Запас длительной статической

Для деталей, работающих при повышенной температуре, определяют запас длительной статической прочности за определенное время работы [c.32]

При анализе прочности охлаждаемых лопаток следует иметь в виду, что в центральной, более холодной части сечения возникают растягивающие температурные напряжения, которые, суммируясь с напряжениями от центробежных снл, могут приводить к значительным напряжениям. Однако из-за относительно низкой температуры этой части запас ее длительной статической прочности обычно остается достаточным. На горячих кромках, где температура лопатки может достигать 950 С и выше, возникают сжимающие температурные напряжения прн сравнительно небольших суммарных напряжениях. Но прн недостаточном охлаждении ограничение по запасу длительной статической прочности горячих частей сечеиия может [c.284]

Запас длительной статической прочности по напряжениям в лопатках обычно бывает не менее 1,5. [c.301]

Можно так>ке, не задаваясь величиной т, определять допускаемую длину трещины, исходя из докритического роста трещины Z — 1о (при этом коэффициент т определяется величиной 1с и). Запас на докритический рост необходим при длительном статическом нагружении, в агрессивных средах, при эффектах ползучести и замедленного разрушения, коррозии под напряжением, повторном циклическом нагружении и др. В этих случаях расчет на однократное нагружение должен дополняться расчетом на долговечность. [c.293]

Для области повышенной и высокой температур эксплуатации, вызывающих уменьшение сопротивления пластическим деформациям и разрушению за счет деформаций ползучести и накопления длительных статических повреждений, запасы прочности п<з, Un и Пе ока- [c.97]

Применительно к атомным энергетическим установкам по мере накопления данных о средних и минимальных характеристиках механических свойств, повыщения требований к уровню технологических процессов на всех стадиях получения металла и готовых изделий, развития методов и средств дефектоскопического контроля и контроля механических свойств по отдельным плавкам и листам было принято [5] использовать при расчетах не величины [о ], а коэффициенты запаса прочности и гарантированные характеристики механических свойств для сталей, сплавов, рекомендованных к применению в ВВЭР (см. гл. 1, 2). Для новых металлов, разрабатываемых применительно к атомным энергетическим реакторам, был разработан состав и объем аттестационных испытаний, проводимых в соответствии с действующими стандартами и методическими указаниями. Методы определения механических свойств конструкционных материалов при кратковременном статическом (для определения величин Ов и 00,2) и длительном статическом (для определения величин и o f) нагружениях получили отражение в нормах расчета на прочность атомных реакторов [5]. [c.29]

Полученные выражения характеризуют роль дисперсии нагруженности и несущей способности в числах циклов и напряжениях для вероятности разрушения и, следовательно, надежности. По ним, например, количественно оценивается роль стабильности технологии обработки, и в связи с этим стабильность сопротивления усталости (коэффициенты вариации Vn и ) на эксплуатационную надежность в связи с относительным уровнем нагруженности, характеризуемой запасами по средним значениям ( jv и Аналогично рассматривается вопрос об оценке вероятности длительного статического разрушения при повышенных температурах. [c.144]

При длительном статическом или циклическом нагружении предельные пластические деформации зависят от степени рассредоточенного повреждения микро- и макротрещинами, поэтому вместо характеристики можно использовать равномерное поперечное сужение фьх (это допущение также идет в запас прочности). Если в опытах на длительную прочность и ползучесть определялось только относительное удлинение 6 на стадии разрушения, то величину можно приближенно оценить из условия [c.39]

Возможность определения долговечности в цикловом выражении с определением только запасов без введения в расчет повреждений от длительных статических нагрузок и запасов по времени рассмотрена в гл. 2 и И. Такой расчет предполагает определение эквивалентного времени цикла Тцэ или использование допущения о предельных характеристиках прочности и пластичности для конечной стадии исчерпания временного ресурса. [c.102]

Увеличение единичной мощности турбины приводит к тому, что номинальные напряжения (статические и циклические) в корпусах и роторах возрастают в большей степени, чем улучшаются механические свойства. Так, при увеличении мощности турбоагрегата в 6 раз (от 200 до 1200 МВт) номинальные напряжения в роторах цилиндров низкого давления увеличиваются в 1,5— 2,5 раза при повышении пределов текучести стали ротора в 1,15— 1,3 раза, номинальные напряжения в цилиндрах высокого и среднего давления повышаются на 20—25 % при практически неизменяющемся уровне длительной статической прочности. То же самое можно отметить и для роторов турбин. Это говорит о тенденции к снижению запасов статической и циклической прочностей и необходимости перехода к новым методам расчета с применением новых критериев прочности и долговечности. [c.5]

С использованием уравнения (17) суммирования длительных статических и термоциклических повреждений для циклов с выдержкой при максимальной температуре была получена диаграмма предельных разрушающих состояний в виде вогнутой кривой гиперболического типа в координатах относительных долговечностей [8]. Уравнение для расчета запаса прочности при длительном термоциклическом нагружении имеет следующий вид [c.167]

Иногда целесообразно уменьшение запаса прочности л. Так, для л=2 условие Яо=0,9л будет реализовано при т—5,2, а условие Ло=0,8л достигается при т=2,7>. Можно также, не задаваясь величиной т, определять допускаемую длину трещины, исходя из докритического роста трещины /с"/о (при этом коэффициент т определяется величиной 1с 1о)- Запас на до критический рост необходим при длительном статическом нагружении, в агрессивных средах, при эффектах ползучести и замедленного разрушения, коррозии под напряжением, циклическом нагружении. В этих случаях расчет на однократное нагружение должен дополняться расчетом на долговечность. [c.168]

Зависимости (4.119), (4.122), (4.126)—(4.128) показывают, что при напряжениях а 0,5 о время до разрушения т -> оо я разрушения не произойдет. Известно также [98], что используемые в практике инженерных расчетов на прочность при длительном статическом нагружении запасы составляют 1,5—2. [c.165]

В основу расчета долговечности при циклическом и длительном статическом нагружениях положен принцип суммирования повреждений, рассмотренный выше. Для определения местных деформаций используются результаты испытания материалов в условиях однородного напряженного состояния и их соответствующие аналитические интерпретации применительно к материалам циклически упрочняющимся, разупрочняющимся и стабилизирующимся в процессе циклического нагружения [29, 101, 117]. При этом пластические циклические и статические свойства определяются для зон концентрации с учетом их стесненности и кинетики в процессе нагружения. Расчет коэффициентов концентрации напряжений Кд и деформации К , производится на основе модифицированной зависимости Нейбера [29, 110, 118, 124]. Запасы прочности по напряжениям принимаются равным Пд = 2 и по числу циклов — = 10. [c.252]

Критериями оценки конструкций дисков являются коэффициенты запасов по различным параметрам, определяющим их напряженность, деформативность, несущую способность и долговечность. Важной характеристикой является долговечность диска-Повышение ресурсов работы приводит к резкому увеличению как длительности действия нагрузок, так и числа повторений (циклов) нагружений для некоторых машин. Накопление длительных статических и малоцикловых повреждений в материале может привести к преждевременному разрушению дисков. Расчет долговечности должен быть основан на точной оценке напряжений и деформаций, учете концентрации напряжений, знании свойств материала в аналогичных условиях нагружения и использовании современных представлений о накоплении повреждений. [c.6]

При циклическом или длительном статическом нагружении выбор номинальных эксплуатационных напряжений производится с введением коэффициентов запаса по пределам длительной прочности и ползучести Ид и т- [c.624]

В связи с развитием методов и средств обнаружения и измерения возникающих и развивающихся тре-, щин в элементах конструкций представляется целесообразным дать оценку их несущей способности в зависимости от стадии разрушения. Такая оценка должна основываться на закономерностях развития трещин при циклическом нагружении, установленных методами механики разрушения при рассмотрении предельных состояний, соответствующих росту трещин до критических размеров. Запас прочности в этом случае рассматривается в ресурсном смысле, как отношение времени или числа циклов, необходимых для достижения предельного состояния, к времени или числу циклов, нарабатываемому за время службы, т. с. Пх или rij . Закономерности развития трещин при циклическом и длительном статическом нагружении выражаются через значения интенсивности напряжений Ki (см. гл. 5). Последняя зависит от размеров трещин и условий нагружения, а также от параметров уравнений, описывающих механические свойства материала. Эти параметры зависят от температуры и изменения состояния материалов в процессе службы. [c.8]

Вероятность разрушения при заданном ресурсе или при фиксированном времени эксплуатации зависит от запаса прочности. Таким образом, величина этого запаса определяется требованиями надежности в условиях эксплуатации в смысле возможности воз-. никновения разрушения того или иного типа (циклического, хрупкого, длительного статического). [c.9]

Работоспособность материала в условиях длительного статического нагружения при высокой температуре определяется не только его сопротивлением разрушению, но и запасом пластичности. Этот последний оценивают по величине удлинения или сужения разрушенных образцов. [c.133]

Для определения условий длительного статического нагружения при испытании или в эксплуатации необходимо учитывать, помимо обычных принятых характеристик, к которым относятся время и скорость нагружения, температура, среда, напряженное состояние и т. д., еще запас упругой энергии системы, влияние которого весьма велико на процесс разрушения не только при кратковременном, но и при длительном нагружении. Процессы, вызывающие в напряженной системе появление локальной деформации и разрушения с течением времени и усиливающие их, могут быть самыми разнообразными, к ним относятся физико-химическое воздействие окружающей среды (коррозионное воздействие), адсорбционные эффекты, внутренние физикохимические процессы под воздействием напряжения, времени и температуры и т. д. [c.153]

Приведенные выше методы оценки запасов прочности относились к отдельным видам нагружения кратковременному, длительному статическому и термоциклическому. В действительных условиях работы эти виды нагружения обычно сочетаются между собой. Наибольшее практическое значение. для высокотемпературных деталей имеет термоциклическое нагружение с выдержками на отдельных участках цикла. При синхронном изменении напряжений и температуры режимы, их максимальных значений нередко совпадают в этом случае решающую роль играет время выдержки при максимальной температуре цикла. Лабораторные эксперименты относятся в основном именно к таким условиям нагружения [6]. Для более сложных взаимодействий приходится вводить дополнительные упрощающие предположения. Для ответственных деталей машин их [c.109]

Расчетная прочность лопаток оценивается по опасности кратковременного и длительного статического разрушения или малоцикловой усталости. Необходимые запасы прочности, обеспечивающие надежную работу лопаток, устанавливаются по опыту эксплуатации аналогичных изделий. Оценивается также удлинение (вытяжка) пера лопатки от действия центробежных сил и нагрева, что необходимо для расчета радиальных зазоров между рабочим колесом и корпусом турбины, а при наличии бандажных полок — для оценки натягов между полками. [c.294]

Средние напряжения и запасы прочности. Основной нагрузкой, определяющей длительную статическую прочность рабочей лопатки турбины, являются растягивающие центробежные силы Мц (z), определяемые по формуле (1.2). [c.300]

В связи с тем, что лопатка в течение длительного времени находится под напряжением при высокой температуре и периодически нагружается и разгружается, для нее характерны два типа разрушения — от исчерпания длительной статической прочности и от малоцикловой усталости. Запасы прочности по этим типам разрушения обычно оценивают раздельно, хотя определенное взаимное влияние их имеет место (см. главы 2 и 3). [c.317]

На основании данных длительной практики конструирования, расчета и эксплуатации машин и сооружений величина запаса прочности для сталей при статической нагрузке принимается равной 1,4—1,6. Очевидно, меньшие значения следует брать в тех случаях, когда материал более однороден, лучше изучены его свойства, полнее учтены нагрузки, точнее метод расчета и расчетные схемы. [c.119]

Расчет на выносливость. Для валов и осей, подверженных воздействию длительных переменных нагрузок, производится расчет на выносливость. В связи с тем, что на усталостную прочность материалов существенное влияние оказывает концентрация напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности (чистота, упрочнение), расчет на выносливость ведется после окончания полного конструирования вала (оси) и носит характер проверочного расчета для определения фактического коэффициента запаса прочности и сопоставления его с допускаемым значением. Поэтому расчету на выносливость должен предшествовать, предварительный расчет на статическую прочность. [c.431]

Допускаемые нагрузки надо выбирать по значению предела длительной прочности, соответствующему предполагаемой продолжительности нагрузки детали. В литературе часто рекомендуется выбирать допускаемую нагрузку исходя из кратковременного предела прочности, но это неправильно. В этом случае рекомендуемое значение запаса прочности одинаково для пластмасс всех типов, что основано на предположении одинакового понижения прочности пластмасс всех типов с повышением продолжительности действия нагрузки. Более правилен метод так называемых конструкционных напряжений, которые определяют на основе долговременных опытов с учетом ползучести. Они отражают различное понижение прочности по мере увеличения продолжительности действия нагрузки. Конструкционные напряжения для ряда пластмасс приведены в главе 2. Нужно подчеркнуть, что пределы длительной прочности, указанные в главе 2, определены при длительном действии постоянной статической нагрузки. Если деталь нагружается динамически или если она работает в агрессивной среде и т. п., тогда необходимо пересчитать конструкционные напряжения с учетом этих факторов. [c.107]

При статическом длительном нагружении допускаемые напряжения определяются из кривых длительной прочности и полной деформации ползучести. В зависимости от соотнощения пределов ползучести и пределов длительной прочности для определения допускаемых напряжений выбирается меньшая для заданного времени работы величина. При этом запас прочности по напряжениям (для длительной прочности) принимается л = 1,4 ч- 1,6. [c.485]

Запас прочности для конструкции, в которой длительно действуют статические 0 и переменные напряжения с амплитудой может определяться [c.486]

Пример. Определить запас прочности лопатки газовой турбины, выполненной из стали ЭИ-405. Кривые длительной прочности стали в интервале расчетных температур представлены на фиг, 97. Лопатка работает в условиях статического растяжения от центробежных сил. Величины напряжений, температур и сроков службы на каждом режиме сведены в таблицу. [c.533]

При статическом длительном нагружении запасы прочности определяют из кривых длительной прочности и полной деформации ползучести как отношение предела длительной прочности к рабочему напряжению при расчете по разрушающим нагрузкам или как отношение условного предела ползучести к рабочему напряжению при расчете по предельным деформациям. За условный предел ползучести принимается напряжение, обеспечивающее допустимую скорость деформации или допустимую суммарную деформацию за определенный срок службы при заданной температуре. [c.539]

Представленные выше данные позволяют проводить расчетную оценку разрушающих (по моменту образования макротреш,ин) амплитуд упругопластических деформаций ёа для заданной долговечности Nq и времени выдержки в цикле Твр с учетом изменения во времени характеристик механических свойств, определяемых при кратковременном и длительном статическом нагружении. При этом применительно к режимам жесткого нагружения используется уравнение (14), а применительно к режимам мягкого нагружения — уравнение (15). Параметры этих уравнений зависят от температуры и времени цикла. Вводя в эти уравнения запасы по разрушающим амплитудам деформаций и числам циклов идг, как это сделано в 169J, в общем случае можно получить две системы из четырех уравнений для расчета допускаемых амплитуд деформаций и числа циклов [c.118]

При установленных по уравнению (1.8) значениях Ка и по уравнению (1.7) определяются местные напряжения и деформации д.чя исходного (статического) и циклического нагружений эти данные позволяют охарактеризовать амплитуды ёц местных упругопластических деформаций и соответствующие им значения коэффициентов асимметрии цикла. Для заданной формы цикла с использованием деформационных критериев разрушения определяется число циклов Мд до образования макротрещины (рис. 1.3, а). При нормальных и умеренных температурах, когда температурно-временные эффекты не проявляются (кривая Тд на рис. 1.3, а, соответствующая кратковременным испытаниям со временем т ), разрушающие амплитуды деформаций ёа получаются выше, чем при возникновении статических и циклических деформаций ползучести при высоких температурах (кривая т на рис. 1.3, а, соответствующая эксплуатационному времени нагружения т ). Введение запасов по числу циклов и по разручнаю-щим амплитудам деформаций позволяет построить кривые допускаемых амплитуд деформаций [ва] и чисел циклов [Л ц]. Для построения кривых на рис. 1.3, а в первом приближении молено использовать результаты базовых экспериментов (см. рис. 1.2) при длительном статическом нагружении — предельные разрушающие напряжения a(,t и пластичность (определяемую через относительное сужение ф(,т)- При этолг следует учитывать (рис. 1.3, в), что изменение во времени величины о т зависит от типа металла и степени его легирования (например, никелем, хромом, молибденом и другими элементами) в меньшей степени, чем величины ё г- [c.14]

Три высоких температурах, когда Еозникают статические деформации ползучести, в основные расчетные уравнения (15)—(40) и (46)—(142) вместо хараетеристик кратковременной прочности Ов и пластичности грк вводят характеристики длительной статической прочности и пластичности "Фкт для времени т. Эти зависимости в первом приближении, идущем в запас прочности, аппроксимируются степенными уравнениями 2] [c.47]

Прочность диска оценивается по теории наибольшего нормального напряжения. Исследования, а также заводские испытания сплава ЭИ698 показывают, что периодическое воздействие напряжения и частые смены температуры не приводят к заметному повреждению сплава. Пластичность при длительном разрыве остается высокой, пределы длительной прочности меняются незначительно. Коэффициент минимального запаса местной статической прочности без учета ряда концентраторов напряжений [2] [c.492]

В практике машиностроения применяются проектировочный (определительный) и поверочный методы расчета. Проектировочный расчет дает возможность определить форму, размеры и материал деталей по заданным величинам внешних сил и видам упругих деформаций. Поверочный йсче/7г служит для определения действительных напряжений, испытываемых деталями, с учетом формы размеров, материала детали, а также величины действительных внешних сил и вида упругих деформаций. Однако независимо от способа расчета его основной целью является установление запаса прочности п. При этом должны наиболее полно учитываться конструктивные и технологические факторы, влияющие на прочность, а также режим нагрузки (статический, переменный, ударный, длительный при повышенных или пониженных температурах детали). [c.244]

Сложные. циклы нагрева и нагружения деталей при расчете долговечности разделяют на участки, на каждом из которых накапливается статическое или усталоетное повреждение. Если цикл повторяется и нагружение не является случайным (например, существует типичный эксплуатационный цикл, в котором характер нагружения деталей машины всегда одинаков), то происходит пропорциональное нагружение материала деталей, при котором соотношение долей статического и циклического повреждений остается неизменным за весь ресурс работы [23]. Это позволяет использовать для анализа предельного состояния и определения запаса прочности представления о поверхности термоциклического нагружения (рис. 98). Для заданных условий нагружения (размаха деформаций Дед, длительности действия нагрузки Тд и ресурса долговечности Л/д) состояние детали характеризуется положением точки А относительно предельной поверхности разрушения. Длительность переходных процессов в цикле здесь исключена из рассмотрения для упрощения анализа, поэтому Тд=ТвЛ д, где Тв — длительность выдержки в цикле. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...