Деформации Эффект краевой

Энергия деформации оболочки 66 Эффект краевой 97, 114 [c.512]

Для инженерных расчетов достаточно точной является мембранная теория, на основании которой ведется определение напряженного состояния элемента, вызываемого распределенными на поверхности элемента силами, возникающими от давления жидкости или газа. Однако эта теория не учитывает краевых сил и моментов, возникающих в сечениях, в которых происходит резкое изменение нагрузки, толщины стенки или свойств конструкционного материала, а также возле мест заделок и приложения дополнительных связей. Эти напряжения и деформации, вызванные краевым эффектом, имеют локальный характер и оказывают влияние лишь в непосредственной близости к месту приложения краевых сил и моментов. Для снижения краевых напряжений всегда необходимо принимать специальные конструктивные меры. [c.99]

При x>xt влиянием краевого эффекта на напряжения, деформации и смещения можно пренебречь. Величина V Rh обычно мала по сравнению с длиной I оболочки. Если, например, R = 32 см, h = = 0,5 см, то = 4 см и д .= 10,8 см. [c.238]

При осесимметричной нагрузке цилиндрических оболочек допускают, что крутящие моменты, сдвигающие и поперечные силы в продольных сечениях отсутствуют. Моментная теория применяется для определения усилий краевого эффекта и расчета коротких оболочек, когда длина оболочек не превышает длины участка действия краевого эффекта. При осесимметричной нагрузке элементы оболочек могут приобретать только радиальные (и) и осевые (т) перемещения. Выразим относительные деформации через перемещения, учитывая, что Сту = 0 из (1.11) [c.74]

Сделаем еще два общих замечания. Первое состоит в том, что, исходя из физического смысла задач, когда, например, на границе заданы напряжения, краевые условия следовало бы сносить на деформированную поверхность. Однако это чрезвычайно усложняет решение, приводя во многих случаях к незначительному эффекту в результатах из-за принятого в этой теории основополагающего условия малости деформаций. Поэтому будем всюду краевые условия задавать на поверхности, которую имело тело при отсутствии деформаций. Заметим, однако, что в последнее время широко изучался специальный класс задач (с сохранением условия малости деформаций), когда учитывается изменение области, занимаемой упругим телом (тело с разрезом, увеличивающимся в процессе деформирования). [c.243]

На этом свойстве краевого эффекта строится приближенная теория его расчета. При дифференцировании функций, изображающих затухающие колебания с большим коэффициентом затухания, значение производной всегда больше значения самой функции на величину коэффициента затухания. Поэтому при выводе основных уравнений краевого эффекта возможно везде, где суммируются усилия, деформации и перемещения оболочки с их производными, принимать во внимание лишь производные [c.243]

Напряжения в месте заделки относительно гибких звеньев спиральной камеры в достаточно жесткий статор определяются особо. Они значительно превосходят напряжения в рассмотренной выше оболочке тора. В месте заделки при внезапном изменении жесткости также резко изменяются величина и характер деформации и соответствующие им напряжения. Можно представить, что такое зменение вызвано действием некоторых сил Р и моментов М, в данном случае действующих на кромку оболочки (краевой эффект). Зная величину и направление этих сил и моментов, можно определить напряжения. Для упрощения задачи статор считают абсолютно жестким, тогда вся деформация может быть отнесена к оболочке спиральной камеры (рис. II 1.8, а). [c.66]

В основе механизма этого вида изнашивания лежит многократная деформация поверхностного слоя, вызывающая постепенное нарастание наклепа, охрупчивания и последующее отделение частиц износа. На поверхностях соударения наблюдается повышение твердости в результате наклепа и упрочнение в результате превращения остаточного аустенита в мартенсит. В этом виде изнашивания велика роль краевого эффекта. Периферийные участки деталей, подверженные удару, начинают изнашиваться раньше и главным образом путем выкрашивания, хорошо различимого при осмотре. [c.35]

Подвижность дислокаций. Было показано, что присутствие окалины или покрытия с хорошей адгезией упрочняет материал, затрудняя выход из поверхности краевых дислокаций [122] и движение пересекающих поверхность винтовых дислокаций [114]. Простой анализ сил реакции показывает, что препятствующее движению дислокаций напряжение, связанное с наличием поверхностной окалины, пропорционально величине (ца—РА)/(ца+р.л) [130], где ца и Ца — модули сдвига окалины и сплава соответственно. Можно было бы ожидать, что напряжение будет притягивающим, если модуль упругости окалины меньше, чем подложки. Однако это обычно не имеет места для окалины, состоящей из оксидов или других коррозионных продуктов. Возможность существования уменьшающих деформацию напряжения подтверждается, например, данными по пластической деформации при комнатной температуре, полученными при исследовании покрытых медью кристаллов цинка [122], окисленных кристаллов алюминия [121], а также окисленных кристаллов [125] и поликристаллов [126] кадмия. Несмотря на отсутствие экспериментальных данных, можно ожидать, что этот эффект распространяется также и на скольжение границ зерен, поскольку такое скольжение (или вращение зерен) связано с образованием поверхностных ступенек. [c.28]

В ряде случаев выполнить граничные условия удается путем наложения на основное напряженное состояние краевого эффекта, т. е. системы напряжений и деформаций быстро затухающих в направлении от контура в глубь оболочки. [c.259]

Предполагая, что деформации быстро изменяются по направлению нормали к границе и медленно вдоль нее, удается построить очень простую методику расчета, не отличающуюся существенно от методики расчета краевого эффекта в осесимметрично нагруженных оболочках вращения. [c.312]

Так как уравнения безмоментной теории имеют четвертый порядок, а уравнения общей теории — восьмой, то ясно, что краевой эффект должен описываться дифференциальными уравнениями четвертого порядка. В узкой зоне краевого эффекта напряжения и деформации меняются очень быстро. Поэтому в этой зоне можно использовать уравнения 35. [c.344]

Из анализа, проведенного в 35 для случая быстро изменяющихся в одном из направлений деформаций, следует, что при краевом эффекте тангенциальные перемещения и, v несущественны по сравнению с нормальным перемещением w. [c.346]

Особенность НДС таких элементов — неравномерное распределение меридиональных напряжений и деформаций по толщине оболочки вследствие изгиба в сочетании с внутренним давлением, достаточно сильного проявления краевого эффекта в зонах, прилегающих к фланцам, а также концентрации напряжений в переходной области от фланца к оболочке. Как показывает упругий анализ НДС (см. гл. 4), определить номинальные напряжения в оболочечных элементах весьма трудно. [c.97]

Размеры модели выбираются из условий имеющегося материала, возможности выполнить модель с соблюдением требуемого соотношения размеров и обеспечения точности измерений. Толщина плоской модели не влияет на получаемую оптическую картину при нормальном просвечивании, но лучше применять минимальную по условию устойчивости толщину это дает меньшую глубину зоны краевого эффекта времени и уменьшает эффект толщины модели (плохая четкость изображения контура, увеличивающаяся с толщиной) в толстых плоских моделях под действием возникающих поперечных нормальных напряжений уменьшается поперечная деформация в зонах неравномерности напряжений в плоскости модели. [c.524]

Основные недостатки имеющихся материалов для решения упругих задач — краевой эффект времени и значительные деформации при замораживании. [c.581]

Размеры модели выбирают из условий имеющегося материала, возможности выполнить модель с соблюдением требуемого соотношения размеров и обеспечения точности измерений. Толщина плоской модели не влияет на получаемую оптическую картину при нормальном просвечивании, но лучше применять минимальную по условию устойчивости толщину модели это дает меньшую глубину зоны краевого эффекта времени и уменьшает эффект толщины модели (плохая четкость изображения контура, увеличивающаяся с толщиной) в толстых плоских моделях уменьшается поперечная деформация в зонах неравномерности напряжений в плоскости модели под действием возникающих поперечных нормальных напряжений. Преимущества крупных объемных моделей а) возможность иметь большей толщины срезы (в замороженных моделях) или пучки просвечивающих лучей (при применении рассеянного света), чем достигается повышение точности измерений и уменьшение [c.585]

Материал моделей для исследования напряжений в пределах упругости должен удовлетворять следующим требованиям достаточная оптическая активность, прозрачность, изотропность, однородность, отсутствие начального оптического эффекта и краевого эффекта времени, линейная зависимость между напряжениями и деформациями и порядковым номером полосы (или разностью хода), отсутствие заметной ползучести, возможность нетрудоемкой механической обработки при изготовлении моделей. [c.81]

При конструировании сосудов следует иметь в виду, что на величину краевых воздействий оказывают влияние конструкция узла и характер материала. В жестких соединениях возникают большие краевые воздействия. С увеличением пластичности материала краевой эффект проявляется в меньшей степени вследствие большой податливости материала деформации. На рис. 98 приведено несколько схем узлов аппаратов, в которых под действием, например, внутреннего газового давления неизбежно возникнут краевые усилия и моменты [12]. [c.165]

Так как деформации и нанряжеиня, вызванные действием моментов М, и поперечной силы Qo, приложенных к краю оболочки X = о, по физическому смыслу задачи долукиы носить местный характер и не могут безгранично возрастать с увеличением координаты х, то в решении (9.32) следует принять коэффициенты i и С2 равными нулю. Мы полагаем оболочку достаточно длинной и поэтому не учитываем возможность взаимного влияния краевых эффектов противоположных торцов оболочки. [c.246]

Выполнить исследование распределения деформаций (с использованием соответствующих экспериментальных методов) наиболее нагруженных (определяемых предварительным расчетом) зон конструкции (зоны краевых эффектов, места концентрации напряжений, сварные соединения и т. д.) в зависимости от величины нагрузки с учетом поциклового перераспределения напряжений и деформаций. [c.135]

На основе развития теорий течения с остаточными микронапряжениями (с целью отразить эффект Баушингера, свойственный циклическим процессам, релаксацию при выдержках и анизотропию упрочнения) и использования метода конечного элемента осуществляются вычислительные решения краевых задач при циклическом нагружении в изотермической и неизотермической постановке. Примером осуществления такого решения в Горьковском физико-техническом институте под руководством А. Г. Угодчи-кова является задача о концентрации деформации и напряжений в пластине из стали Х18Н9Т с круглым поперечным отверстием при пульсирующем малоцикловом растяжении, сопровождающемся синфазным циклическим изменением температуры. На рис. 18 представлена схема двух следующих друг за другом циклов нагружения с указанием последовательных стадий (обозначены цифрами), для которых производился расчет полей методом конечного [c.25]

Так как в месте стыка оболочек Т а — то безмоментнсе состояние удовлетворяет статическим условиям совместной работы оболочек. Однако условия совместности деформаций не выполняются — радиальное перемеш,ение цилиндрической оболочки больше, чем сферической. Поэтому в месте стыка оболочек возни кают нетангенциальные силы взаимодействия Nq, (рис. 3.31), вызывающие напряженное состояние краевого эффекта. Величины этих сил можно найти из условия совместности деформаций оболочек. Приравняем друг другу суммарные (т. е. вызванные как безмоментным состоянием, так и краевым эффектом) радиальные перемещения и углы. поворота в месте стыка оболочек [положи- [c.171]

При постоянной во времени нагрузке и пластичном материале такого-рода краевые эффекты не представляют опасности. Малые (порядка упругих) пластические деформации, возникающие при возрастании нагрузки, приводят к выравниванию напряжений, и потому на несущую способность оболочки краевой эффект практически не влйяет, [c.173]

Эти значения L (xi) и г х- являются теперь начальными для интегрирования прогоночных уравнений (11.75), (11.76) при д ЛГ1. Может показаться, что метод факторизации, в котором интегрирование методом начальных параметров исходной линейной системы дифференциальных уравнений (11.59) заменяется двукратным интегрированием нелинейных уравнений (11.75) и (11.76), не имеет существенных преимуществ. Однако это не так. Именно в тех случаях, когда вследствие краевых эффектов метод начальных параметров неприменим, метод факторизации приводит к хорошим результатам, так как элементы матрицы L и вектора г меняются медленно и могут быть легко определены численным интегрированием уравнений (11.75) и (11.76). Это видно, например, из графиков, представленных на рис. 11.3, которые показывают характер изменения по длине цилиндрической оболочки постоянной толщины (радиус R, толщина К) одного из решений однородного уравнения осесимметричной деформации г/ц х) = sh рл X X sin рх и элемента матрицы податливости, соответствующего перемещению, вызываемому единичной поперечной силой [c.476]

Расчетная схема процесса цшШпёсШго дёформпровшшя ла в максимально нагруженных зонах. Анализ НДС оболочечных корпусов при основных режимах термоциклического нагр> ения (см. подразд. 4.1) позволяет выявить зоны концентрации температурных напряжений и краевого эффекта в сечениях переходного от фланца к оболочке участка (в месте их стыка и в сечениях сварного шва). При этом уровень термоупругих напряжений в некоторых температурных циклах превышает предел текучести материала, и нагружение протекает при значительных даклических упругопластических деформациях. [c.203]

Краевым эффектом времени называют возникновение со временем на контуре модели после ее обработки наблюдаемых полос интерференции, которые не связаны с напряжениями и деформациями, появляющимися в модели под действием нагрузки. Всякий раз, когда обрабатывается контур, влажность материала по краям изменяется, создавая краевой эффект. Лифт [19] одним из первых показал, что возникновение краевого эффекта объяС -няется поглощением или испарением влаги с поверхности модели. В некоторых случаях явление может протекать еще сложнее. Этот эффект можно предотвратить или затормозить,, если принять соответствующие меры. Модели фенолформальдегидных смол эффективно защищаются покрытиями из парафина (фиг. 5.43). [c.181]

Определяемые при поверочном расчете напряжения с учетом местных изгибных напряжений от краевых сил и моментов существенно в ипе мембранных. Поэтому получающиеся по упругому расчету напряжения а и их интенсивности в зонах краевого эффекта, таких, как жесткая заделка, сопряжение оболочки с плоским днищем, места приложения сосредоточенных нагрузок и тл., могут значительно превышать предел текучести даже без учета местного повышения напряжений в местах их концентрации. Так, в жесткой заделке цилиндрической оболочки вдвое выше, чем в гладкой части, и превьпиает От при давленияхр и Рг соответственно в 1,16 и 1,44 раза. Найденные в результате упругого расчета перемещения и деформации, необходимые для оценки прочности и работоспособности конструкции, оказываются ниже действительных, определяемых по упругопластическому расчету, а жесткость при растяжении и изгибе - завышенной. Исходя из упругого расчета не представляется возможным оценить возникающую погрешность в определении наибольших деформаций в упругопластических зонах конструкций. [c.205]

В начальной стадии пластического деформирования наиболее интенсивно происходит перераспределение напряжений по сечению деталей, приводящее к увеличению несущей способности детали. По мере роста пластических деформаций, когда они в два-три раза превосходят деформации, соответствующие пределу текучести материала, процесс перераспределения напряжений ослабевает. Несущая способность детали повышается медленнее и в основном вследствие упрочнения материала. При отсутствии упрочнения нарастание деформаций существенно опережает рост нагрузки. Так как при указанном уровне пластических деформаций в зонах краевого эффекта они, как правило, охватывают все сечение детали, этот уровень является в данной работе исходным для проверки сходимости метода расчета. Как показали приведенные расчеты, сходимость предложенного метода является весьма быстрой. Как правило, достаточным оказывается вьшолнение четырех-пяти приближений. Время расчета при этом составляет для ЭВМ типа БЭСМ-6 несколько секунд. [c.214]

При рассмотренном уровне нагрузок, примерно вдвое превышающем нагрузки, соответствующие началу текучести в зонах краевого эффекта, погрешность упругого расчета достигает для перемещений 107с, для максимальных деформаций - 25%. В зонах концентрации таких, как отверстие в растягиваемой пластине, погрешность определения деформаций может быть выше. Для указанного уровня нагрузок в оболочках зона упругопластических деформаций не превышает нескольких толщин оболочки. [c.215]

По известным внешним нагрузкам (механическим и тепловым) в соответствии с выбранными расчетными схемами по формулам сопротивления материалов, теории пластин и оболочек устанавливаются номинальные напряжения в гладких частях несущих элементов и в местах действия краевых эффектов (места изменения геометрических форм и сопряжения элементов различных форм). В большинстве случаев для определения номинальных напряжений достаточно использовать предположение об упругом деформировании материалов номинальные упругопластические деформации допускаются только при включении в системы высо-конагруженных термокомпенсирующих элементов или при кратковременных программах и аварийных перегрузках. [c.10]

В основных нормативных документах, используемых в настоя-гцее время на стадии проектирования (см. гл. 1), предусматривается расчет тонкостенных металлических оболочек на действие статических нагрузок. Однако в действительности в процессе эксплуатации такие конструкции подвергаются многократным повторно-статическим и нерегулярным циклическим воздействиям, вызванным периодическим накоплением и опорожнением резервуаров и сосудов, профилактическими осмотрами и ремонтами конструкций, периодическим изменением давления в газгольдерах, магистральных трубопроводах, химических аппаратах. Поскольку в области краевого эффекта, в зонах концентрации напряжений (вблизи патрубков, штуцеров, фланцевых и других видов соединений) пластические деформации развиваются при относительно низких номинальных напряжениях, то циклическое пластическое деформирование приводит к возникновению в этих зонах усталостных трегцин при весьма малом числе циклов нагружения, составляющем 10 —10 . [c.135]

Для толстостенных трехслойных оболочек с податливым слоем заполнителя при исследовании локальных краевых эффектов в окрестности приложения сосредоточенных сил и закреплений, а также при коротковолновых формах потери устойчивости и колебаний расчет проводят с учетом деформаций поперечного сдвига и сжатия в слое заполнителя. Наиболее простая модель, позволяющ,ая в первом приближении учитывать указанные деформации, может быть получена с использованием предположения о линейном законе распределения всех компонент вектора перемещений по толщине заполнителя [11]. Рассмотрим основные соотношения и вариационные формулировки решения задач статики, устойчивости и колебаний, соответствующие данной модели. [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...