций предельное состояние такого типа определяется наибольшими допустимыми остаточными перемещениями из условий сопряженной работы с другими узлами. Например, допустимая вытяжка диска турбомашины зависит от регламентируемых зазоров между ротором и корпусом. Образованию предельных состояний предшествует существенное упруго-пластическое перераспределение деформаций и напряжений, поэтому расчетное определение усилий, отвечающих предельным состояниям, требует решения соответствующих задач методами теории пластичности и в частных случаях способами сопротивления материалов. При повторном, ограниченном по числу циклов нагружении за пределами упругости перераспределение напряжений и деформаций может приводить к затуханию накопления пластической деформации, т. е. приспособляемости. [c.5]

Наиболее интенсивно процесс увеличения несущей способности детали протекает в начальной стадии пластического Деформирования, когда более интенсивно происходит перераспределение напряжений по ее сечению. По мере роста пластических деформаций (начиная со значений ё = 2 3) процесс перераспределения напряжений ослабевает, несущая способность детали повышается медленнее и в основном за счет упрочнения материала, поэтому доводить деформацию детали до этих величин нерационально. Необходимо отметить, что при упрочнении От = О 0,1 несущая способность детали оказывается практически исчерпанной уже при величине остаточной деформации е = 0,2%, при упрочнении От = 0,15 0,30 некоторое повышение несущей способности дает увеличение остаточной Деформации До е = 0,3 -г- 0,5%. Следовательно, предельные нагрузки по деформациям определяются для этих величин остаточных деформаций в зависимости от От, т. е. от упрочнения. [c.74]

Закономерность изменения несущей способности детали по перемещениям носит в целом тот же характер, что и закономерность изменения несущей способности по деформациям. Здесь только важно подчеркнуть, что за счет интенсивного перераспределения напряжений по сечению в начальной стадии пластического деформирования резко возрастают предельные нагрузки при весьма малых остаточных перемещениях. Из этого следует, что даже при весьма малых предельно допустимых полных или остаточных перемещениях [c.74]

Внезапный отказ происходит йз-за превышения действующей нагрузки несущей способности объекта или в результате ошибок расчета и конструирования, или вследствие наличия скрытых дефектов изготовления, или в результате нарушения правил эксплуатации. Внезапный отказ обычно связан с поломками деталей, появлением остаточных деформаций, потерей устойчивости, заеданием или расплавлением. [c.32]

В вязком состоянии их разрушению предшествует существенная пластическая деформация. Для определения несущей способности деталей из пластических материалов обычно рассматривается их поведение при небольшой степени пластического деформирования. Здесь существенное значение приобретает определение предела текучести, который при расчетах в упруго-пластической области принимается равным пределу пропорциональности на кривой деформирования [20]. Различают истинную и условную диаграмму деформирования, В условной диаграмме на оси ординат откладываются напряжения a = S/Fo, а на оси абсцисс — деформации 1 = А1/1о. Здесь S— сила, действующая на растягивающийся образец Fo, 1о — начальная площадь сечения и длина образца А/ — абсолютная деформация образца. На этой диаграмме предел текучести соответствует остаточной деформации образца, равной 0,2 %. Значения этого условного предела текучести приводятся в справочной литературе. Следует учитывать, что после возникновения пластических деформаций в какой-либо части сечения детали имеет место увеличение несущей способности. Это происходит за счет перераспределения напряжений по сечению (например, при изгибе оси или балки) и за счет упрочнения материала детали при пластическом деформировании. [c.120]

Анализ температурных напряжений для пластически деформируемых тел охватывает ряд задач, относящихся к различным областям техники, — от металлургической, ядерной и космической до расчета конструкций и обработки металлов. Интересным примером служит исследование поля остаточных напряжений при закалке или фазовых превращениях. В различных приложениях необходимо предотвратить разрыхление, так как оно нарушает допуски и таким образом влияет на конструирование деталей машин. В другом случае необходимо знать несущую способность топливных элементов и планировку, обеспечивающую необходимые эксплуатационные условия работы. Разнообразие приложений требует проведения систематического анализа влияния, которое могут оказывать на переходны,е и остаточные напряжения, несущую способность и пластические деформации такие специфические факторы, как упрочнение, изменение предела текучести с температурой, поверхностная теплопроводность и т. д. [c.130]

При определении несущей способности по критериям сопротивления малоцикловому нагружению учитывают силовые и температурные нагрузки внутреннее и наружное давление, собственную массу изделия и его содержимого, массу других присоединенных элементов, реакции опор и трубопроводов, температурные воздействия, вибрации, сейсмические нагрузки. Учитываются также остаточные напряжения (деформации) от сварки однородных и неоднородных материалов, [c.122]

Остаточная деформация возникает в том случае, если максимальное давление на заготовку превосходит ее статическую несущую способность, определяемую соотношением ро=1. [c.46]

Коэффициент сопротивления в пластической области характеризует также влияние на несущую способность деталей при статической нагрузке ограничений по жесткости, налагаемых в соответствии с условиями эксплуатации конструкции. В случае, когда пластическая или остаточная деформация в детали не может быть допущена, Q p = Qp и = 1. Если предельно допустимые значения деформаций детали выше значений деформаций, соответствующих достижению предела текучести, то коэффициент сопротивления К, характеризует возрастание несу щей способности благодаря упруго-пластическому перераспределению напряжений в процессе деформирования. Это возрастание может быть использовано в соответствии с допустимыми перемещениями, уже превышающими упругие. Коэффициент зависит от распределения напряжений за пределами упругости и параметров диаграммы деформирования. Определение предельных нагрузок и по ним величин коэффи- [c.440]

Специфической особенностью повреждения при малоцикловой усталости, отличающей ее от обычной усталости, является накопление односторонней макропластической деформации. Эта особенность сначала порождала сомнения в приемлемости поверхностного наклепа для увеличения несущей способности деталей, работающих в условиях малоцикловой усталости. Эти сомнения базировались на том, что ППД сопровождается уменьшением запаса пластичности наклепанного слоя, тогда как способность к накоплению пластической деформации является одним из основных факторов, определяющих сопротивление малоцикловой усталости материалов и конструкций. По той же причине ставилась под сомнение устойчивость благоприятных остаточных напряжений, вызванных поверхностным наклепом. Однако в результате ряда специальных исследований (применительно к сосудам давления, подштамновым плитам прессов, корпусам подводных лодок и др.) эти сомнения были преодолены. К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, подтверждающий возможность применения поверхностного наклепа для увеличения несущей способности материалов в условиях малоцикловой усталости. [c.164]

В многослойных сосудах с гарантированным натягом между слоями несущая способность конструкции повышается как за счет автофреттажа, так и соответствующего распределения остаточных деформаций в слоях (внутренние, наиболее нагруженные слои, в процессе импульсной раздачи подвергаются наименьшей деформации). Более того, можно создавать многослойные сосуды и конструкции, у которых несколько слоев, как бы пакет, может иметь гарантированный зазор (в этом случае несколько слоев раздаются за один взрыв), а последующие — гарантированный натяг (слои раздаются последовательно, причем у наружных — деформации больше, чем у внутренних). [c.53]

В предисловии ко второму изданию статьи, увидевшей свет под названием Практическая теория пластичности и прочности стали , Шиманский писал Работа эта имеет дискуссионный характер, так как изложенные к ней основные положения во многом не только не согласуются, но и противоречат существующей в настоящее время трактовке затронутых в работе вопросов . Стремясь обратить внимание читателя на направленность новой редакции статьи, он включил в ее наименование слово практическая , поскольку выводы этой теории могут быть непосредственно использованы для решения практических задач инженерной практики . К таким задачам он относил определение пластической (остаточной) деформации конструкции но известным величине и характеру действующих внешних сил оценку наибольпгей несущей способности стальной конструкции в области ее пластической деформации определение по известной остаточной деформации конструкции значений вызвавших ее внешних сил, полагая, что характер распределения этих сил оставался одинаковым в течение всего времени их действия установление критериев сравнительной оценки различных сталей с 1Г03ИЦИИ пригодности их для заданного назначения и на )Toii базе установление рациональных требований к судостроительным сталям. [c.174]

Прочность системы, как правило, оценивают величиной вибронапряжений, возникающих в ее элементах. Условие качества требует, чтобы максимальные напряжения (в случае сложного нанряжениого состояния — некоторые максимальные эквивалентные напряжения) не превышали допускаемых значений. Включение в число параметров качества усилий и моментов, возникающих в элементах системы, позволяет вести расчет по несущей способности элементов. Поскольку вибрационное нагружение, которое в конечном счете приводит к отказу элемента системы, обычно сопровождается накоплением повреждений, то более правильный подход к оценке вибрационной надежности основан на рассмотрении процесса накопления повреждений. В число параметров качества системы при этом включаются меры повреждения и остаточных деформаций, размеры трещин и других дефектов и т. п. Условие качества сводится к требованию, чтобы характеристики повреждаемости не превышали предельно допустимых значений. Одно из преимуществ подхода к вибрационным расчетам на основе методов теории надежности состоит в возможности комплексного учета всего разнообразия факторов, влияющих на надежность и долговечность [12]. [c.322]

Во избежание образования остаточных деформаций занево-ленной пружины в процессе ее длительного нагружения в условиях эксплуатации и снижения в связи с этим несущей способности пружины целесообразно [c.122]

В отношении влияния сварных соединений на работу тонкостенных конструкций необходимо отметить два отрицательных фактора сварочные деформации в зонах швов, увеличивающие несовершенства формы оболочки остаточные сварочные напряжения в сварных швах и прилегающих зонах. Они могут заметно снизить несущую способность, особенно при работе на устойчивость, а следовательно, потребовать дополнительных ватрат массы на их компенсацию. Поэтому создание надежных сварных тонкостенных конструкций является комплексной задачей, при решении которой проектант должен обеспечить прочность и технологичность. В качестве рекомендаций для тонкостенных конструкций отметим следующее необходимо стремиться к уменьшению сварных соединений располагать швы в местах, где конструкция менее чувствительна к несовершенствам применять стыковые швы. [c.369]

Несущую способность пружин при действии статических нагрузок повышают заневоливанием, в результате которого в сечениях проволоки пружины создаются остаточные напряжения, а сама пружина получает остаточную осадку. За счет этого при последующих нагружениях создаются упругие деформации при усилиях, соответствующих напряжениям, превышающим предел текучести. Пружины, работающие при длительных вибрационных воздействиях, в коррозионной среде или при повышенных температурах, запеволиванию подвергать не следует. Расчет заневоленных пружин см. в работе [1]. [c.87]

Если предельно допустимые значения деформаций детали выше значения деформаций, соответствующих достижению предела текучести, то Qпpeд >Qr и коэффициент сопротивления в пластической области характеризует возрастание несущей способности благодаря упруго-пластическому перераспределению напряжений в процессе деформирования это возрастание может быть использовано в соответствли с допустимыми перемещениями, уже превышающими упругие деформации. В случае, когда пластическая или остаточная деформация в детали, не может быть допущена, Спред = Qt и Qap = 1. [c.75]

Несущая способность образца, под которой подразумевается нагрузка, в данном случае изгибающий момент Мд, при заданной остаточной деформации б может быть подсчитана но формуле (11.24) с использованием полученного выраячения (V.3) для номинальных напряжений. Аналогичный расчет несущей способности может быть сделан и для других случаев неоднородного напряженного состояния (кручение, концентрация напряжений и т. п.). Так же может быть подсчитана несущая способность и для случаев циклического нагружения. Для таких расчетов необходимо знать связь между напряжениями и деформациями но высоте рас- сматриваемого сечения образца. [c.241]

Критерии расчета. Для большинства валов современных машин решающее значение имеет сопротивление усталости. При работе с большими перегрузками может проявляться малощшювая усталость. Для тихоходных валов из нормализованных, улучшенных и закаленных с высоким отпуском сталей ограничивающим критерием может быть также статическая несущая способность при пиковых нагрузках (отсутствие недопустимых остаточных деформаций), для валов из хрупких и малопластичных материалов (чугуны, низкоотпущен-ные стали) при ударных нагрузках и низких температурах - сопротивление хрупкому разрушению. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...