Выбор критерия прочности

Для инженерного расчета конструкций и изделий из композиционных материалов, в которых возникает сложное напряженное состояние, необходим обоснованный выбор критерия прочности или теории предельных напряженных состояний. [c.27]

Из анализа данных об условиях эксплуатационного нагружения и о номинальной и местной нагруженности следует возможность оценки предельных состояний несущих элементов конструкций и выбора критериев прочности. Назначение основных размеров сечений несущих элементов должно проводиться из условий статической прочности, т. е. размеры сечений должны быть не меньше, чем по критериям статической прочности для максимальных эксплуатационных нагрузок. В расчетах статической прочности деталей машин и элементов конструкций, выполняемых по номинальным напряжениям, как правило, не учитываются местные напряжения от концентрации и местные температурные напряжения. В расчетах статической прочности используются пределы текучести и прочности, определяемые при стандартных кратковременных статических испытаниях гладких цилиндрических или плоских образцов [1, 2]. [c.11]

Эти исследования имели большое значение в решении вопроса о выборе критерия прочности для различных напряженных состояниях в условиях термической усталости. [c.37]

Однако в некоторых критических ситуациях, связанных с использованием высокопрочных и хрупких материалов, требуется наличие более точного специального критерия наряду с разработанной аналитической трактовкой и тщательным контролем качества материала. В любом случае с помощью критерия прочности можно устранить ненадежные места в конструкции на ранних этапах разработки орудия. Значение критерия разрушения определяется, во-первых, тем, в какой степени он позволяет конструктору создавать приемлемую конструкцию до проведения натурных испытаний стрельбой, во-вторых, насколько он обеспечивает конструктора прочными научными основами для оценки результатов испытаний и для видоизменения конструкции. Единого универсального критерия, который конструктор мог бы с уверенностью применять, не существует. В результате этого выбор критерия прочности зависит от конструктора. Он должен найти такой критерий, который, как показывают его опыт и знания, является наиболее приемлемым. [c.315]

В последнее время развиваются научные основы оптимального конструирования [1]. Конечно, для суждения об оптимальности конструкции необходим предварительный выбор критериев прочности с учетом характера нагружения и состояния материала. Очевидно, например, что оптимальные формы для хрупкого и для пластического состояний могут сильно различаться. Поэтому абсолютного критерия оптимальности конструкции, справедливого для всех случаев, не существует. Отметим, что оптимальные экономические показатели не обязательно совпадают с оптимальными показателями по использованию прочности. Необходимо создание надежных, удобных в практическом отношении методов анализа напряжений при упругой и пластической деформации и оценки полей сопротивлений с учетом их изменения во времени. [c.351]

При выборе критериев прочности для имеющегося рассмотренного в предыдущих разделах уровня экспериментальных сведений, целесообразно принимать в качестве разрушающего максимальное растягивающее напряжение наиболее изученными оказываются -закономерности усталостно-прочностных свойств резин при растяжении. [c.246]

Прогнозирование включает следующие этапы анализ напряженно-деформированного состояния многоэлементных систем и определение распределения напряжений и деформаций в системе (на граничном слое, в элементах конструкции) выбор критерия прочности и определение разрушающих напряжений для каждого элемента и граничных слоев выбор эмпирических законов усталости отдельных элементов системы и граничных слоев расчет долговечностей для каждого элемента системы и граничных слоев. [c.274]

Общие соображения. Как следует из предыдущего, все теории прочности служат одной и той же цели заменить сложное напряженное состояние простым одноосным напряженным состоянием. Различие теорий прочности заключается в выборе критерия прочности (критерия эквивалентности сравниваемых напряженных состояний). [c.250]

С целью выбора критерия прочности для жестких компаундов Ю. С. Первушиным [56, 90] были испытаны в плоском напряженном состоянии две марки эпоксидных компаундов ЭЗЛ-I20(v = 0,48) и ЭЗT-65(v = 0,41). [c.49]

ВЫБОР КРИТЕРИЯ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБ С ТРЕЩИНОПОДОБНЫМИ ДЕФЕКТАМИ [c.176]

Выбор критериев статическая прочность, малоцикловая усталость, ползучесть, коррозия, растрескивание [c.164]

В связи с тем, что характер напряженного состояния, реализующегося в элементах конструкций, всегда в значительной степени определяет выбор метода расчета и критерия прочности (в особенности применительно к композиционным материалам), целесообразно привести перечень основных типов напряженного состояния (табл. 2). Наибольшее распространение и развитие в инженерных приложениях получили плоские задачи. Это относится также к анализу разрушения и к формулировке критериев прочности композиционных материалов. [c.74]

Существующая практика разработки концепций прочностного расчета конструкций из композиционных материалов, как правило, основывается на эмпирических предпосылках, анализе предшествующего опыта и результатах экспериментальных отработок. Проблема проектирования конструкций на основе данных о прочностных свойствах материала Обусловливается критерием разрушения конструкции, который, в свою очередь, определяется требованиями заказчика, а также характером нагружения, температурой и другими условиями работы материала. Все эти факторы должны быть учтены при разработке концепций расчета на прочность. Разработка еще более усложняется, если учесть, что на выбор критерия разрушения часто оказывают влияние ограничения, свойственные используемым расчетным методам. [c.77]

Наиболее важными чертами любого критерия прочности являются возможность с его помощью точно описать экспериментальные данные и легкость его использования. Выбор того или иного критерия для конкретных расчетов зависит от многих факторов. К ним относятся- количество необходимых экспериментов, желание проектировать по допускаемым или предельным свойствам, отношение к возможному частичному разрушению материала и предпочтительность той или иной гипотезы, положенной в основу критерия. [c.176]

Данные соотношения устанавливают в основном эмпирическую взаимосвязь комплекса физических параметров с характеристиками прочности и структуры материала. Таким образом, проблема прочности изделий может быть решена только при использовании комплексного неразрушающего контроля и критерия прочности анизотропного материала. Ниже с учетом данного обстоятельства произведем анализ и выбор наиболее эффективных методов неразрушающего контроля полимерных композиционных материалов II изделий. [c.81]

Опыты с образцами, находящимися в сложном напряженном состоянии, выполнялись и выполняются главным образом для оценки критериев прочности и текучести, а в отдельных случаях для непосредственной оценки поведения материала при плоском или пространственном напряженных состояниях. Очень часто опыты проводятся с образцами, имеющими форму трубы. При этом образец подвергается воздействию осевой (растягивающей) силы, кручению и внутреннему давлению. За счет выбора соответствующих отношений параметров нагрузки можно получить желаемые отношения главных напряжений. Однако это удается сделать лишь в некоторых пределах. Для экспериментов с такими образцами служат специальные испытательные машины. [c.546]

Опыт его эксплуатации, углубленное изучение специфических особенностей, постепенное раскрытие природы прочности и пластичности выдвинули в последнее время ряд новых проблем, относяш ихся к выбору критериев для оценки конструкционных свойств и имеюш их отчасти значение и для других конструкционных материалов. В литературе отмечалась [261], прежде всего, недостаточность и неполнота характеристики чугуна с шаровидным графитом по пределу прочности при растяжении. Между тем именно эта характеристика, как указано выше, является основной для классификации нового чугуна как у нас, так и за рубежом. [c.208]

В ФРГ согласно Техническим правилам по паровым котлам [Л. 174] принята аналогичная методика выбора допускаемых напряжений. В качестве критериев прочности используют также предел текучести при расчетной температуре и предел длительной прочности за 100 тыс. ч при расчетной температуре, но не учитывают временное сопротивление. Коэффициент запаса прочности по этим критериям принимается равным 1,5. Для котлов, устанавливаемых на морских судах, он выше — 1,7. [c.367]

Отсюда следует, что при высоких температурах предел прочности и предел текучести не могут служить критериями прочности. Критериями в этом случае надо считать предел ползучести и предел длительной прочности. При оценке усталостной прочности лопаток критерием прочности служит предел выносливости (усталости) при симметричном цикле а 1. Величину его следует принимать во внимание при выборе материала для лопаток наряду с пределами текучести и длительной прочности. Так же, как и последние, предел выносливости уменьшается с ростом температуры. На сопротивление усталости большое влияние оказывает чувствительность материала к концентрации напряжений, о которой можно судить, сравнив значения пределов выносливости гладких (0-1) и надрезанных (0-1) образцов. [c.155]

Опытные работы, проведенные с зубчатыми колесами, показали, что развитие усталостных трещин начинается не на глубине, где действуют наибольшие напряжения, а по контактной поверхности зубьев. Положение с исследованием явлений усталостного разрушения таково, что пока нет оснований для рекомендаций надежных критериев прочности, отвечающих данному напряженному состоянию, однако формулы (44) — (46) с достаточной ясностью отражают физическую сущность и закономерность явлений усталостного разрушения. Следовательно, безразлично, какую формулу принять для расчета колес закрытых зубчатых передач, так как их различие состоит только в числовом расчетном коэффициенте необходимо лишь обеспечить правильный выбор допускаемых напряжений исходя из принятой формулы заметим также, что между нормальными и касательными напряжениями существует в данном случае простая линейная связь. При надобности в расчетах можно использовать зависимость, характеризующую переход от одного напряженного состояния к другому, где [c.302]

Выбор материала, определение формы и размеров деталей должны основываться на знании предельных состояний и критериев прочности для заданного характера изменения нагрузок, температур, влиянии окружающей среды и других факторов. [c.6]

Аналогичный анализ можно провести для оценки влияния изменения напряжений в процессе ползучести на выбор критерия длительной прочности, который вытекает из рассматриваемой статистической обработки результатов экспериментов. Так как в испытаниях образцов III серии (при совместном действии растяжения и внутреннего давления) деформации в процессе ползучести не замеряли, то можно провести такую оценку только для времени разрушения t. По значениям осевых и окружных деформаций в момент времени t можно вычислить напряжения а, Оэ. Данные статистической обработки результатов 63 испытаний (все опыты I и II серий и 10 опытов III серии) в параметрах приведены в табл. [c.95]

При уточненных расчетах выбор цепи по критерию прочности следует производить с учетом соблюдения следующих условий [c.42]

Сопротивление раздиру. Это испытание проводят на обычных разрывных машинах, применяя образцы пленки особой формы при скорости растяжения, 50 мм/мин или растягивая со скоростью 250 мм/мин предварительно надрезанную полоску пленки установленных размеров. Особенностью этих испытаний является то, что участок максимальной концентрации напряжения задается выбором формы образца йли нанесением надреза. При этом деформация в крыльях образца пренебрежимо мала, и критерием прочности при раздире служит энергия, необходимая для образования единицы площади новой поверхности. Ее величину W находят по формуле [c.120]

Выбор теории прочности, а значит и формулы для о , таким образом, отвечает на вопрос какой критерий прочности материала столь же надёжен для рассматриваемого объёмного напряжённого состояния, как и для линейного [c.149]

Феноменологические критерии прочности типа (8.122) призваны обеспечить интерполяцию данных некоторых базовых экспериментов по определению прочностных характеристик материала на случай напряженного состояния произвольного вида. Следствием имеющейся относительной свободы в формулировке критериев прочности является неоднозначность в выборе конкретной формы критерия [c.261]

Выбор материала в значительной степени определяется требованиями, предъ-являем )1ми к габаритам и массе деталей и машин в целом. Масса большинства деталей, подчиненных критерию прочности, обратна пропорциональна допускаемому напряжению в первой степени (реже в степени 2/3), а масса деталей, рассчитываемых на контактную прочность, а также деталей, рассчитываемых на действие силы тяжести или силы инерции, [c.25]

Инженерные критерии разрушения строят на основе данных о поведении и прочности микрообъемов материала, т. е. они имеют феноменологический характер. Единого математического пред ставления поверхности разрушения для заданного композицион ного материала не существует, и выбор критерия разрушения" определяется наилучшим соответствием между определенными экспериментально пределами прочности материала, а также правдоподобным представлением о его прочности при еще не исследованных экспериментально напряженных состояниях. Наиболее существенной предпосылкой для построения критерия разрушения является то, что он должен описывать поверхность в пространстве напряжений. [c.64]

Принципиальную основу критериев прочности при расчете по максимальным нагрузкам, таких как В-критерии, изложенные в руководстве [1 ], составляет условие недопустимости повреждения или нарушения сплошности материала при расчетных напряжениях. Выбор соотношения между максимально допустимыми и предельными напряжениями для однонаправленных материалов определяется рядом факторов, обусловленных практикой расчета и проектирования. Прочность слоистого материала оценивается в результате применения критерия прочности последовательно ко всем слоям материала. [c.86]

Иногда выгоднее выбирать конструкцию и форму изделия, руководствуясь накопленным опытом по выбору формы и размеров подобных изделий. Затем следует провести проверочный расчет по основным критериям работоспособности, т. е. определить запасы прочности в расчетных сечениях и сопоставить их с допустимыми. Основные этапы проведения проверочного расчета таковы выбор материала по технологическим и прочностным соображениям выбор конструкции, формы и размеров по имеющемуся опыту или согласно простым, приближенным расчетам определение схемы нагрузки и расчет нагрузки определение напряжения в расчетных сечениях принятие решения о соответствии выбранной конструкции детали. Если сечение детали не соответствует критериям прочности, меняют ее размер или конфигурацию и повторяют расчет. Расчетные размеры в опасном сечении увеличивают в тех случаях, когда аналитически невозможно подсчитать технологичес4 ие напряжения, действующие в этих сечениях (литейные и сварочные напряжения, вызванные термообработкой сложной пространственной конструкции, монтажные напряжения и др.). [c.135]

В процессе промышленного освоения новых металлов систематически определяют механические характеристики при рабочей температуре (предел текучести, предел прочности, относительное удлинение, сужение поперечного сечения и ударную вязкость). Величина предела текучести иногда оговаривается в ТУ. Некоторые детали, как например, разделительные диафрагмы между холодной и горячей нитками промежуточного перегрева, выдерживают при резком сбросе нагрузки турбины большое повышение перепада давления. Однако перегрузка длится очень короткое время, измеряемое секундами или несколькими минутами. Очевидно, что критерием прочности металла в этом случае является предел текучести при рабочей температуре. Иногда при очень резком изменении нагрузки по времени учитывается и абсолютное увеличение предела текучести при любой температуре (в том числе и при рабочей температуре) вследствие динамического приложения нагрузки [12, 95, 147]. Некоторые стали, главным образом стали аустенитного класса (например, сталь ЭИ726), имеют для ряда температур предел длительной прочности, по величине превышающий предел текучести при рабочей температуре. Очевидно, что предел текучести надо принимать во внимание при выборе металла. Некоторые стали при 200—350 С имеют предел прочности более высокий, чем при 20° С, с соответствующим снижением пластичности (например, синеломкость). [c.436]

Зависимости, определяющие условия формирования предельного состояния материала в опасных зонах детали. Одним из важных направлений исследований малоцикловой неизотермической проч-пости является изучение условий формирования предельного состояния материала в опасных объемах детали. Эту задачу следует рассматривать в комплексе исследований, проводимых, с одной стороны, с целью обоснованного выбора критерия малоцикловой прочности, а с дру1 ой, изучения закономерностей для аналитического описания процесса достижения предельного состояния по условиям разрушения в зависимости от режимов термомеханическо- [c.62]

Случай больших (высокоэластичных) деформаций для гипотетически бесструктурного тела по сутцеству нуждается не во вновь создаваемых критериях, а в выборе (и возможно в их обобтцении) среди известных в применении к конкретно поставленным задачам [249, 272]. Папример, можно мыслить аналог вязкого разрушения в виде возникновения, роста и последуютцего слияния полостей (пор) на продолжении большой оси исходного овального отверстия. Условия возникновения пор можно заимствовать из традиционных критериев прочности — ограниченности эквивалентных напряжений (условных или истинных) или ограниченности деформаций (кратностей) или ограниченности удельной энергии деформации. Перемычки между порами, вытягиваясь, уподобляются растягиваемому образцу и разрываются с образованием шейки. В итоге образуется ямочная поверхность излома, если допустить необратимость процесса после разрушения. Расширение полости с образованием новой ее поверхности может также обосновываться энергетическими критериями или деформационным критерием П.Ф. Морозова о предельных взаимных уг- [c.12]

Далее, Мор использует этот метод графического представления напряжений в построении своей теории прочности ). В то время большинство инженеров, работавших в области исследования напряжений, следуя Сен-Венану в выборе критерия разрушения, исходили из теории наибольшей деформации. Поперечные сечения элементов конструкций назначались отсюда расчета, чтобы наибольшая деформация в самой слабой точкс при наиболее неблагоприятном условии загружения пе превосходила допускаемого относительного удлинения при простом растяжении. Но уже на протяжении многих лет ряд ученых приписывал важную роль касательным напряжениям и отстаивал тот взгляд, что их влияние необходимо учитывать. Кулон уже исходил в своей теории прочности из того допущения, что разрушение должно ускоряться касательными напряжениями. Вика (см. стр. 104) критиковал элементарную теорию балки, в которой [c.344]

Одним из наиболее ответственных моментов расчета при таком подходе является выбор подходящего критерия прочности, т.е. конкретизация функции /(аьОг, Оз) в соотношениях (4.18), (4.19). Как мы уже знаем, если исследуемое тело есть основания отнести к категории хрупких тел, то нужно использовать первую или вторую теорию прочности или какое-либо из их обобщений ( 15), в то время как третья и четвертая теории прочности и ряд известных их обобщений в действительности являются критериями перехода из упругого в пластическое состояние. При этом, однако, нужно помнить о том, что пластичность и хрупкость суть свойства, сами во многом зависящие от напряженного состояния. Так, при всестороннем равномерном растяжении и достаточно близких к нему напряженных состояниях, как уже упоминалось, даже весьма пластичные по обычным представлениям материалы проявляют хрупкость, в то время как при достаточно значительном всестороннем сжатии даже мрамор способен испытывать большие остаточные деформации без видимых следов разрушения. Можно было бы привести и другие факты, иллюстрирующие зависимость характера разрушения от вида напряженного состояния. Вследствие этой зависимости (и по некоторым другим причинам) выбор определенной теории прочности в ряде случаев представляет собой трудную задачу, правильное решение которой во многом зависит от опыта выбирающего. [c.146]

Выбираемая цепь должна быть прочной, от чего в значительной мере зависит безотказность ее работы. При выборе типоразмера цепи по критерию прочности обычно рассчитанную рабочую нагрузку (натяжение) цепи 5р умножают на коэффициент запаса прочности п и по полученному значению ( рас. в = 5р выбирают такой типоразмер цепи, для которого разрушающая нагрузка Рр, в. и близка к значению Ррас. в. полученному расчетом. [c.41]

Прочность расту1 <ей сосульки в условиях ползучести. Ввиду большого числа разнообразных критериев прочности и разрушения материалов при ползучести выбор конкретного критерия применительно к условиям рассматриваемой задачи связан с определенными трудностями. По-видимо-му, наиболее простым критерием разрушения льда, отражающим особенности его деформирования в условиях ползучести, является критерий предельной скорости деформащш (см. [1]) [c.11]

РвсОЬ, = 1, где — тензор прочности IV ранга, компоненты которого определяются выбором соответствующего критерия прочности. [c.367]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...