Сдвиг элементов конструкций

При расчете ряда элементов конструкций встречается частный случай плоского напряженного состояния, когда на четырех гранях прямоугольного элемента действуют только касательные напряжения (рис. 183, а). Такое напряженное состояние называется чистым сдвигом. [c.197]

В простейших случаях оценка прочности элементов конструкций производится или по наибольшему нормальному напряжению, или по наибольшему касательному напряжению (расчет на сдвиг), так что условие прочности записывается в виде [c.21]

Ранее рассматривались простейшие виды деформации растяжение— сжатие, сдвиг, кручение, поперечный изгиб. На практике такие простые деформации встречаются весьма редко. Как правило, на детали машин и элементы конструкций действует комбинация внешних силовых факторов, создающих несколько простых деформаций. Например, любой вал одновременно испытывает изгиб, кручение и сдвиг, даже простая деталь — болт работает на сложную деформацию на него одновременно действуют растяжение и кручение. [c.222]

В настоящей книге рассматриваются основные принципы и методы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость приводятся данные для расчета стержней на растяжение-сжатие, сдвиг, кручение, для расчета статически определимых и статически неопределимых балок и рам рассматривается работа стержней, находящихся в условиях сложного сопротивления, кривых брусьев, толстостенных труб, тонкостенных стержней, пластинок и оболочек. [c.8]

СДВИГ и КРУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ [c.179]

Приближенный расчет элементов конструкций, работающих на сдвиг, основан на теории чистого сдвига, представляющего плоское напряженное состояние, при котором по граням прямо- [c.107]

При выборе материалов конструктор должен иметь в руках выбор так называемых расчетных допущений. Ими являются показатели свойств при растяжении, сжатии и сдвиге монослоя или слоистого материала, из которого изготовляется элемент конструкции. Монослои анизотропны, и поэтому конструктор не обнаружит в справочнике единственных значений прочности, модуля упругости, коэффициента Пуассона и др., как в случае металлов. Вместо этого используются серии графиков, которые иллюстрируют изменение прочности и модуля в зависимости от ориентации волокна. Теоретические значения этих показателей могут быть получены на основании законов микромеханики, однако практически реализуемые должны определяться экспериментально. Эти экспериментальные данные и последующий анализ обеспечивают необхо- [c.58]

В процессе выполнения экспериментальной программы [45, 46] опыты велись в условиях, когда статическая составляющая напряженного состояния соответствовала максимально 0,5—0,65 от пределов пропорциональности материала при растяжении или сдвиге. Такое нагружение характерно для ряда практически важных случаев работы элементов конструкций (например, шпилечные и болтовые соединения). Вместе с тем более жесткие и контрастные случаи сложных циклических режимов могут быть получены при нагружении материала за пределами упругости по уровню как циклической, так и статической составляющей напряженного состояния. Для выполнения подобных экспериментов не- [c.114]

Изложенные закономерности сопротивления термоциклическому нагружению относятся к однородным напряженным состояниям растяжения — сжатия или чистого сдвига. Они являются основой для определения малоцикловой несущей способности неоднородно напряженных элементов конструкций. Эта циклическая напряженность находится в упругопластической области, являясь при стационарном внешнем нагружении нестационарной в силу процессов перераспределения деформаций и напряжений при повторном деформировании. Анализ полей деформаций в зонах наибольшей напряженности элементов, особенно в местах концентрации, связан с решением достаточно сложных краевых задач, о чем далее будут изложены некоторые данные. Применительно к задачам концентрации напряжений и деформаций представилось возможным применить решение Нейбера [23], связывающее коэффициенты концентрации напряжений и деформаций Ке, в упругопластической стадии с коэффициентом концентрации напряжений а в упругой стадии. Анализ ряда теоретических, в том числе вычислительных, решений и опытных данных о концентрации деформаций позволил [241 усовершенствовать указанное решение путем введения в правую часть соответствующего выражения функции F (5н, а, тп), отражающей влияние уровня номинальных напряжений Он, отнесенных к пределу текучести, уровня концентрации напряжений а и показателя степени т диаграммы деформирования при степенном упрочнении. Зависимость Нейбера в результате введения этих влияний выражается следующим образом [c.16]

Тонкостенные сварные балки с отношением длины к высоте от трех до десяти являются типичными элементами конструкций фундаментов, рам и корпусов механизмов. При расчете колебаний таких балок необходимо учитывать сдвиг и инерцию поворота поперечных сечений. [c.60]

На основании описанных вычислений можно сделать вывод о сильном сдвиге максимальных колебаний упругой нелинейной системы при относительно небольшом изменении коэффициента демпфирования. Напомним, что в линейных системах, наоборот, трение очень слабо смеш,ает максимум. Как отмечалось выше, этот вывод может быть интересным для пояснения особенностей колебаний некоторых элементов конструкции, в частности лопаток турбомашин со свободной посадкой в замке, имеющих разброс напряжения в 200—300%. [c.52]

Многократный сдвиг (изгиб) — метод испытания (ГОСТ 9981—62) резин, корда и элементов конструкции шин по усталостной выносливости модельных образцов и образцов из шин и характеризуется показателями [c.240]

Созданы методики и оборудование для усталостных испытаний высокомодульных материалов. Расчеты на прочность при переменных нагрузках как по коэффициентам запаса прочности, так и при помощи вероятностных методов расчета требуют знания характеристик сопротивления усталости материала. Для этого разработаны оборудование и методики проведения усталостных испытаний композитов при растяжении, изгибе, межслойном сдвиге и смятии в мало- и многоцикловой областях. Установлено, в частности, что современные углепластики обладают высоким сопротивлением усталости по сравнению с металлическими материалами, что позволяет эффективно применять их при значительных амплитудах переменных нагрузок. Были выявлены статистические закономерности подобия усталостного разрушения углепластиков и разработаны предпосылки создания инженерной методики оценки усталостной долговечности элементов конструкций из углепластиков. [c.17]

Под критическими напряжениями для пластинок понимаются такие напряжения, до которых исходное равновесное состояние является устойчивым. Если выпучивание пластинки как элемента конструкции считается недопустимым, то напряжения от расчетной нагрузки должны составлять известную часть критических. Для пластинок, закрепленных по контуру и подвергающихся действию сжатия или сдвига, потеря устойчивости не связана с разрушением в за критической области (после выпучивания) пластинка может нести возрастающую нагрузку. [c.158]

В процессе выполнения экспериментальной программы [15, 17] опыты велись в условиях, когда статическая составляющая напряженного состояния соответствовала максимально 0,5—0,65 от пределов пропорциональности материала при растяжении или сдвиге. Такое нагружение характерно для ряда практически важных случаев работы элементов конструкций (например, шпилечные и болтовые соединения). Вместе с тем более жесткие и контрастные случаи сложных циклических режимов могут быть получены при нагружении материала за пределами упругости по уровню как циклической, так и статической составляющих напряженного состояния. Для выполнения подобных экспериментов необходимо совершенствование разработанной методики испытаний, прежде всего в связи с необходимостью предотвращения ранней потери устойчивости тонкостенных трубчатых образцов при исходном и циклическом нагружениях. [c.60]

Второй подвижный элемент конструкции — ротор относительно его крепления существуют противоположные мнения. Одно из них утверждает, что роторы турбин на время транспортирования в креплении не нуждаются, так как их перемещение ограничено величиной осевого сдвига, заданной упорным подшипником. Другое настаивает на том, что недостаточная надежность закрепления ротора на время транспортирования и такелажа может привести к недопустимым деформациям вкладышей и колодок подшипников и поэтому пуск агрегатов в эксплуатацию без разборки и ревизии невозможен. Последняя точка зрения, по нашему мнению, ошибочна. [c.70]

В книге изучаются физико-механические свойства материалов, напряжения и деформации при растяжении, сдвиге, кручении, изгибе и при сложном сопротивлении прямых и кривых стержней. Изучаются законы устойчивости элементов конструкций, а также поведение материалов лри действии динамических и переменных нагрузок. [c.2]

Схема разбивки конструкции на конечные элементы представлена на рис. 3.90. Материал оболочки и крышки — стеклопластик — обладает существенной анизотропией механических свойств, поэтому при расчете для каждого конечного элемента конструкции задавались упругие характеристики по схеме, представленной на рис. 3.91. Для расчета задаются два значения модуля упругости и Ех, модуль сдвига С и коэффициенты Пуассона р. и Ра- Определение необходимых величин ведется следующим образом (рис. 3.91). [c.240]

Глава 8 посвящена экспериментальному исследованию предельных нагрузок тонкостенных композитных элементов конструкций (цилиндрических оболочек при кручении, одно- и многосвязных оболочек при поперечном изгибе, цилиндрических панелей при растяжении в двух направлениях со сдвигом, цилиндрических и плоских панелей при продольном сжатии, замкнутых в вершине оболочек вращения при неравномерном внешнем давлении) при изотермических состояниях и нестационарных режимах нагрева. Значительное внимание уделено описанию методики испытаний, оценке точности воспроизведения и регламентированию нагрузок и температурных полей при испытаниях, сопоставлению экспериментальных данных с расчетными. [c.9]

Многие элементы конструкций кроме простых деформаций (растяжения, сжатия, изгиба, сдвига и кручения) испытывают более сложные, которые представляют собой различные сочетания простых деформаций. Например [c.253]

Иногда при решении задач бывает удобно аппроксимировать не все компоненты тензора напряжений, а только часть из них, например напряжения поперечного сдвига и обжатия в многослойных тонкостенных элементах конструкций. Представим [c.21]

Рассмотрим некоторые случаи передачи продольного усилия с одного стержня на другой с помощью связей сдвига, которые встречаются при стыковании растянутых элементов конструкций. Так при встречной передаче усилия с одного стержня на другой (рис. 35) продольное усилие считаем приложенным на обоих концах стыка по одной линии, параллельной оси стержня так, что для равновесия его не требуется дополнительных поперечных усилий, действующих в поперечном направлении. [c.69]

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]

Во многих случаях работа соединительных деталей на срез (сдвиг) сопровождается возникновением напря-же1ний смятия на поверхностях их контакта с соединяемыми элементами конструкции. [c.111]

Для сталей высокой прочности, алюминиевых и титановых сплавов в широком интервале температуры критические значения коэффициентов интенсивности напряжений мало зависят от температуры. Поэтому оценку сопротивления хрупкому разрушению элементов конструкций из таких материалов следует проводить по минимальным значениям / i . Как показано в 3, при определении по уравнениям (3.13) критических значений температуры элементов конструкций имеет существенное значение учет роли размеров напряженных сечений, остаточной напряженности, деформационного старения и охрупчивания в условиях эксплуатации. Эти факторы принимаются во внимание путем введения соответствующих экспериментально устанавливаемых температурных сдвигов А нр, и АГкрг (см. рис. 3.8). [c.64]

Уравнения (3.13), как отмечалось выше, при известных критических значениях температуры T pi и Г р2 и сдвигах критической температуры ATk i и АГ,ф2 (за счет основных конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов) позволяют установить критические значения температуры хрупкости (7 pi) и Ткр2)к рассматриваемого элемента конструкции. Последние определяют интервалы температуры, при которой возможно возникновение для данного элемента конструкции различных предельных состояний. [c.66]

Таким образом, уравнения состояния (1.6), которыми описывается поведение неоднородно-стареющих упругоползучих тел, представляют собой интегральные уравнения Вольтерра со сдвигом, нижний предел которого в общем случае зависит от координат, т. е. То = То (х). Ядра и К2 имеют сдвиг аргументов 1 и т на величину функции неоднородного старения р (х). Заметим, что природа и характер функции неоднородного старения могут быть различными в зависимости от постановки и условий рассматриваемой задачи. В ряде задач функция неоднородного старения известна и отражает фактическую картину распределения возраста материала в рассматриваемом упругоползучем теле. Она может быть дана в аналитической или численной форме. В других задачах функция р (т) может или должна быть выбрана, исходя на технологических условий изготовления и возведения элементов сооружения в соответствии с прочностными, конструктивными соображениями. В последнем случае функцию неоднородного старения р (х) можно интерпретировать как управление. Это управление можно выбрать так, чтобы в ходе проектирования или изготовления элементов конструкций из стареющих материалов достигались экстремальные значения критериев прочности или жесткости. [c.17]

Все рассмотренные выше закономерности роста трещин при асимметричном двухосном нагружении имеют место в случае синфазного нагружения, когда обе компоненты нагружения во времени одновременно возрастают и убывают — максимумы и минимумы по обеим осям нагружения совпадают во времени. Однако результаты анализа данных по реализациям двухосного нагружения панелей элементов конструкций свидетельствуют, что в частных случаях может возникать несинфазное нагружение, когда максимум (или минимум) нагрузки по одной оси не соответствует максимуму (или минимуму) нагрузки по другой оси. Наблюдаемый сдвиг фаз может быть настолько существенным, что при достижении максимума нагрузки по одной оси но другой оси может иметь место минимум нагрузки (рис. 6.30). В этом сл гчае происходит сдвиг фаз для нагрузок по двум осям на угол ПЗх = 90°. Существование смешанного нагружения с попеременным доминированием раз- [c.330]

В связи с этим для повыщения эффективности СУКУТ было предложено использовать вместо накладок стяжные элементы (А. с. 1349944 СССР. Опубл. 07.11.87. Бюл. № 41). Они позволяют компенсировать растягивающее эксплуатационное напряжение и обеспечивают визуальное наблюдение за трещиной после реализации СУКУТ. Помимо того, удается осуществить контролируемый продольный сдвиг берегов трещины. Стягивать элементы конструкции с усталостной трещиной можно следующим образом. [c.449]

Все рассмотренные СУКУТ могут применяться при небо.пьшо11 толщине элемента конструкции, типа обшивки крыла или фюзеляжа ВС. Для таких элементов решающую роль в развитии трещины играет продольный сдвиг. В массивных элементах конструкций начальный этап роста трещины, а в некоторых случаях и полный этап стабильного роста трещины реализуется при распространении уголковой или поверхностной (полуэллиптиче-ской) по форме фронта трещины. Обе конфигурации фронта трещины имеют специфику формиро- [c.458]

В 1969 г. Лабораторией динамики полета ВВС США была начата разработка деталей главного шасси из композиционных материалов. Эти детали характеризуются сложной конфигурацией и многими конструктивными особенностями, отличающими их от элементов конструкции планера. Кроме того, шасси должно выдерживать высокие динамические нагрузки, возникающие в результате удара при посадке. Внешний обод бокового подкоса (рис. 27), образующий фланец, изготовлен непрерывной намоткой, обеспечивающей укладку слоев по схеме (0,/ 15/02)т- В работающей на сдвиг стенке материал имеет ориентацию слоев (Ог/гЫЗз) . Слоистый пластик на основе рубленых волокон использован для бобышек и узлов наружной подвески. Отверждение детали в сборе производится совместно с алюминиевыми втулками. Углепластиковый двухзвенник (рис. 28) также изготовлен из композиции на основе непрерывных и рубленых волокон и эпоксидной матрицы. [c.167]

До сих пор много внимания уделялось прочности однонаправленных композитов в направлении волокон, хотя она значительно выше прочности в поперечном направлении. Однако в качестве элементов конструкций композиты используются, как правило, в виде пакетов, состоящих из слоев различной ориентации. Таким образом, высокая прочность однонаправленных слоев в направлении волокон не может быть полностью использована из-за того, что низкая прочность в поперечном направлении и при сдвиге вызывает преждевременное разрушение материала. Следовательно, основные усилия необходимо направить на исследование докритических видов разрушения, особенно их влияния на поведение композита прм усталостном нагружении ) и действии различных факторов внешней среды. [c.137]

В зависимости от конкретных обстоятельств, возможно принятие схем, в которых элемент конструкции наделяется свойствами более полного, но тоже только частичного восприятия силовых факторов. В результате возникают схемы, промежуточные между балкой и нитью, между оболочкой и гибкой оболочкой. Например, брус тонкостенного открытого профиля способен воспринимать относительно малые крутящие моменты. Тогда можно принять, что он может работать только на изгиб, растяжение и сжатие. Так, в частности, обычно поступают при анализе некоторых авиационных конструкций, имеющих тонкостенные подкрепления (стрингеры, шпднгоуты). Оболочке тоже может быть приписана способность работать только на растяжение, сжатие и сдвиг, но отказано в способности [c.23]

Испытаниям были подвергнуты пять водоулавливающих устройств при различной компоновке элементов конструкций (табл. 5.1). На рис. 1 табл. 5.1 схематически изображена конструкция водоуловителя, выполненного из деревянных досок. Длина каждой доски 100 см, толщина 1 см. Один край доски срезан под углом 45° доски расположены в два ряда расстояние между досками 50 мм сдвиг верхнего ряда по отношению к нижнему 25 мм. Эта конструкция была исследована более подробно, чем остальные. Были проведены испытания по определению абсолютного вынося встречным воздушным потоком. В табл. 5.2 приведены данные, характеризующие вынос воды из опытной уетановкп в зависимости от скорости воздушного потока. Разбрызгивающие устройства были сориентированы [c.131]

Из материалов, приведенных в яас- гоящей книге, видно, какие значительные сдвиги произошли о котельной технике за последние 5 лет. Прогресс коснулся всех показателей работы и зсех элементов конструкции котельных агрегатов. В СССР созданы котлы очень большой мощности сверхкрити-ческого давления с высокими первичным и вторичным перегревом naipa. Крупные агрегаты высокого давления с перегревом пара до 570/570° С работают в многочисленных блочных установках. Котлы рассчитаны для работы на различных, в том числе и очень трудных видах топлива, и, несмотря на это, в них достигнута высокая степень экономичности. При конструировании котельных агрегатов применен ряд оригинальных и прогрессивных решений, хорошо оправдавшихся на практике. [c.235]

Если мы закрепим грань АВ этого элемента неподвижно, то под действием касательных напряжений грань D сдвинется параллельно АВ на некоторую величину DDi= i=As, называемую абсолютным. сдвигом. Элемент AB D перекосится, прямые углы обратятся в острые или тупые, изменившись на величину 7. Этот угол называется относительным сдвигом, или углом сдвига, и служит мерой искажения (перекоса) углов прямоугольника. Поскольку в конструкциях мы имеем дело лишь с упругими деформациями, этот угол будет весьма малым. [c.124]

В пластинах относительно большой высоты, когда напряженное состояние близко к чистому сдвигу, в исследуемых сечениях устанавливаются прямоугольные розетки из двух тензодатчиков с их базами в направлении главных деформаций (рис. 4, о). В пластинах относительно малой высоты (соединительные элементы) изгибные и касательные напряжения в поперечных сечениях оказываются одного порядка, и достаточно в сечении установить тензодатчики, как показано на рис. 4, б. В зонах отдельных круговых отверстий в работающих на сдвиг элементах тонкостенных конструкций тензодатчики, приведенные на рис. 4, в, позволяют найти наиболыпие и наименьшие напряжения на контуре отверстий (расстояние до контура ближайшего отверстия не менее 4Д). [c.66]

Однонаправленно упрочненный боралюминий может рассматриваться как ортотропный материал, проявляющий изотропию в поперечном направлении, выражаклцуюся через пять независимых упругих констант. Однако боралюминий часто применяется в виде набора монослоев, представляющих элементы конструкций со сложной укладкой. В этом случае он рассматривается как тонкий ортотропный слой, находящийся в плоско-напряженном состоянии, описываемом только четырьмя независимыми упругими константами. Этими константами являются осевой модуль упругости поперечный модуль упругости основной коэффициент Пуассона Vj2 и плоскостной модуль сдвига Подробное объяснение, выражающее соотношение констант в композиционном материале, было сделано Эштоном и др. [6], которые показали, что расчет упругих констант в композиционных материалах может [c.453]

Это двухтактный двигатель с рядным расположением цилиндров, причем каждые четыре двигателя модификации альфа имеют сдвиг фазы кривошипа 90°. Для получения приемлемых балансировочных характеристик двигатель запускают в определенном порядке, как и двигатель внутреннего сгорания. Если цилиндры перенумеровать в порядке их расположения 1—2— 3—4, то порядок запуска, определеыный поставщиками, будет следующим 1—3—4—2—1. Это показано на рис. 2.27. Поскольку масса каждого элемента конструкции, состоящего из поршня со штоком, постоянна, силы Рг, Ра, соответствующие от- [c.273]

Обстоятельный обзор контактных задач с неизвестной областью взаимодействия (механическая сторона вопроса) дан в монографии [50], где обсуждаются, в частности, формальные противоречия, возникающие при использовании для постановки и решения названных задач классических теорий стержней, пластин и оболочек. Противоречия в основном связаны с появлением на границе зоны контакта (например, пластины и плавно очерченного штампа) сосредоточенных сил взаимодействия, что не согласуется с теорией Герца, по которой эти силы на границе зоны контакта должны быть равны нулю. Использование теории пластин и оболочек типа С. П. Тимошенко [183], учитывающей эффект поперечного сдвига без поперечного обжатия, позволяет частично снять противоречия, возникающие при использовании теории Кирхгофа. Если же учесть деформацию поперечного обжатия, то удается устранить все противоречия, даже оставаясь в рамках теории Кирхгофа (т. е. не учитывая деформации сдвига). И еще одно замечание. Названная несогласованность в распределении сил взаимодействия обычно мало сказывается на величине напряжений (а тем более смещений) в контактирующих элементах конструкций [501. Сказанное дает авторам основание при рассмотрении контактной задачи для оболочки, подкрепленной ребрами одностороннего действия, ограничиться рамками излагаемой в этой книге кирхгофовской теории оболочек. [c.521]

Система методов расчета напряженно-деформированного состояния автомобиля, изложенная Я. Павловским, основана на представлении реальных элементов конструкции в виде поясов, воспринимающих концевую нагрузку, и примыкающих к ним панелей, работающих на сдвиг 12 J. Для описания конструктивных поверхностей автомобиля Я. Павловский использовал понягие элементарной [c.73]

Метод сил был представлен в гл. 4 в форме определения деформации изгиба. Далее был приведен пример применения этого метода для вычисления перемещ,ений элементов конструкции при изгибе, кручении и сдвиге, а также при действии краевой нагрузки. В этом последнем случае прогиб статически определимой конструкции вычисляется по формуле 6 = 2 SobJ/AE, где Sq — продольное усилие в элементе, вызванное реальной внешней нагрузкой bi усилие в элементе, вызванное фиктивной единичной нагрузкой в направлении определяемого прогиба 6 ПАЕ — гибкость элемента I — длина элемента Е — модуль упругости А — площадь попереч-1Н0Г0 сечения. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...