Напряжения касательные при кручении трубчатых

Рис. 12. Касательные напряжения при кручении трубчатого стержня

Вид напряженного состояния. Результаты экспериментов, проведенных с различными материалами при продольных и крутильных колебаниях трубчатых образцов, показали [56], что совпадение характеристик демпфирования при указанных видах циклического деформирования наблюдается при самом различном отношении касательных напряжений при кручении к нормальным при растяжении, кото()ое [c.326]

При расчете трубчатых тонкостенных стержней на кручение предполагают, что вектор касательного напряжения параллелен касательной к средней линии контура, и напряжения распределяются равномерно по толщине стенки (рис. 12). [c.428]

Сопротивление действию касательных напряжений выявляется при чистом сдвиге. Такое напряженное состояние получается при испытании на кручение круглых трубчатых образцов. Сопротивление касательным напряжениям характеризуется диаграммой сдвига (рис. 2), по оси абсцисс которой отложены истинные деформации максимального сдвига [c.11]

Характерные особенности замкнутых профи л е й. В трубчатых стержнях, согласно формуле (159), максимальное касательное напряжение получается в наиболее узком месте профиля. Это не имеет места в тонкостенных стерл<нях с открытым профилем, наоборот, в стержнях открытого профиля с гладким контуром, как правило, наибольшее касательное напряжение возникает на контуре в самых толстых местах профиля. При равной площади сечений и одинаковой величине крутящего момента максимальное результирующее напряжение, возникающее в тонкостенном стержне открытого профиля, будет значительно превосходить таковое в тонкостенном стержне замкнутого профиля, а жесткость при кручении стержня открытого профиля при тех же условиях будет значительно. меньше жесткости стержня замкнутого профиля. Отсюда следует, что с точки зрения чистого кручения тонкостенные стержни замкнутого профиля значительно более выгодны, чем стержни открытого профиля. [c.281]

Наибольшая концентрация напряжений в валу возникает в месте перехода от трубчатой части к фланцу. При этом нормальные напряжения растяжения, найденные по данным измерения местных деформаций в области переходного закругления, превышали напряжения в области однородных деформаций цилиндрической части в 4—6 раз (в зависимости от конструктивного варианта испытанной модели). В то же время при кручении вала экспериментальные величины касательных напряжений на переходном закруглении радиусом в 0,1 наружного диаметра вала превышали напряжения в области равномерных деформаций цилиндрической части не более чем в 1,2 раза. [c.376]

При расчете трубчатых тонкостенных стержней на кручение предполагают, что вектор касательного напряжения параллелен касательной к сред- [c.359]

Для пластичных материалов опыт на сжатие не годится, потому что не удается перевести материал в состояние разрушения. Поэтому ставят опыт при чистом сдвиге, осуществляемый либо путем кручения трубчатого короткого образца, либо путем перерезывания (см. выше). В этом случае ст1 = т, Стг = 0> Оз = -т, где т — максимальное касательное напряжение. Внося это в условие (6.31), запишем [c.148]

Разрушение материала может произойти и путем среза под действием касательных напряжений. Для этого случая наибольшее касательное напряжение Ттах ( 1" з)/2 сопоставляют с сопротивлением на срез Тср 7), которое определяют по истинной диаграмме кручения тонкостенных трубчатых образцов при фиксированной [c.177]

Полый трубчатый стальной стержень, используемый как работающая на кручение пружина, циклически нагружается крутящим моментом, величина которого меняется от —5000 до+15 ООО фунт-дюйм. Желательно использовать трубу с толщиной стенки, равной 10% наружного диаметра. Предел прочности материала равен 200 000 фунт/дюйм, а предел текучести 180 000 фунт/дюйм. Предел усталости равен 95 ООО фунт/дюйм . Найдите размеры трубы, которые обеспечат возможность ее неограниченной эксплуатации, по результатам исследования усталости при многоосном напряженном состоянии с помощью (а) гипотезы максимального нормального напряжения (Ь) гипотезы максимального касательного напряжения и (с) гипотезы удельной энергии формоизменения. [c.236]

При плоско-напряженном состоянии сопротивление усталости обычно изучают в условиях одновременного действия изгиба и кручения, или растяжения — сжатия и кручения с одинаковой частотой и фазой нормальных и касательных напряжений. Результаты испытаний при одновременном действии изгиба и кручения с амплитудами напряжений и Тц представляют в относительных координатах и При испытании на изгиб и кручение главные напряжения имеют разные знаки. Для проведения испытаний с одинаковыми знаками главных напряжений применяют трубчатые образцы, которые нагружают переменным растяжением —сжатием и пульсирующим внутренним давлением. [c.142]

В заключение отметим, что в результате испытаний на кручение тонкостенных трубчатых образцов может быть реализована деформация чистого сдвига и построена диаграмма с параметрами т (касательное напряжение) и У (сдвиговая деформация). Начальный участок этой диаграммы имеет линейный характер, для которого можно записать закон Гука при чистом сдвиге [c.344]

Вал трубчатого сечения. Однако стержень круглого сплошного поперечного сечения не является идеальным при работе на кручение. Из рис. 3.1, б видно, что касательные напряжения в поперечном сечении изменяются от нуля, в центре тяжести, до т ах, на границе круга. Следовательно, основная доля внутренних сил приходится на ту часть сечения, которая наиболее удалена от центра тяжести, а центральная часть сечения практически не работает, и материал израсходован нерационально. [c.65]

МОДУЛЬ [продольной упругости определяется отношением нормального напряжения в поперечном сечении цилиндрического образца к относительному удлинению при его растяжении сдвига измеряется отношением касательного напряжения в поперечном сечении трубчатого тонкостенного образца к деформации сдвига при его кручении Юнга равен нормальному напряжению, при котором линейный размер тела изменяется в два раза] МОДУЛЯЦИЯ [есть изменение по заданному во времени величин, характеризующих какой-либо регулярный физический процесс колебаний <есть изменение по определенному закону какого-либо из параметров периодических колебаний, осуществляемое за время, значительно большее, чем период колебаний амплитудная выражается в изменении амплитуды фазовая указывает на изменение их фазы частотная состоит в изменении их частоты) пространственная заключается в изменении в пространстве характеристик постоянного во времени колебательного процесса] МОЛЕКУЛА [есть наименьшая устойчивая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами атомная (гомеополярная) возникает в результате взаимного притяжения нейтральных атомов ионная (гетерополярная) образуется в результате превращения взаимодействующих атомов в противоположно электрически заряженные и взаимно притягивающиеся ионы эксимерная является корот-коживущим соединением атомов инертных газов друг с другом, с галогенами или кислородом, существующим только в возбужденном состоянии и входящим в состав активной среды лазеров некоторых типов МОЛНИЯ <есть чрезвычайно сильный электрический разряд между облаками или между облаками и землей линейная является гигантским электрическим искровым разрядом в атмосфере с диаметром канала от 10 до 25 см и длиной до нескольких километров при максимальной силе тока до ЮОкА) [c.250]

ПРОЧНОСТИ ПРЕДЕЛ — напряжения или деформации, соответствующие максимальному (до разрушения образца) значению нагрузки (мера прочности твёрдых тел). При растяжении цилиндрич. образца из металла разрушению (разрыву) обычна предшествует образование шейки, т. е. местное уменьшение поперечных размеров образца, при атом необходимая для деформации растягивающая сила уменьшается. Отношение иаиб. значения растягивающей силы к площади ноне речного сечения образца до нагружения наз. условным П. п. или временным сопротивлением. Истинным П. п. наз. отношение значения растягивапощей силы непосредственно перед разрывом к наименьшей площади поперечного сечения образца в шейке. При одноосном растяжении условный П. п. меньше истинного. В хрупких материалах местное уменьшение поперечных размеров перед разрывом незначительно и поэтому величины условного П. п. и истинного П. п. различаются мало. При продольном сжатии цилиндрич. образца разрушению не предшествует уменьшение сжимающей силы. Условный и истинвый П. п. при этом вычисляются как отношения значения сжимающей силы непосредственно перед разрушением к начальной (до сжатия) площади поперечного сечения и к площади сечения при разрушении соответственно. При кручении тонкостенного трубчатого образца определяется П. п. при сдвиге как наибольшее касательное напряжение, предшествующее разрушению образца. [c.168]

Распространенным видом испытаний на релаксационную стойкость являются испытания пружинных образцов с втулками и натурных винтовых пружин на оправках в условиях упругой осадки (рис. 20.8, б, в). Характеристики релаксационной стойкости определяются в касательных напряжениях [20.11. Релаксационная стойкость металла натурных пароперегревательных труб определяется по методу к. А, Чижика 120.21 в условиях сжатия пружинных образцов с прямоугольным сечением витка. Известны также методики изучения релаксации напряжений при кручении на стальных проволочных образцах и на тонкостенных трубчатых образцах при изгибе — на плоских пружинах и пружинной ленте, при сложнонапряженном состоянии — на сплошныж и трубчатых образцах и т. д. [c.360]

На основании приведенных результатов влияние вида напря- женного состояния в случае кручения молено учесть заменой в формуле (11.63) величины От на где Р — отношение касательных напряжений при кручении к нормальным напряжениям ири растяжении, вызываюш им одинаковое относительное количество пластически деформированных микрообъемов. Тогда для 1 ручения трубчатого стержня с тонкой стенкой получим, что [c.148]

Переводя этот результат мембранной аналогии на язык теории кручения, можно сказать, что результирующее касательное напряжение в каждой точке трубчатого профиля почти параллельно средней линии Г профиля и по величине мало изменяется в пределах толщины этого профиля, а также, что при h (s) = onst функция напряжений U будет зависеть только от координаты п. [c.277]

Формулами (158) и (159) полностью решается задача о кру ченин трубчатых стержней, поскольку эти формулы определяют напряжения в поперечных сечениях и угол закручивания при действии крутящего момента М. Пользуясь этими формулами, нетрудно показать, что из всех тонкостенных трубчатых профилей, имеющих одинаковую толщину стенок h н одинаковую длину средней линии / (т, е. имеющих одина ковые площади), наибольшей жесткостью обладает кольцевое сечение. Такое сечение наиболее выгодно, еще и в том отношении, что ему соответствуют минимальные значения наибольших касательных напряжений при кручении. Воспользуемся изопериметрическим неравенством [c.280]

Одним из наиболее распространенных методов специальных испытаний на ползучесть является испытание трубчатых образцов на кручение. Практическая его ценность заключается главным образом в том, что при кручении касательные напряжения, возникающие в стенке трубчатых образцов, совпадают по направлению с тангенциальными напряжениями в цилиндрических сосудах и трубах, работающих под внутренним давлением. Кроме того, процесс кручения сравнительно легко осуществим, и созданные образцы машин для испытаний на ползучесть при кручении довольно просты по конструкции. Большинство из них — машины горизонтального типа, принципиально не отличающиеся от машин обычного типа. Имеются гакже машины и вертикального типа (например машина конструкции А. М. Бор-здыка). Почти во всех машинах нагружение образца скручивающим моментом производится при помощи блока постоянного радиуса и набора грузов. Величина деформации кручения в наиболее совершенных образцах машин измеряется зеркальным экстензометром, дающим наибольшую точность в измерении угла кручения. [c.50]

В статьях В. С. Наместникова [64], [65] описаны испытания тонкостенных трубчатых образцов при совместном растяжении и кручении. Материал образцов — аустенитная сталь ЭИ257. Температура испытаний 500 и 600 °С. Образцы испытывались как при постоянных, так и при переменных нагрузках. Испытания при переменных нагрузках осуществлялись по следующей схеме вначале образец испытывался при определенном отношении касательного напряжения к нормальному в течение 50 ч, затем нагрузка снималась и образец снова нагружался до той же величины интенсивности напряжений, но при другом отношении касательного напряжения к нормальному и снова испытывался в течение 50 ч. [c.249]

Теория упругопластических процессов. При совместном растяжении и кручении трубчатого образца вектор напряжений можно представить в виде а=ОцХ Х(р1Соз1 з)> где единичные векторы касательной и нормали Рг к траектории деформации образуют т. н. репер Фр е н е, а- 1 и О а — углы ориентации вектора напряжений, т. е. углы между о и и Рз соответственно [c.546]

В Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическом институте (МИФИ) на установке для испытания на термическую усталость исследовали трубчатые образцы при повторно-переменном кручении в условиях чистого сдвига с синхронизацией механического деформационного и термического циклов по экстремальным значениям температуры и деформации сдвига, а также при растяжении и сжатии с частотой 2 цикла/мин в интервале температур 650—250° С [10]. Было установлено, что для равноопасных напряженных состояний отношение амплитуд касательных и нормальных напряжений Ат/Ао = 0,572- 0,585, что соответствует положению энергетической теории прочности, а степенные зависимости долговечности от интенсивности полной и пластической деформации достаточно удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Кроме того, была показана возможность расчета деталей на термическую усталость при сложнонапряженном состоянии по результатам испытаний на растяжение и сжатие. [c.37]

На рис. 1.20 представлены результаты испытаний Бейли [149] при совместном растяжении и кручении тонкостенных трубчатых образцов из малоуглеродистой стали. Температура испытаний 457 °С. Прямая линия является теоретическим графиком зависимости отношения скоростей угловой и линейной деформаций от отношения касательного напряжения к нормальному, полученным по (1.45). Точки представляют собой результаты экспериментов. Как следует из рис. 1.20, совпадение теории и эксперимента удовлетворительное. [c.31]

В. С. Ленский (Lensky [1960, 1]) в 1960 г. сообщил о ряде опытов с относительно маленькими тонкостенными трубчатыми образцами из меди и малоуглеродистой стали, которые также были выполнены на жестких испытательных машинах, в данном случае полуавтоматических, для обеспечения заданной истории деформирования при совместном растяжении и кручении. Пути нагружения в опытах Ленского, которые включали и нагружения и разгрузки, были показаны в виде кривых совместно с некоторыми прямыми, наклон которых характеризует отношение приращений касательных и нормальных напряжений в различных точках пространства деформаций. Я включил на рис. 4.207 результаты двух опытов с медными образцами — траектории деформирования, состоящие из прямолинейных участков, сопрягающихся под теми или иными углами, и на рис. 4.208 — результаты опытов с двумя медными образцами при криволинейных траекториях деформирования, которые сами по себе достаточно наглядны для объяснения того, что наблюдается, когда выполняется обычный инженерный опыт на жестких испытательных машинах. Индекс 3 относится к компонентам кручения, и индекс 1 — растяжения. [c.310]

Длительное разрушение, которому предшествует существенная остаточная деформация, происходит в соответствии с критерием интенсивности напряжений или максимального касательного напряжения [6, 40]. Результаты испытаний на длительную прочность, проведенных на сложнолегированном сплаве ЭП238ВД при нагружении различными сочетаниями растяжения и кручения, приведены на рис. 2.4. Испытания проводили при Т = 850° С на круглых трубчатых образцах с наружным диаметром 16 мм и толщиной стенки 0,5 мм. [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...