Предельное состояние

В первом томе содержится информация, составляющая фундамент механики твердого деформируемого тела. Подробно обсуждаются свойства конструкционных материалов, анализ напряженно-деформированного состояния в точке сплошной среды и физические уравнения в реологическом аспекте. Уделено значительное внимание проблеме предельного состояния материала в локальной области. За- [c.35]

Даны методические указания по решению типовых задач, включены задачи повышенной трудности, в большинстве задач учтены особенности расчета по предельным состояниям. Предназначен для студентов строительных специальностей. [c.37]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

Кроме феноменологических подходов к проблеме хрупкого разрушения в настоящее время интенсивно развиваются исследования по анализу предельного состояния кристаллических твердых тел на основе физических механизмов образования, роста и объединения микротрещин. Разработаны дислокационные модели зарождения и подрастания микротрещины [4, 24, 25,. 106, 199, 230, 247], накоплен значительный материал по изучению закономерностей образования и роста микротрещин в различных структурах [8, 22, 31, ИЗ, 183, 213, 359, 375, 381], подробно изучены макроскопические характеристики разрушения, в том числе зависимости истинного разрушающего напряжения от разных факторов, таких, как диаметр зерна, температура и т. д. [6, 101, 107—109, 121, 149—151, 170, 191, 199, 222, 387, 390, 410, 429]. Как отмечалось выше, при формулировке критериев разрушения наиболее целесообразным представляется подход, интерпретирующий механические макроскопические характеристики исходя из структурных процессов, контролирующих разрушение в тех или иных условиях. [c.59]

В заключении данного раздела покажем, что предельное состояние, отвечающее потере несущей способности в микрообъеме, предшествует процессу взаимодействия пор между собой. Для этого проведем оценку относительного расстояния между двумя соседними порами h= г — 2R .n)IR .a при бР = е/, [c.123]

В настоящей главе делается попытка с физико-механических позиций провести количественный анализ закономерностей разрушения материала, когда характеристики предельного состояния зависят от скоростных параметров деформирования [115, 128, 129, 185]. [c.151]

Изложенные здесь основные закономерности межзеренного разрушения в условиях длительного статического и циклического нагружений положены в основу рассматриваемой ниже физико-механической модели. Анализ влияния скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, может быть выполнен исходя из схемы, приведенной на рис. 3.2. Для этого значения критической деформации е/ или долговечности Nf при межзеренном накоплении повреждений, рассчитанные по предлагаемой ниже модели, должны сравниваться с аналогичными параметрами, полученными в предположении внутризеренного характера зарождения макроразрушения по одной из ранее разработанных методик (см. гл. 2). [c.155]

Как видно из уравнения (3.1), единственным отличием его от уравнения предельного состояния при вязком разрушении [c.156]

Следует отметить, что в случае поворота главных площадок необходимо прослеживать развитие пор по всем возможным ориентациям границ зерен, так как неизвестно, на каких гранях поры вырастут больше, т. е. где будет слабейшее звено при разрушении. Естественно, что такой анализ весьма затруднен. Поэтому будем рассматривать развитие пор в сечении, перпендикулярном действию наибольших за период нагружения главных напряжений оь Очевидно, такая схематизация соответствует максимально возможному росту пор и, следовательно, дает консервативную оценку предельного состояния материала. [c.164]

Увеличение длины усталостной трещины от L до L -j- AL описывается уравнением предельного состояния материала структурного элемента у вершины трещины при нестационарном нагружении [см. уравнение (2.111) ДЬ = р тр1. Каждый структурный элементе по мере продвижения трещины подвергается нестационарному нагружению, начиная от его попадания [c.216]

Прогноз субкритического развития трещины при вязком разрушении во многих случаях, как известно, проводится на основании концепции /д-кривых. Данная концепция весьма формальна и не отражает физической сущности рассматриваемого явления. Так, увеличение сопротивления росту трещины по мере ее развития, выраженное зависимостью Jr AL), связано с неоднозначностью описания НДС у вершины движущейся трещины с помощью /-интеграла реально сопротивление разрушению материала у вершины растущей трещины (критическая деформация е/) остается постоянным. Кроме того, Уд-кривые не инвариантны к схеме нагружения и типу образца, что ставит под сомнение их использование для анализа предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.266]

Предельное состояние ремонтируемых изделий определяется неэффективностью их дальнейшей эксплуатации из-за старения и частых отказов или увеличения затрат на ремонт. Предельное состояние может также определяться моральным старением. [c.33]

Все реальные газы при высоких температурах и малых давлениях почти полностью подходят под понятие идеальный газ и практически по свойствам не отличаются от него. Состояние идеального газа — это предельное состояние реального газа, когда давление стремится к нулю (р 0). [c.22]

Масса пара в 1 м влажного воздуха, численно равная плотности пара Рп при парциальном давлении ри, называется абсолютной влажностью. Если при постоянной температуре t увеличивать влажность воздуха, то плотность водяного пара будет возрастать. Если же температура влажного воздуха будет ниже температуры насыщения водяного пара при давлении смеси, то предельной плотностью водяного пара будет плотность сухого насыщенного пара при парциальном давлении его, меньшем, чем давление смеси. В этом предельном состоянии влажный воздух будет представлять собой смесь сухого воздуха и сухого насыщенного водяного пара. [c.236]

Расчет шлицевых соединений должен производиться на смятие и износ в соответствии с основными предельными состояниями шлицевых соединений — смятие и износ (см. ГОСТ 21425— [c.85]

Все существующие теоретические методы расчета основаны на гипотезах о преимущественном влиянии того или иного фактора на процесс перехода материала в предельное состояние. Суть применения этих гипотез для оценки прочности материала заключается в замене фактического напряженного состояния равноопасным (эквивалентным) ему линейным напряженным состоянием. Равноопасными называют такие напряженные состояния, у которых при пропорциональном увеличении напряжений одновременно наступает предельное состояние. [c.196]

Теория наибольших нормальных напряжений (первая теория прочности). Согласно этой теории преимущественное влияние на прочность оказывает величина наибольшего нормального напряжения. Предполагается, что нарушение прочности в общем случае напряженного состояния наступит тогда, когда наибольшее по абсолютной величине нормальное напряжение достигнет значения, соответствующего предельному состоянию данного материала при простом растяжении или сжатии. [c.196]

Теория наибольших касательных напряжений (третья теория прочности), в качестве фактора, определяющего прочность материала, здесь принимается величина наибольшего касательного напряжения. Предполагается, что предельное состояние в общем случае напряженного состояния наступит тогда, когда наибольшее касательное напряжение Ттах достигнет опасного значения, соответствующего предельному состоянию данного материала при растяжении. [c.197]

Энергетическая теория формоизменения (четвертая теория прочности). В качестве критерия прочности в данном случае принимается количество удельной потенциальной энергии формоизменения, накопленной деформированным элементом. Согласно этой теории переход материала в предельное состояние в общем случае напряженного состояния произойдет тогда, когда величина удельной потенциальной энергии формоизменения достигнет значения, соответствующего предельному состоянию данного материала при растяжении. [c.198]

По опасным напряжениям устанавливают допускаемые напряжения [04.] при растяжении или [а ] при сжатии (см. 34), обеспечивая известный коэффициент запаса против наступления предельного состояния. Таким образом, условие прочности для одноосного напряженного состояния (рис. 171, а) принимает вид [c.182]

Критерий наибольших касательных напряжений [третья (III) теория прочности]. Здесь в качестве критерия прочности принята величина наибольшего касательного напряжения. Согласно этой теории предполагается, что предельное состояние в общем случае наступает тогда, когда наибольшее касательное напряжение т акс достигает опасного значения т°. Последнее определяется при достижении предельного состояния в случае простого растяжения. [c.185]

Считая предельным состоянием наступление текучести, из равенства (7.9) имеем [c.186]

Предполагая, что закон Гука справедлив вплоть до наступления предельного состояния, можно потенциальную энергию формоизменения в общем случае напряженного состояния записать, согласно выражению (6.41), в виде [c.186]

Условия перехода материала в предельное состояние, а также условия прочности по различным теориям были выражены через главные напряжения Oj, Oj, 03, которые являются инвариантами напряженного состояния. [c.190]

Г. С. Писаренко и А. А. Лебедев, считая, что наступление предельного состояния обусловлено способностью материала оказывать сопротивление как касательным, так и нормальным напряжениям, предложили искать критерии прочности в виде инвариантных по отношению к напряженному состоянию функций касательных напряжений и максимального нормального напряжения. Предложен, например, критерий в следуюш,ей линейной форме [c.191]

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ [c.487]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПРЕДЕЛЬНОМ СОСТОЯНИИ [c.487]

При расчете по допускаемым напряжениям опасным, или предельным, состоянием конструкции считается такое ее состояние, при котором наибольшее напряжение хотя бы в одной точке материала конструкции достигает опасной величины — предела текучести (для пластичного материала) или временного сопротивления (для хрупкого материала). Состояние всей остальной массы материала во внимание не принимается. [c.487]

В связи с этим недостатком метода расчета на прочность по допускаемым напряжениям возникла необходимость в новом подходе к оценке прочности конструкций. Был предложен метод расчета конструкций по предельному состоянию. [c.488]

Под предельным состоянием конструкции понимают такое ее состояние, при котором она теряет способность сопротивляться внешним воздействиям или перестает удовлетворять предъявляемым эксплуатационным требованиям. [c.488]

В сборнике представлены задачи на все основные разделы курса сопротивления материалов растялсение-сжатие, аюж ное напряженное состояние и теории прочности, сдвиг и смятие, кручение, изгиб, слож ное сопротивление, кривые стержни, устойчивость элементов конструкций, методы расчета по допускаемым нагрузкам и по предельным состояниям, динамическое и длительное действие нагрузок. Общее количество задач около 900. Некоторые задачи снабжены решениями или указаниями. [c.38]

Обычно при нестационарном нагружении, как циклическом, так и статическом, для определения предельного состояния материала используют понятие повреждений D и вводят определенные правила их суммирования. Наиболее распространено правило линейного суммирования повреждений [46, 98, 141], которое для случая статического нагружения при переменной жесткости От/о МОЖНО ззписать в виде [c.124]

При этом предельное состояние, отвечающее разрушению, соответствует условию D = l. В настоящем разделе проведено иссле- [c.124]

Рассмотрим результаты экспериментов, характеризующие влияние скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, и сопоставим их с механизмами накопления повреждений и разрушения. Основная закономерность, которая наблюдается при различных схемах деформирования в условиях, когда скоростные параметры нагружения влияют на характеристики разрушения, состоит в уменьшении критических значений этих характеристик при снижении эффективной скорости деформирования. Так, при испытании на ползучесть в определенном температурном интервале снижение скорости установившейся ползучести, вызванное уменьшением приложенных напряжений, может приводить к уменьшению деформации ef, соответствующей разрушению образца. В качествее примера на рис. 3.1, а приведены результаты опытов на ползучесть для ферритной стали, содержащей 0,5% Сг, 0,25% Мо, 0,25% V, при 7 = 550°С и напряжении а =150- 350 МПа [342]. При скорости установившейся ползучести порядка 10 3 с деформация до разрушения образца составляет всего несколько процентов. [c.151]

Будем полагать, что в момент начала процесса неустойчивого деформирования за счет наличия пор нагруженность материала такова, что его реология начинает подчиняться закону упругопластического, а не упруговязкого деформирования. При этом принимается, как и в подразделе 2.2.2, что локальное изменение деформации в характерном сечении не приводит к изменению соотношения компонент тензора напряжений (а следовательно, и параметров qn = a fOi и q,n omfoi) в структурном элементе. Окончательно условие достижения критической деформации при межзеренном разрушении формулируется аналогично условию предельного состояния в случае внутризеренного вязкого разрушения [c.156]

Один из наиболее трудных и наименее разработанных вопросов механики материалов — прогнозирование типа разрушения (внутризеренного или межзеренного) и условий перехода от внутризеренного, менее опасного разрушения, к межзерен-ному, приводящему к снижению критической деформации и долговечности материала. В настоящей главе предложен подход к анализу типа разрушения в зависимости от условий испытаний. Суть подхода заключается в параллельном анализе накоплений повреждений в теле зерна и по его границам тип разрушения будет определяться тем процессом, который дает меньшие значения параметров предельных состояний материала Nf и е/). Такой анализ может проводиться на основании физико-механических моделей кавитационного внутризеренного или усталостного разрушения, рассмотренных в гл. 2, и модели кавитационного межзеренного разрушения, представленной в данной главе. [c.187]

В процессе эксплуатации изделий важное значение имеет долговечность их службы. Долговечность — это свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Предельное состояние изделия определяется в зависимости от его схемо-конструктивных особенностей, режима эксплуатации и сферы использования. [c.33]

Для многих перемонтируемых изделий (шестерни, осветительные лампы, узлы электро- и радиоприборов) предельное состояние совпадает с отказом. В ряде случаев предельное состояние определяется достижением периода повышенной интенсивности отказов. Таким методом определяется предельное состояние для компонентов автоматических устройств, выполняющих ответственные функции. Применение этого метода обусловлено снижением эффективности эксплуатации изделий, компоненты которых имеют повышенную интенсивность отказов, а также нарушением требований безопасности. [c.33]

Расчет по условию сохранения зацеплгння исходит из недопущения предельного состояния зацепления в зубчатоременной передаче [10], соответствуюшего началу касан1я входящего в зацепление зуба ремня с зубом шкива по наружнс му диаметру последнего. Это предельное состояние зависит от нагруженности передачи. Исходя из этого, расчетное окружное усн.ше Ft не должно превышать предельно допустимой окружной силы / прод, найденной из условия сохранения зацепления Ft Fni>en [c.49]

Упругая характеристика пружины в барабане (рис. 326, б). Внешние размеры этой пружины ограничены внутренним контуром барабана, к стенке которого крепят наружный конец пружинной ленты. Точка 0 соответствует спущенному состоянию пружины, когда ее витки плотно прижимаются к стенке барабана, а число витков равно монтажному ( оит)- При освобождении из барабана пружина развернется, как и свободная, до числа витков в (точка О характеристики). На рабочем участке А—В теоретической характеристики между витками появляется зазор, пружина освобождается от межвиткового давления и ее характеристика близка к линейной. На этом участке характеристики пружина создает расчетный момент от Aimax до Almin В пределах рабочего числа оборотов р. На участке OiA витки пружины постепенно освобождаются, длина рабочей части ленты возрастает (характеристика пружины — нелинейная возрастающая). В точке В начинается посадка витков на валик, и характеристика пружины постепенно затухает. Точка С соответствует предельному состоянию пружины. [c.473]

Сопротивление материалов 1986 (1986) -- [ c.546 ]

Справочник по ремонту котлов и вспомогательного котельного оборудования (1981) -- [ c.10 ]

Сопротивление материалов Издание 3 (1969) -- [ c.59 , c.692 ]

Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести (1981) -- [ c.142 ]

Справочник инженера-путейца Том 2 (1972) -- [ c.13 ]

Технология ремонта тепловозов (1983) -- [ c.6 ]

Прикладная теория пластичности и ползучести (1975) -- [ c.208 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...