Концентрация напряжений в в выточках

Отверстия, выточки и прочие нарушения формы и размеров сечений вызывают резкое и значительное изменение закона распределения напряжений и деформаций. Однако это изменение носит местный характер и на прочность стержня в большинстве случаев влияет незначительно. Поэтому условие прочности записывают для опасной точки, расположенной в одном из ослабленных сечений, так как здесь может иметь место концентрация напряжений. В зависимости от чувствительности материала к концентрации условия прочности будут иметь различный вид. Для высокопластичных материалов (малоуглеродистых сталей, меди, алюминия) и хрупких неоднородных материалов (чугунов) концентрацию можно не учитывать и условие прочности записывать в обычном виде [c.151]

Концентрация напряжений, наблюдаемая в выточках, выкрутках и у отверстий различной формы, представляет большое прак- [c.486]

Концентрация напряжений в зоне выточки [c.319]

Анализ концентрации напряжений в зоне выточки при растяжении детали конструкции (фиг. 12.4) был проведен с помощью четырехугольных квадратичных элементов. Причем были взяты те же элементы, которые использовались для предварительного разбиения области при генерировании исходных данных элемента для симплексной модели (фиг. 12.5). [c.319]

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]

Местные изменения формы и размеров сечений. Отверстия, выточки и прочие нарушения формы и размеров сечений вызывают резкое и значительное изменение картины распределения нанря жений и деформаций. Однако это возмущение носит местный характер и на напряженное и деформированное состояние стержня в целом влияет незначительно. Поэтому, определяя прогибы и углы поворота сечений, отверстия и прочие нарушения не учитывают. При расчете на прочность касательные напряжения не принимают во внимание, а основное условие прочности записывают для опасной точки, расположенной в одном из ослабленных сечений, так как здесь может иметь место концентрация напряжений ( 65). В зависимости от чувствительности материала к концентрации условия прочности будут иметь различный вид, а именно для высокопластичных материалов (малоуглеродистых сталей, меди, алюминия) и хрупких неоднородных материалов (чугунов) концентрацию можно не учитывать и условие прочности записывать в обычном виде [c.296]

Форма и соотношение плош,адей, занятых усталостной трещиной и окончательным изломом, зависят от формы сечения элемента, способа его циклического нагружения, наличия концентрации напряжений, а также от влияния среды. На рис. 6.4 представлены схемы типов усталостных изломов для элемента круглого сечения (вал, ось) при знакопеременном изгибе в одной плоскости (а — более высокие циклические напряжения, близкий к симметричному двусторонний рост трещины усталости б — более низкие напряжения, запаздывание возникновения встречной трещины от точки Лг, асимметричное расположение и форма заштрихованного окончательного излома). Типы изломов виг свойственны вращающемуся круглому элементу при изгибе в одной плоскости (в — более высокие напряжения, большая доля сечения занята окончательным изломом, г — более низкие напряжения, большая часть излома занята усталостной трещиной, начавшейся в точке А). Типы изломов дне соответствуют предыдущему случаю нагружения, но при наличии концентрации напряжений в круглом эл-ементе, например, от галтели или выточки (д — более высокие напряжения, трещина развивается от точки А с повышенной скоростью на флангах, у зоны концентрации напряжений ее фронт изгибается, появляются встречные трещины, образуя эллиптическое очертание окончательного излома, е— более низкие напряжения, та же тенденция искривления [c.113]

Концентрация напряжений, как показали многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, образуется в зонах резкого изменения формы тела (возле выточек, галтелей, около отверстий, в резьбе и т. д.). На рис. 15.5 в качестве примера показано распределение осевых напряжений при растяжении полосы, ослабленной круглым отверстием. Концентрация напряжений наблюдается около отверстия, а наибольшие растягивающие напряжения действуют в точках А на контуре отверстия. Глубина проникновения возмущения напряжения от контура отверстия в глубь пластины невелика, поэтому эти локализованные напряжения иногда называют местными. Концентрация напряжений конструктивного характера имеет место практически при работе всех деталей машин (рис. 15.6, а и б). [c.252]

Физические основы метода. В инженерной расчетной практике часты случаи, когда теоретическое решение задачи или тензометрирование невозможны. В некоторых таких случаях обращаются к оптическому методу исследования на прозрачных моделях. Оптический метод оказался особенно полезным для исследования концентрации напряжений в углах и выточках, где установка тензометров невозможна. [c.130]

Сапрыкин Ю. В. Концентрация напряжений в растянутой полосе с овальным вырезом и выточками.— Труды Николаевского кораблестроительного института , 1972, вып. 59. [c.408]

Исследование процессов высокоскоростного деформирования, характерного для импульсного приложения нагрузки, представляет большой интерес в связи с разработкой общей теории поведения материалов под нагрузкой с учетом его реологических свойств [229] — основной проблемы механики твердого деформируемого тела, а также в связи с решением ряда задач, непосредственно не связанных с импульсным нагружением, в которых существенное значение имеет процесс высокоскоростной деформации в областях ее локализации, обусловленной концентрацией напряжений в выточках, надрезах, устье распространяющейся по материалу трещины [220]. [c.7]

Можно отметить те параметры концентраторов, которые оказывают па коэффициент концентрации существенное влияние. В случае мелкой выточки t/b — малая величина, рис. 2.10) такими параметрами являются глубина t и радиус кривизны р. Искажение поля напряжений при этом локализуется областью, примыкающей к основанию выточки. Если же выточка достаточно глубока (t/b не малая величина), то поле напряжений искажается по всему ослабленному [c.100]

Разрезку модели производили диском на шлифовальном станке с охлаждением. Срезы наблюдались и фотографировались в полярископе с диффузором. Картина полос осевого среза, полученная при светлом поле, воспроизведена на фиг. 10.2. Среднее напряжение в вершине выточки было в 2,19 раза больше номинального напряжения, вычисленного по ослабленному сечению. Коэффициент концентрации по Нейберу для выточки с отношением а/р = 3,9 составил 2,15. Экспериментальные результаты сопоставляются с теоретическими на фиг. 10.3 и 10.4. Отклонение экспериментальных величин от теоретических нигде не выходило за пределы 10%. В тех случаях, когда отклонение превосходило 5%, абсолютные погрешности были довольно малы. [c.281]

Второй областью концентрации напряжений является радиус выточки в корпусе крышки. Распределение напряжений в этой [c.304]

Глубина проникновения во .муш,ения напряжений от центра впадины в тело стержня невелика ( — 0,5/2, /г — рабочая глубина профиля). Это позволяет отнести резьбу к мелким выточкам (по классификации Г. Нейбера). Однако рассчитывать теоретический коэффициент концентрации напряжений в резьбовом соединении по формуле Г. Нейбера нельзя, как это рекомендуется в работе [23]. Дело в том, что формула Нейбера справедлива лишь для растягиваемого стержня с выточкой, имеющей иена ружейный контур, у которой наибольшее напряжение действует в центре впадины. [c.151]

Напряжения от общего потока растягивающих напряжений. Обычно концентрацию напряжений в свободной резьбе (или долю вклада в общее напряженное состояние впадины в рабочей части резьбы) от общего потока растягивающих напряжений приближенно определяют, используя теорию Г. Нейбера многократных выточек. Необходимо отметить, что использование теории Нейбера для определения коэффициентов концент- [c.163]

Влияние концентрации напряжений. Разрушение деталей при переменных напряжениях происходит вследствие прогрессивно развивающейся трещины, которая возникает в наиболее напряженном месте детали. Поэтому прочность при переменных напряжениях очень тесно связана с местными напряжениями, развивающимися вблизи отверстий, выточек, шпоночных канавок, галтелей, резьбы, входящих углов, рисок, а также в местах внутренних пороков материала трещин, включений и т. д. Эти места (например, вблизи надрезов), являющиеся причиной возникновения местных напряжений, называют концентраторами напряжений. Явление возникновения местных напряжений называется концентрацией напряжений. [c.384]

Сварка делает возможным изготовление ротора из двух разнородных сталей горячие части ротора, расположенные на периферии, могут быть изготовлены из стали аустенитного класса, а центральная часть — из стали перлитного класса. Такой ротор показан на фиг. 66, е. Сварка в конструкции турбинных роторов может играть и вспомогательную роль. Так, ротор, показанный на фиг. 66, г, образован центральной цельнокованой частью с валом, на который насажены диски. Насадные диски передают крутящий момент ротору через сварные швы, соединяющие их с валом. Благодаря такой конструкции удается избегнуть концентрации напряжений, возникающей в случае передачи крутящего момента с помощью шпонок. Для повышения гибкости соединения на валу делается выточка. [c.115]

В рассматриваемой конструкции предусмотрена проточка в корне шва под подкладное кольцо. Считается при этом (п. 1), что наличие этой выточки уменьшает концентрацию напряжений в корне шва и обеспечивает большую надежность работы соединения. Имеются также примеры соединения диска с валом на посадке без подкладного кольца. Сборка и сварка при этом варианте упрощены и, как показал опыт эксплуатации, подобное соединение может быть допущено для рабочих колес относительно небольших размеров. [c.130]

Следует заметить, что в приведенном расчете не учитываются дополнительные местные напряжения, возникающие вблизи точки С из-за наличия выточки. Эти напряжения зависят от радиуса выточки (с уменьшением радиуса они увеличиваются) и могут значительно превысить по величине найденное значение a = SP/bh. При этом характер эпюры напряжений вблизи точки С будет существенно отличаться от линейного. Определение местных напряжений (концентрация напряжений) рассматривается в главе 18. [c.249]

Весьма резкая концентрация напряжений в стыковых соединениях получается при наличии непроваров, что является недопустимым в ответственных сварных соединениях. В работе [13] с помощью теоретического решения Нейбера задачи о концентрации напряжений у дна выточки вычислены теоретические значения коэффициентов концентрации для непроваров. Так, расчетный технический коэффициент концентрации для глубокого непровара (занимающего 50% толщины сечения) о = 23 на расстоянии 0,5—1 мм от основания непровара действительные напряжения превышают номинальные в 5,5—8,2 раза. [c.380]

Полученные решения представляют также практический интерес в задаче о концентрации напряжений в образцах с двумя симметричными глубокими выточками, форма каждой из которых близка к клиновидному вырезу с закругленным основанием (образец подвергается растяжению и изгибу). Однородная задача другим методом была решена ранее Нейбером Р ]. Уместно отметить, что её не удается решить общими методами, изложенными в монографиях рз.24] Например, использование метода С. М. Белоносова приводит к расходящимся интегралам. [c.68]

Концентрация напряжений в выточках. Используя инвариантное свойство вектора потока энергии Г (см. (5.18) или [c.249]

Эта зависимость справедлива для тел и разрезов любой формы, если круглый вырез достаточно мал по сравнению с характерным линейным размером тела и разреза. Круглые выточки иногда применяют на практике, чтобы снять бесконечную концентрацию напряжений в конце острой трещины и остановить или задержать ее развитие. Если напряжение сто в точке О считать [c.536]

Щ 1. Концентрация напряжений в стержнях с выточками и галтелями [c.109]

КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ в теории упругости — сосредоточение больших напряжений па малых участках, прилегающих к местам с разл. рода изменением формы поверхности или сечения деформироваппого тела. Факторами, обусловливающими К. и. (т. я. концентраторами напряжений), являются отверстия, полости, трещины, выточки, надрезы, углы, выступы, острые края, резьба, а также разл. неровности поверхности (риски, царапины, метки, сварные швы и т. п.). Для распределения напряжений о в зоне К01и1ентрации характерно резкое изме- [c.455]

Растяжение однополого гиперболоида вращения., С целью определения концентрации напряжений в глубинной выточке на поверхности цилиндрического стержня Нейбер рассмотрел ряд [c.276]

Для уменьшения концентрации напряжений прорези (см. рис. 2.27, г) заменяют полукруглыми выточками (см. рис. 2.27, б), уступы (см. рис. 2.27, д) заменяют галтелями (см. рис. 2.27, в) при этом увеличивают радиусы закруглений галтелей и выточек, круглые отверстия заменяют эллиптическими, вытянутыми вдоль оси стержня, и т. п. Для снижения высоких местных напряжений у трещин и предупреж- [c.71]

При решении многих задач прочности материалов и конструкций возникает необходимость учета многочисленных факторов, влияющих на показатели несущей способности конструкций. К таким факторам относятся концентрация напряжений вблизи отверстий, выточек и других концентраторов в деталях весьма сложной геометрической формы и нагружаемых по сложной схеме нагружения неравномер ность свойств материалов по объему неупругость и пластичность материалов влияние неравномерного неустановившегося нагрева на свойства материалов, эро знойное и коррозионное влияние среды и т. д. Современный мощный аппарат вы числительной техники не всегда в состоянии обеспечить исследователей необходи мой информацией, поскольку во всех расчетах используются усредненные данные [c.3]

Второе направление, обеспечивающее повышение хладностойкости деталей машин, заключается в уменьшении роли механико-геометрических факторов, способствующих появлению хладноломкости. Необходимо предельно уменьшать коэффициенты концентрации напряжений, создаваемых, например, выточками, переходами, сопряжениями и т. п. Следует полностью исключить возможность зарождения трещин при обычной или малоцикловой усталости, так как такие трещины, накопленные в процессе эксплуатации ири всех климатических условиях (т. е. в периоды не очень низких температур), могут приводить к резкому увеличению склонности изделий к хрупкому разрушению. Поэтому для машин, предназначенных для эксплуатации ири низких температурах, следует рекомендовать применение в расчетах на предел выносливости повышенных коэффициентов запаса. Опасными могут оказаться различные незакрытые пазы, щели, другие места, в которых может задерживаться и накапливаться влага в виде льда. При замерзании влаги такие места могут быть источниками дополнительных напряжений. [c.237]

Рассмотрим плоскодеформированное напряженное состояние зуба и впадин, которое возникает в резьбовых соединениях большого диаметра с относительно мелкой резьбой в зонах сопряжения. Область возмущения напряженного состояния, в которой требуется находить распределение напряжений и значение козффициента концентрации, удалена на большое расстояние от оси, и размеры этой области можно рассматривать как малые в сравнении с расстоянием от оси [33]. На рис. 4.17 показаны зависимости коэффициентов концентрации от соотношения размеров в плоской и осесимметричной задаче при растяжении пластинки и вала с выточками, глубина и радиус закругления в метрической резьбе шага 5=6 мм. При неизменной геометрии вьггочек, изменяя размер ослабленного сечения d, получаем зависимости коэффициентов концентрации в плоской и осесимметричной детали от d. Кривая 1 относится к плоской задаче, а кривая 2 — к осесимметричной. Из рисунка видно, что при увеличении размера d обе кривые сближаются и, начиная с некоторой величины, совпадают, что свидетельствует о практически полной идентичности напряженных состояний в окрестности впадин. В соответствии с зтим в случае нагрузки, приложенной непосредственно к зубу, можно принять, что напряженное и деформированное состояние, возникающее в зубе и в окрестности впадин, является плоским. [c.159]

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 расчетах прочности по местным напряжениям и деформаниям на стадии образования трещин в зонах максимальной локальной нагруженности используют рассмотренные в гл.3.1 и 3.2 критерии разрушения. Зоны максимальной локальной нагруженности, в первую очередь, определяются наличием концентрации напряжений - конструктивной (отверстия, выточки, буртики, резьба, канавки и др.), технологической (сварные швы, поры, включения и др.), [c.165]

В соответствии со схемой Нейбера [1] определяется отдельно оэффициент концентрации напряжений в образцах с глубокой и [елкой выточками, что дает возможность рассчитать затем по ин-ерполяционной формуле того же автора коэффициент концентра-,ии напряжений в реальном образце. [c.75]

Сопоставим теперь полученные значения теоретических и эффективных коэффитшентоБ концентрации напряжений в стержнях с выточками. [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...