Местные напряжения при изгибе

Местные напряжения при изгибе круглого призматического бруса с эллиптической несоосной полостью. Докл. АН СССР, т, 122, № 3, 1958, стр. 356—359, [c.671]

Наибольшие местные напряжения при изгибе определяются формулой [c.312]

Расчетное местное напряжение при изгибе определяют по формуле [c.68]

Местные напряжения при изгибе балок [c.54]

МЕСТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ИЗГИБЕ БАЛОК . 5 [c.55]

Для определения коэффициентов концентрации применяют следующие методы. В ряде случаев (например, растяжение и изгиб стержней с отверстиями и выточками) удается найти величину местных напряжений при помощи методов теории упругости. Затем широкое распространение нашел метод экспериментального определения местных напряжений путем просвечивания поляризованным светом плоской напряженной модели из прозрачного материала [c.548]

При определении безопасных размеров круглой пластинки, нагруженной в центре, мы можем обычно ограничить наши исследования вычислением максимального растягивающего напряжения при изгибе на нижней поверхности пластинки с помощью уравнений (96) и (97). Хотя в случае сильной концентрации нагрузки сжимающие напряжения в верхней части пластинки могут оказаться во много раз большими, чем растягивающие напряжения внизу, они, однако, не представляют непосредственной опасности в силу своего в высшей степени локализированного характера. Местная текучесть в случае пластичного материала не окажет никакого влияния на деформации пластинки в целом, если только растягивающие напряжения внизу пластинки останутся в безопасных пределах. Прочность хрупких материалов на сжатие бывает обычно во много раз больше, чем их прочность на растяжение поэтому в случае, если растягивающее напряжение внизу будет оставаться в безопасных пределах, то и пластинка из такого материала точно так же будет в безопасности. [c.88]

При наличии по перечных отверстий эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе вала и при кручении кх принимают в зависимости от отношения диаметра отверстия к диаметру вала а/й и временного сопротивления материала сТв. Значения ка и к при а/с =0,05- -0,25 и 0в = 7Он-120 дан/ммР лежат в пределах от 1,5 до 2,5. Увеличение сТв ведет к увеличению к я к . Увеличение диаметра отверстия при данном диаметре вала ведет к снижению местных напряжений у кромок. [c.266]

Согласно графику для коэффициента неравномерности (рис. 105), для стеклопластика к—. Таким образом, неравномерностью распределения напряжений пренебрегаем, так как ребра расположены часто. Переходим к проверке конструкции по условиям жесткости, прочности и местной устойчивости при изгибе. [c.235]

Фиг. 107. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе ступенчатой балкн прямоугольного сечения шириной // наибольшие местные напряжения развиваются в точках А.

Фиг. 109. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе балки круглого сечения с поперечным отверстием в плоскости изгиба наибольшее местное напряжение развивается М

Фиг. ПО. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе балки прямоугольного сечения с округленными вырезами наибольшее местное напряжение развивается в точках А =

Случаи, когда имеется пленка. В большинстве описанных выше случаев коррозии в водных растворах образование на металле окисной пленки исключается. Там, где существует пленка, местное напряжение (особенно изгиб) может способствовать коррозии в связи с разрывом пленки (окисел менее пластичен, чем металл). Это явление было отмечено на железных, стальных и цинковых листах, подвергнутых местному изгибу и испытанных в 0,1 М растворе сернокислого или хлористого калия, и на меди, испытанной в азотнокислом серебре. В растворах сол%й калия воздействие отмечено по обеим сторонам изгиба, особенно на выпуклой стороне, где пленка страдает больше. Разумно считать, что особое воздействие при изгибе обязано деформации в металле. Чтобы провести различие между результатами воздействия деформации и повреждения пленки, автор поставил три параллельных опыта. [c.356]

На практике работоспособность соединений, особенно при циклической нагрузке, определяется преимущественно напряжениями смятия, что объясняется различными условиями работы шлицев при смятии и изгибе. Напряжения смятия, сосредотачивающиеся на наиболее нагруженных участках шлицев, вызывают местный наклеп, появление неровностей, сопровождающееся дальнейшим возрастанием очаговых нагрузок и приводящее в конечном счете к свариванию соединения. При изгибе же перегруженные шлицы упруго деформируются, что способствует передаче нагрузки на остальные, менее нагруженные шлицы и упрочнению соединения. [c.262]

Между тем при неравномерном распределении напряжений (например, при изгибе, кручении) в статически неопределимых конструкциях, изготовленных из пластичных материалов, появление местных напряжений, равных пределу текучести, в большинстве случаев не является опасным для всей конструкции. Практика показывает, что при появлении местных пластических деформаций конструкция еще может удовлетворять предъявляемым к ней требованиям [c.487]

Рассматривая теорию удара, вызывающего изгиб, будем полагать, что, как и ранее, в процессе удара во всех его фазах движение конструкции происходит без потерь энергии на нагрев за счет трения о среду, на местные пластические деформации и т. п. Поэтому, определяя деформации и напряжения при изгибающем ударе, придем к формулам, аналогичным выражениям для ударного растяжения или сжатия. Применительно к случаю динамического изгиба указанные формулы соответственно примут вид [c.642]

На рис. 474 дается ориентировочная зависимость масштабного фактора от диаметра вала для случая изгиба и кручения. Кривая / получена для углеродистой стали при отсутствии местных напряжений. Кривая 2 — для легированной стали (а р 10 00012 000 кГ/сдг ) при отсутствии концентрации напряжений и для углеродистой стали при умеренной концентрации. Кривая 3 относится к легированной стали при наличии концентрации напряжений, а 4—к сталям, имеющим высокую степень концентрации напряжений. Как видно из этих кривых, масштабный фактор более резко сказывается при больших местных напряжениях. [c.404]

Между тем при неравномерном распределении напряжений (например, при изгибе, кручении) в статически неопределимых конструкциях, изготовленных из пластичных материалов, появление местных напряжений, равных пределу текучести, в большинстве случаев не является опасным для всей конструкции. Практика показывает, что при появлении местных пластических деформаций конструкция еще может удовлетворять предъявляемым к ней требованиям и для перехода ее в предельное состояние требуется дальнейшее возрастание нагрузки. Таким образом, в действительности конструкция обладает запасом прочности, большим, чем при расчете по допускаемым напряжениям. [c.546]

В общем случае, когда напряжения и при отсутствии концентраторов распределены по сечению неравномерно (например, при изгибе или кручении), под а, понимают отношение наибольшего местного напряжения к максимальному номинальному напряжению, т. е. вычисляемому по формулам сопротивления материалов для данного вида деформации стержня. [c.71]

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в области резких изменений в форме упругого тела (внутренние углы, отверстия, выточки), а также в зоне контакта деталей возникают повышенные напряжения. Например, при растяжении полосы с небольшим отверстием (рис. 41], а) закон равномерного распределения напряжений вблизи отверстия нарушается. Напряженное состояние становится двухосным, а у края отверстия появляется пик осевого напряжения. Аналогично при изгибе ступенчатого стержня (рис. 411, б) в зоне внутреннего угла возникает повышенное напряжение, величина которого зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При прессовой посадке втулки на вал (рис. 411, в) у концов втулки и вала также возникают местные напряжения. Подобных примеров можно привести очень много. Описанная особенность распределения напряжений получила название концентрации напряжений. Зона распространения повышенных напряжений ограничена узкой областью, расположенной в окрестности очага концентрации, и в связи [c.393]

Влияние отверстия и надреза на неравномерность распределения продольных l и поперечных 02 напряжений в поперечном сечении растягиваемого плоского образца представлено на рис. 13.3, а. При этом с уменьшением радиуса дна надреза R и профиля угла надреза а местные напряжения в зоне надреза возрастают, происходит их концентрация, оказывающая существенное влияние на снижение прочности детали. При изгибе и кручении влияние подобных факторов представлено на рис. 13.3, б. [c.248]

На установке можно испытывать образцы при изгибе, растяжении и сжатии. Для измерения силы удара в одной из опор устанавливают пьезокварцевый датчик. Прогиб образца в центральной части измеряют с помощью специальной приставки, состоящей из фотоэлемента, лампы освещения и запирающей иглы. Действительные напряжения на поверхности образца в этом случае остаются неизвестными, так как трудно определить потери энергии однократного удара на местные смятия и контактные напряжения соударяющихся деталей из-за неучитываемых неупругих деформаций, возникающих в материале в процессе повторно-переменного нагружения. Поэтому в работе [162] определена общая деформация поверхностного слоя материала образца, и эта общая деформация разделена на упругую и неупругую составляющие. [c.259]

Усталостная трещина всегда возникает в той точке металла, где отношение местного напряжения к пределу выносливости металла самое низкое. Обычно эти точки находятся на поверхности детали. Объясняется это тем, что прочность металла по его поперечному сечению сравнительно одинакова, а максимальное напряжение при кручении или изгибе находится в крайних волокнах. Иная картина наблюдается при наличии трещин или других металлургических дефектов внутри материала. Эти дефекты приводят к понижению прочности материала в окрестности дефекта. В результате внутри детали развивается трещина, которая распространяется как в направлении к поверхности, так и к центру детали. [c.60]

Корпуса башенных аппаратов в местах опор для внутренних самонесущих (диафрагмы) и несущих (своды, столбы, опор) конструкций должны иметь усиления (кольца, бандажи, ребра жесткости), привариваемые с наружной стороны обечайки или днища. Такое же усиление устраивают в местах крепления обслуживающих площадок для снижения местных напряжений изгиба в зоне приварки опор площадок к корпусу аппаратов. При необходимости крепления площадок для [c.88]

Для решения краевых задач об образовании и перераспределении местных упругопластических деформаций при неоднородном напряженном состоянии (изгиба, действии краевых сил, концентрации напряжений) существенное значение имеют диаграммы деформирования в условных а—е а— — P/Fo, е = A///q) или истинных СГц — йц (СГц — PiF Си = In ///(I = [c.19]

Считают, что поверхностные слои трехслойных конструкций воспринимают нормальные напряжения, а ядро передает напряжения сдвига и противостоит местным напряжениям сжатия, препятствуя вспучиванию поверхностных слоев в деформированном состоянии. Материал ядра с повышенными механическими характеристиками способствует повышению жесткости и прочности сандвича . Повреждение ядра может привести к разрушению всей конструкции. Например, древесина имеет достаточно высокий модуль упругости при изгибе, что благоприятно влияет [c.141]

Расчетом определяют напряжения в опасном сечении у корня зуба для шестерни и колеса раздельно. Расчет зубьев на сопротивление усталости при изгибе основан на сопоставлении расчетного местного напряжения ор и допускаемого напряжения. [c.266]

Для составления предельного условия местной потери устойчивости цилиндра при изгибе воспользуемся тем обстоятельством, что выпучивание оболочек средней длины в сжатой зоне в этом случае сопровождается появлением сравнительно мелких вмятин и соответствующие им критические напряжения могут быть приближенно определены по той же формуле, что и при осевом сжатии пологой цилиндрической оболочки [24] [c.128]

Основное условие нормальной работы резьбовых деталей состоит в том, что резьбовое сечение болтов должно быть изолирована от нагружения изгибом и срезом. Болт, установленный с зазором в отверстие детали (рис. 103), при действии поперечной силы подвергается изгибу и срезу, а также растяжению вследствие удлинения при смещении стягиваемых деталей. Все эти напряжения складываются с напряжениями растяжения от момента, действующего на кронштейн. Поперечные силы создают местные напряжения смятия в отверстиях деталей (зоны А и Б), расклинивая витки резьбового отверстия. При малой глубине завинчивания болта витки резьбы будут работать еще и на срез. В результате возникает сложное напряженное состояние, усугубляющееся тем, что резьбовые витки являются концентраторами напряжений. Последнее особенно опасно для болтов, изготовленных из высокопрочных материалов. В результате создаются ненадежные условия для работы стыка. [c.351]

На фиг. 624, а показаны местные напряжения при изгибе, вызванные резким изменением размеров поперечного сечения стержня на фиг. 624, б для сравнения показано распределение напря-жений в случае плавного изменения диаметра стержня при отсутствии местных напряжений. [c.739]

Концентрация напряжений. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в тех местах деталей машин, где резко нарушается их призматическая или цилиндрическая форма, например, сверления, канавки для шпонок, ступенчатое изменение размеров поперечного сечения и т. п., возникают высокие местные напряжения, значительно превышающие номинальные. Номинальными называют напряжения, определяемые по обычным формулам сопротивления материалов, т. е., в частности, при растяжении о = N IF, наибольшее напряжение при изгибе Отах = и т. Д. Явлбние возникновения высоких местных [c.317]

Фнг. 92. Тгоретическпо коэффи-UHeiiTU концентрации напряжений при изгибе ступенчатой балки прямоугольного сечения наибольшие местные напряжения развиваются в точках Л. [c.392]

Таким образом, можно предложить метод расчета для нежестких аэродромных покрытий, работающих в стадии обратимых деформаций. В качестве расчетной схемы здесь используется модель слоистого упругого полупространства. За критерии предельного состояния принимают достижение местного предельного равновесия по сдвигу в подстилающем грунте и возникновение предельно допустимых растягивающих напряжений при изгибе в монолитных слоях конструкции покрытия [135]. [c.366]

Если потеря местной устойчивости при изгибе происходит от действия нормальных напряжений, то стенку или пояс укрепляют продольным ребром жесткости, расположенным в сжатой зоне на расстоянии (0,200,25)Л от края листа. Продольные ребра выполняют в виде уголков или гнутых профилей швеллерного типа. Необходимый момент инерции ребра должен находиться в пределах 1,5й53 < Ур < [c.418]

ШИ относительных перемещений точек при деформации можно пренебречь. Остальные гипотезы, к-рыми пользуется С. м., здесь устранены первоначально в развитии теории упругости они или подтверждаются вполне, или частью, с известным приближением, или отвергаются в связи с анализом отдельных деформаций. Элементарные теории растяжения, кручения круглых брусков, чистого изгиба вполне согласуются с теорией упругости. Изгиб в присутствии срезывающих сил, как оказывается, подчиняется закону прямой линии гипотеза Навье), но не закону плоскости (гипотеза Бернулли). Касательные напряжения при изгибе распределяются по закону параболы, но только в тех сечениях, которые имеют незначительную толщину при большой высоте (узкие прямоугольники). В других сечениях закон распределения касательных напряжений совершенно иной. Для балок переменного сечения, к к-рым в элементарной теории прилагают закон прямой линии и параболы, теория -упругости дает другие решения в этих решениях значения напряжений и деформаций гораздо выше, чем по элементарной теории следует. Общепринятый способ расчета пластин по Баху как обыкновенных балок не оправдывается теорией упругости. Ф-лы С. м. для кручения некруглых стержней не соответствуют таковым в теории упругости. Теория изгиба кривых стержней решительно не совпадает с элементарной теорией Баха-Баумана, но результаты расчета по строгой теории и на основании гипотезы плоских сечений достаточно близки. Поставлена и разрешена для ряда случаев задача о распределении местных напряжений (в местах приложения нагрузки или изменения сечения), к-рая совершенно недоступна теории С. м. Вопрос об устойчивости деформированного состояния, элементарную форму которого представляет в С.м. продольный изгиб, получил в теории упругости общее решение Бриана (Bryan), Тимошенко и Динника. Помимо многочисленных форм устойчивости стержня, сжатого сосредоточенной силой, изучены также явления устойчивости стержней переменного сечения под действием равномерно распределенных сил и другие явления устойчивости балок при изгибе, равномерно сжатой трубы, кольца, оболочек, длинного стержня при скручивании и пр. Теория упругого удара— долевого, поперечного—занимает большое место в теории упругости и включает все большее и большее чис-чо технически важных случаев. Теория колебаний получила настолько прочное положение в теории упругости и в практи-тсе, что методы расчета на ко.чебания проникают область С. м., конечно в элементарном виде. Изучены распространение волны в неограниченной упругой среде (решение Пуассона и Кирхгофа), движение волны по поверхности изотропной среды (решение Релея), волны в всесторонне ограниченных упругих системах с одной, конечно многими и бесконечно многими степенями свободы. В связи с этим находятся решения, относящиеся к колебаниям струн, мембран и оболочек, различной формы стержней, пружин и пластин. [c.208]

На рис. 1.7, й показано распределение напряжений в поперечном сечении, проходящем через надрезы в растянутой пластине. Наибольшие напряжения возникают у краев надрезов и они значительно превышают номинальные. Концентрация напряжений имеет резко выраженный местный характер, поскольку с удалением от концентратора напряжения быстро падают. Она зависит от вида и геометрических размеров концентратора (от толщины, ширины и глубины надрезов пластины). При изгибе ступенчатого вала (рис. . 1,6) в зоне галтели возникает концентрация напряжений, значение которой зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При посадке подшипника качения на вал с натягом (рис. 1.8) в кольце подшипника и цапфе вала возникает концентрация напряжений. При этом наибольшее их значение будет у краев напрессованного кольца. На рис. 1.9 показана концентрация напряжений в зоне ппюночного паза. [c.20]

Однако полученные результаты могут быть использованы и при поперечном изгибе, если изгибающ,ий момент медленно меняется по длине стержня. В этом случае каждое поперечное сечение можно заменить эквивалентным недеформи-руемым сечением, рассчитанным по приведенным выше формулам. Разумеется, вблизи мест, где искажения сечения стержня затруднены (заделка, поперечные диафрагмы), возникают области местных напряжений. Однако протяженность этих зон невелика. Ее можно оценить, рассматривая цилиндрическую стенку как полубезмоментную цилиндрическую оболочку длиной а, шарнирно закрепленную на торцах и нагруженную на прямолинейной кромке. Как было установлено в 33, в этом случае свое-образный краевой эффект затухает на длине порядка Rha . Такова же примерно и зона влияния диафрагм, заделки и т. п. [c.445]

ЦИйа Протяженностью 120 мм. Паропровод изготовлен из труб диаметром 426X17 мм. Материал — сталь 12Х1МФ. Гиб выполнен в горячем состоянии на ЗиО. Он эксплуатировался при температуре пара 570° С. Трещина начиналась на внутренней поверхности и имела протяженность по этой поверхности около 450 мм. Она была расположена вблизи нейтральной линии гиба около вершины овала с наименьшим радиусом кривизны, т. е. в месте действия наиболее высоких дополнительных растягивающих напряжений на внутренней поверхности от изгиба, возникавшего вследствие того, что под действием внутреннего давления форма сечения гиба стремилась перейти из овальной в круглую. Овальность гиба после обнаружения трещины была в пределах нормы. Рядом со сквозной трещиной имелось много трещин меньших размеров, заполненных окислами. Химический состав и механические свойства трубы и гиба отвечают требованиям ЧМТУ 670-65, по которым была поставлена труба. Структура нерекомендованная — феррит и глобулярные карбиды по границам зерен. Разрушение произошло по границам зерен (рис. 7-8). Гиб разрушился вследствие того, что фактические местные напряжения превышали расчетные, а жаропрочность металла была пониженной. [c.391]

Для перехода от значений внешних нагрузок (номинальных напряжений) к локальным напряжениям и деформациям необходимо располагать в соответствии с нормами расчета энергетических конструкций на малоцикловую усталость [2] значениями кэффициен-тов концентрации напряжений (при упругих деформациях) и коэффициента концентрации деформаций К , если местные напряжения превышают предел текучести материала. Если для геометрических концентраторов напряжений типа отверстий, галтелей, выточек и т. п. такие данные в области упругих деформа ий широко представлены в работах [3, 4], то применительно к сварным соединениям строительных конструкций такая систематизация до настоящего времени отсутствует. В связи с этим были проведены исследования зон концентрации напряжений и деформаций в стыковых и угловых швах при простейших способах нагружения (растяжение, изгиб) с применением [5] методов фотоупругости и фотоупругих покрытий. При исследованиях варьировались следующие величины, характеризующие геометрию сварного шва и определяющие уровень концентрации напряжений для стыковых швов — относительная высота наплавленного металла к его ширине q e, относительная ширина шва е/5, радиус перехода р и толщина свариваемых пластин з для угловых швов — соотношение катетов, радиус перехода р и толщина з. Диапазон изменения этих параметров был выбран на основе стандартных допусков на геометрию швов, выполненных ручной дуговой сваркой плавящимся электродом, автоматической и полуавтоматической под слоем флюса и дуговой сваркой в защитных газах. Было принято, что в стыковых сварных соединениях относительная высота валика шва не превышает 0,7, а относительная ширина шва находится в пределах 0,03 е/з 3,4. С увеличением толщины свариваемых пластин относительная высота и относительная ширина шва. [c.173]

При наличии поперечных отверстий величины ЭККН при изгибе Кд вала и при кручениипринимают в зависимости от отношения диаметра отверстия к диаметру вала aid и временного сопротивления материала сГд. Значения и/ .J при a/d = 0,05-f-0,25 и (Тв = 70-=-120 кГ/жж находятся в пределах от 1,5 до 2,5. Увеличение сгв ведет к повышению Kf, и К . Увеличение диаметра отверстия при данном диаметре вала ведет к снижению местных напряжений у кромок. [c.123]

Что касается наибольшего значения действительных напряжений pSiax. то опыты показывают, что в противоположность разрушению от статической нагрузки появление трещин усталости не только у хрупких, но и у пластичных материалов связано не с теми расчетными наибольшими напряжениями рп,ах> которые получаются для чисто призматических стержней (например, при изгибе = а с так называемыми ( 15) местными напряжениями, возникающими в местах нарушения призматической формы стержня (надрезы, выточки, отверстия, переход от тонкой к утолщенной части и т. д.). [c.539]

Если разрушение деталей с концентрацией напряжений наступает после небольшого числа циклов, то имеющие место при этом высокие нагрузки вызывают местную текучесть материала с соответствующим перераспределением напряжений и уменьшением их максимума. Но при этом усталостная прочность будет выше, чем можно предположить, пользуясь теоретическим коэффициентом концентрации. Возникает вопрос, влияет ли перераспределение напряжений также на предел выносливости Текучесть материала должна происходить в течение каждой половины цикла изменения нагрузки в весьма малых пределах, не приводя к опасным результатам. Такое поведение материала имеет место, например, для гладких образцов, изготовленных из аустенитной стали. Такие образцы нагреваются под влиянием текучести материала и внутреннего демпфирования, но это не всегда приводит к их разрушению. Отметим также, что предел выносливости гладких образцов,, испытываемых на изгиб, часто бывает больше, чем при осевом нагружении, возможно, из-за перераспределения напряжений, происходящего при изгибе. В иссле,а,овании Форреста и Тапсел-ла [961] было показано, что для двух весьма пластичных материалов (мягкая сталь и относительно мягкий алюминиевый сплав) различие между результатами испытаний на усталость, при изгибе й при осевом нагружении может быть полностью отнесено за счет влияния перераспределения напряжений. [c.118]

При расчете на прочность днища рассматриваются как безмомент-ные оболочки вращения, нагруженные осесимметричной нагрузкой. Напряжения от изгиба в местах соединения днища бака с обечайкой и в зоне крепления фланцев, как правило, в расчет не принимаются. Изготовляют днища обычно из пластических материалов, для которых местный изгиб не является причиной разрушения. В зоне фланцевых соединений люков и трубопроводов происходит перераспределение мембранных напряжений. Расчеты показывают, что фланцы влияют на напряженное состояние лишь локально. Не учитывают также составляющие нагрузки от массы конструкции бака. [c.305]

В нижней полке балки однорельсового путц (рис. 206), по которой перемещаются ходовые колеса тележек талей, возникают напряжения от изгиба под действием собственной силы тяжести балки и напряжения от местного изгиба, вызываемые сосредоточенной нагрузкой Р - силой давления катка тележки. Для определения местных напряжений полку балки рассматривают как плиту бесконечной длины, жестко закрепленную по одному продольному краю в месте примыкания его к стенке балки при остающемся свободным другом крае. Напряжение на нижней границе сечения (в точке В) от изгиба силой тяжести балки, подвешиваемой на тягах или кронштейнах, [c.529]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...