Напряжение механическое изгибающее

Если условие (16.3) не выполняется, необходим расчет на усталостную прочность, выносливость или сопротивление усталости. При этом расчете необходимо прежде всего установить характер цикла изменения напряжений, т. е. определить постоянные и и переменные и составляющие напряжений и закон их изменения. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя из эпюр моментов, размеров сечений вала (оси) и концентраторов напряжений. Обычно в опасных сечениях находятся максимумы изгибающих моментов и концентрации напряжений, а также минимумы диаметра вала. При расчетах на выносливость учитывают влияние вида и характера изменения напряжений, механические характеристики материала (см. табл. 16.2), размеры, форму и состояние поверхности вала (микрогеометрию и структуру). [c.416]

При обычно принятых отношениях ширины и высоты образца (больше 3) изгиб по любой из схем (трех- и четырехточечной) вызывает неоднородное плоское двухосное напряженное состояние в образце в результате затрудненности поперечной деформации. Нижняя часть образца при этом растянута, верхняя — сжата. К тому же напряжения, связанные с величиной изгибающего момента, различны по длине и сечению образца. Максимальные напряжения создаются вблизи поверхности. Эти особенности метода изгибных испытаний затрудняют оценку средних истинных напряжений и деформаций, которые можно было бы точно сопоставить механическим свойствам в других видах испытаний. [c.35]

Механическое поведение [И, 14, 15, 16]. Механическое поведение трехслойной панели аналогично поведению балки двутаврового сечения (рис. 3). Облицовки подобно полкам двутавра противостоят растягивающим и сжимающим напряжениям, возникающим при изгибе. Растяжение в одной облицовке и сжатие в другой приводят к образованию пары внутренних сил с плечом, равным расстоянию между центроидами облицовок. Этот внутренний момент сопротивления противодействует внешнему изгибающему моменту подобно моменту, возникающему в полках двутавра при [c.270]

В результате периодического изменения термодинамических параметров газового потока по окружности соплового аппарата и других причин возникает вибрация, в результате чего лопатки подвергаются циклически изгибающим механическим нагрузкам, приводящим к повышению общей нагруженности лопаток и более быстрому появлению трещин. Возникшие трещины представляют собой концентраторы напряжений, способствующие ускоренному разрушению рабочих лопаток. [c.337]

Для оболочек химических аппаратов и трубопроводов и многих силовых. элементов их конструкций характерными напряжениями являются растягивающие и изгибающие. Прп расчете и конструировании конкретных изделий возникает вопрос масштабного фактора вследствие зависимости механических свойств полимерных материалов от геометрических размеров. Этот вопрос еще более правомерен, когда речь идет о длительном контакте с диффундирующей средой, так как концентрация среды в объеме зависит от толщины образца. [c.43]

Температурные напряжения в соединении, получаемые из-за изменения осевой силы или изгибающего момента, вызванного создаваемыми перепадами температур в конструкции, где находится рассматриваемое соединение, определяются как от силовой нагрузки. При неравномерном изменении температуры в самом резьбовом соединении и в случае, когда шпилька и гайка выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширения, следует для экспериментального определения температурных напряжений применить метод механического моделирования температурных напряжений. Применение этого метода для определения температурных напряжений в патрубке сосуда показано в статье Исследование напряжений в патрубках корпусов и сосудов (см. наст. сб.). [c.142]

Лопасти шарнирного несущего винта соединяются с втулкой с помощью ГШ и ВШ. Ось ГШ несколько отнесена от оси вращения винта вследствие конструктивных ограничений, а также для улучшения характеристик управляемости вертолета. ВШ должен быть отнесен от оси винта для того, чтобы вал мог передавать на винт крутящий момент. Назначение ГШ и ВШ состоит в снижении нагрузок на лопасть (поскольку изгибающий момент в шарнире равен нулю). При наличии ВШ необходимо иметь механический демпфер качания во избежание вызываемой земным резонансом неустойчивости взаимосвязанных качаний лопастей и движения втулки в плоскости вращения. Шарнирный несущий винт представляет собой классическое конструктивное решение проблемы нагрузок на комлевую часть лопасти и моментов на втулке. Его концепция проста, а анализ движения жесткой лопасти не представляет затруднений. Однако шарнирный винт механически сложен, так как у каждой лопасти имеются три шарнира (ГШ, ВШ и ОШ) и демпфер ВШ. Подшипники ГШ и ВШ передают одновременно силу тяги и центробежную силу лопасти на втулку и поэтому работают в очень напряженных условиях. Вблизи втулки располагаются автомат перекоса и вращающиеся и неподвижные элементы проводки управления. Таким образом, втулка требует большого объема работ по техническому обслуживанию и вносит существенный вклад во вредное сопротивление вертолета. В последнее время начали применяться эластомерные шарниры. При замене ими механических подшипников проблема технического обслуживав ния сильно упрощается. [c.295]

Для обеспечения оптимальных механических свойств глубина закалки должна обеспечивать, с одной стороны, создание на поверхности остаточных напряжений сжатия, увеличивающих сопротивление усталостным нагрузкам и распространению трещины, а с другой — достаточное сопротивление статическим нагрузкам. При увеличении глубины слоя остаточные напряжения сжатия уменьшаются и могут перейти в растягивающие. Но для повышения сопротивления изгибающим нагрузкам глубина слоя должна быть достаточно велика, чтобы рабочие напряжения, уменьшаясь по линейному закону от поверхности к сердцевине, не превысили предела текучести стали в подслое. [c.610]

Условия работы трубопроводов пара (паропроводов) характеризуются действием высоких температур, напряжений от давления среды, компенсационных (изгибных) напряжений от тепловых перемещений паропровода и весовых нагрузок, термических напряжений от перепада температур по трассе трубопровода и по толщине стенки. Кроме того, следует учитывать коррозионные воздействия пара. Условия работы труб поверхностей нагрева котлов характеризуются высокими температурами пара и воды изнутри труб и топочных газов снаружи. Механические воздействия от внутреннего давления сопровождаются постоянными и циклическими изгибающими нагрузками. Воздействие среды вызывает высокотемпературную газовую коррозию в окислительной и восстановительной атмосфере топочных газов, пароводяную коррозию внутренней поверхности. При отсутствии консервации протекает стояночная коррозия. Наблюдается сернистая коррозия хвостовых частей поверхностей нагрева. Механическое воздействие потока среды, а также абразивное действие твердых фракций топочных газов вызывают в ряде случаев существенный эрозионный износ трубных систем. [c.6]

Для установления основных закономерностей, управляющих процессом изгиба, выявления поля напряжений и деформаций рассмотрим вначале случай пластического изгиба широкой полосы (пока без учета явления анизотропии механических свойств листового материала) действием только одного изгибающего момента [75 92]. [c.117]

Изгибающие напряжения, действующие на закаленное стекло, вызывают напряжения растяжения в поверхностных слоях стекла, которые сначала компенсируются существующими напряжениями сжатия и не вызывают разрушения стекла. Только после того, как уровень растягивающих напряжений превзойдет уровень напряжений сжатия, закаленное стекло разрушается. Этим и объясняется высокая механическая прочность закаленного стекла. [c.557]

Для оценки механических качеств материала в отношении его склонности к хрупкости при неравномерном распределении напряжений образцы испытываются на маятниковых копрах. Испытание производится одним изгибающим ударом тяжелого молота. [c.119]

В большинстве случаев механические испытания на изгиб проводятся сосредоточенной нагрузкой на образец, лежащий на двух опорах. Это испытание можно проводить почти на всех машинах, пригодных для испытания на сжатие. Большинство универсальных машин снабжено специальными раздвигающимися опорами для испытаний на изгиб. При этом максимальный момент создается только в одном сечении. Несомненно, во многих случаях следует предпочесть испытание двумя равными симметрично приложенными сосредоточенными нагрузками, создающими на определенном участке длины образца чистый изгиб (рис. 15.9). При этом максимальные напряжения возникают на определенном участке длины образца и потому оценивается уже не одно (случайное) сечение, а значительный объем образца, что делает результаты более надежными. Образцы для испытания большей частью имеют призматическую форму, обычно с прямоугольным сечением. Для того чтобы избежать смятия в опорах, желательно по возможности уменьшать изгибающую силу, что может быть достигнуто увеличением пролета. Диаграмма зависимости изгибающего усилия от стрелы прогиба дает максимум, часто совпадающий с появлением первой трещины. Иногда образование трещины сопровождается резкими срывами на ниспадающей ветви диаграммы (рис. 15.10). [c.46]

В изгибаемом образце создается неоднородное напряженное состояние. Нижняя часть образца оказывается растянутой, верхняя сжатой. К тому же напряжения, связанные с величиной изгибающего момента, различны по длине, и сечению образца. Все это создает серьезные трудности в оценке средних истинных напряжений и деформаций, строго характеризующих механические свойства при изгибе. [c.183]

Определив расчетную силу, нетрудно найти изгибающий момент в любом сечении опорного изолятора. Зная же изгибающий момент, определим по формулам, приведенным в следующем параграфе, и механические напряжения, возникающие в фарфоре, арматуре и в цементной заделке. Следует иметь в виду, что для фарфора не нормируются прочностные свойства в сложнонапряженном состоянии (изгиб и кручение). Поэтому результирующий коэффициент запаса механической прочности [c.176]

Анализ механических свойств эпоксидных компаундов показал, что в конструкциях пластмассовых штампов следует избегать возникновения больших растягивающих и изгибающих напряжений, поскольку при таком типе напряженного состояния прочность пластмассы мала. Необходимо использовать относительно высокие прочностные качества пластмассы на сжатие, конструируя штампы таким образом, чтобы пластмасса воспринимала только сжимающие нагрузки. Для листовой штамповки в серийном производстве более целесообразными являются штампы с чугунной основой, рабочая поверхность которых облицовывается эпоксидным компаундом. [c.198]

Механические испытания материалов позволяют определить опасные, или предельные, напряжения при какой-то простейшей деформации. Сложные виды деформации при механических испытаниях также можно осуществить, но в этом случае разрушение наступает при различных величинах силовых факторов в сечении и зависит от их соотношения. Действительно, при совместном действии изгиба и кручения вал может разрушиться при большом изгибающем и малом крутящем моментах или, наоборот, разрушение может произойти при малом изгибающем, но большом крутящем моментах. Каждому отношению величин изгибающего и крутящего моментов соответствует определенная величина напряжений, вызывающих разрушение вала. Определить опытным путем опасные напряжения для сложного напряженного состояния при всех возможных комбинациях силовых факторов невозможно из-за трудности постановки опытов и практически неограниченного объема испытаний. [c.257]

Модифицированный NOL-метод используется для определения характеристик при сжатии (Пё, Eq) кольцевых образцов схема нагружения показана на рис. 6.1.3, а. Для обработки результатов испытаний применяются формулы (6.2.1) и (6.2.3), однако при этом следует учесть особенности этого вида испытаний. При нагружении на сжатие в сечениях кольцевого образца наряду со сжимающими действуют изгибающие напряжения, зависящие от механических [c.217]

Наиболее полную информацию о механическом поведении напряженно-деформированных пластмасс при длительном контакте с агрессивной средой можно получить при испытаниях на долговечность в условиях ползучести. Физические и физико-химичес-кие аспекты длительной прочности и долговечности обсуждены в главе 1. Здесь же будут рассмотрены принципиальные схемы таких испытаний в агрессивных средах. Как правило, эти испытания проводятся при действии статических растягивающих, изгибающих или сжимающих нагрузок (напряжений). [c.132]

Следуют сразу же обратить внимание читателя на два обстоятельства. Первое — направление внутренних усилий и напряжений, принятые на рис. 4.1. Второе — факт появления знака - в формуле для изгибающего момента М . При всей очевидности этих двух факторов все-таки небесполезно над этим чуть-чуть призадуматься и лишний раз расставить для себя акценты в вопросе о знаках, используемых в нашем курсе физико-механических величин. [c.74]

Равенства (34) показывают, что прямоугольный параллелепипед, изготовленный из материала с общей анизотропией, при одноосном однородном напряженном состоянии превращается в не-прямаугольный параллелепипед (на рис. 1, а показано тело, для которого плоскость является плоскостью симметрии). В случае изотропного материала прямоугольный параллелепипед остается прямоугольным (рис. 1, б). Эти различия в поведении анизотропных и изотропных материалов при одноосном напряженном состоянии вызывают некоторые трудности при определении механических характеристик композиционных материалов в направлении, не совпадающем с осью симметрии. Образец, обычно используемый при таких испытаниях, представляет собой длинную полоску (отношение длины к ширине равно - 5—10), вырезанную под некоторым углом к оси симметрии из элементарного армированного слоя или слоистого материала. При одноосном нагружении в продольном направлении образец ведет себя как анизотропное тело с плоскостью упругой симметрии, совпадающей с плоскостью образца, т. е. стремится принять в этой плоскости форму параллелограмма. Захваты, в которых закрепляют образец, препятствуют его свободной деформации, сохраняя пер-воннчальное. направление закрепленных кромок. Как показано в работе Пагано и Халпина [45], в плоскости образца при этом возникает изгибающий момент и при деформировании образец принимает 1У-образную форму (рис. 2). [c.24]

Для построения поверхности прочности слоистого композита на основании рассмотренного метода составлена вычислительная программа иод шифром SQ-5 [18]. Она позволяет исследовать несимметричный (Btj ф 0) композит, нагруженный изгибающими нагрузками и силами в плоскости. В качестве исходных данных в программе используются предельные значения продольных, поперечных и сдвиговых деформаций слоя, определенных при растяжении и сжатии, и средние значения уиругих констант Ей Ei, vi2, Gn- Нагрузки могут иметь как механическое, так и термическое ироисхождение. Программа SQ-5 обеспечивает расчет полного напряженного и деформированного состояний слоя и композита в целом упругих констант композита Е х, Еуу, Vxy, Gxy, А, В, D коэффициентов термического расширения коэффициентов кривизны межслойных сдвиговых напряжений координат вершин углов предельной кривой композита. Кроме того, программа позволяет идентифицировать слои, в которых достигнуто предельное состояние, и соответствующие этому компоненты напряжения. [c.149]

Повышение вибрационной прочности обло-пачивания регулирующих ступеней, подверженных воздействию ударных изгибающих усилий, резко меняющихся из-за парциаль-ности ступени, достигается в турбинах ЛМЗ применением свариваемых попарно лопаток (фиг. 106, а и б) [98]. Лопатки выполняются заодно с бандажами. Под сварку они подаются с полностью обработанной профильной частью и припуском на обработку хвоста после сварки. Лопатки свариваются между собой по бандажу и хвосту в приспособлении, фиксирующем расположение рабочих каналов. В зависимости от размера и напряженности лопаток могут применяться разные типы сварных соединений. Для малонапряженных лопаток (фиг. 106, а) ограничиваются швом малого калибра по нижней части хвоста. В напряженных лопатках они обвариваются по хвосту глубокими швами с трех сторон. Бандаж, являющийся в обоих случаях напряженным, проваривается на всю толщину. После сварки лопатки подвергаются термической обработке и далее поступают на механическую обработку хвостовой части. [c.156]

На одной из сибирских электростанций были установлены четыре котла ТП-82, несколько похожие по конструкции на котлы ТП-81 (ом. рис, 2-5,а) и работающие нри тех же параметрам. В течение 4 лет у трех из этих котлов произошло семь аварийных разрывов изогнутых участков водоопускных экранных труб наружным диаметром 133 и 159 мм. Все разрывы происходили в зоне нейтральной образующей труб без видимого утонения их стенок. На всех поврежденных участках имелись продольные неглубокие трещины на внутренней поверхности, в том числе трещины, являвшиеся продолжением зоны разрыва. Таким образом, разрушение труб начиналось с возникновения трещин на их внутренней поверхности, в зоне наибольших механических напряжений [15]. В остальных гибах поврежденных труб овальность не превышала 9%, т. е. была в пределах норм, действовавших в период изготовления котлов. Режим их эксплуатации был почти стабильным, а число растопок и остановок сравнительно небольшим (в среднем по 14 в год). Отдельные поврежденные участки подвергались при растопках повышенным изгибающим напрякени.чм, но не столь значительным, чтобы можно было считать их основной причиной >"иикально высокой повреждаемости необогрсваемых труб. [c.156]

Как и другие материалы, стеклопластики, подвергнутые циклическому усталостному нагружению или долговременному статическому нагружению (механическое разрушение), характеризуются понижением уровня разрушающих напряжений до величины ниже максимальной, наблюдаемой для случая кратковременного нагружения. Механическое разрушение и усталостные характеристики обнаружены также в результате выдержки композита в воде. Данные по влиянию окунания в воду на снижение разрушающего напряжения приведены в гл. 3 по MlL-HDBK- 7 [29]. В типичном случае образцы полиэфирного СП марки 181, армированного стеклотканью, подвергнутые воздействию изгибающих напряжений на воздухе в течение 1000 ч, разрушаются при напряжениях, равных 68 % от Ои. в то время как образцы, нагружаемые под водой в течение такого же периода времени, разрушаются при напряжениях, составляющих 48 % от макси- [c.517]

Трещины по разупрочненной прослойке зоны металла термического влияния (ЗТВрп) на расстоянии 2-4 мм от границы сплавления со стороны корпуса тройника 4.ПЗ, б Межкристаллитный хрупкий xapai rep повреждения. Магистральная трещина на участке металла с мелким зерном. Края трещины поражены порами и микротрещинами ползучести. Структурная и механическая неоднородность Конструктивные причины чрезмерное ослабление прочности корпуса тройника отверстием под штуцер повышенная концентрация напряжений и деформаций в зоне углового шва. Эксплуатационные причины действие повышенных изгибающих нагрузок, вызванных нарушением проектного состояния опорно-подвесной системы, неудовлетворительной работой дренажей, защемлением паропровода, забросами воды и др. Технологические причины сварка углового шва с повышенным тепловложением чрезмерно высокая погонная энергия, недопустимо высокий подогрев при сварке нарушение в технологии термообработки основного металла недоотпуск [c.269]

Способность материала и изделий сопротивляться процессу усталости называют выносливостью материала. Толчком для начала исследований усталости материалов послужили участившиеся поломки колесных осей на железнодорожном транспорте в середине XIX в. Основываясь на анализе этих поломок, управляющий парком подвижного состава и локомотивного депо Нижнесилезской железной дороги во Франкфурте-на Одере (Германия) инженер А. Велер (А. Wohler) разработал оборудование и методику для определения количества максимальных изгибающих моментов в осях от приложенной нагрузки на милю пути. Оборудование, разработанное А. Велером, с 70-х гг. XIX в. и до наших дней является стандартным оборудованием, которым оснащаются лаборатории механических испытаний. Исследования показали, что изменение нагрузки связано с характером железнодорожного пути [2], а наибольшие напряжения достигаются в среднем один раз на милю пути. Полученные результаты А. Велер представил на графике, по оси абсцисс которого было отложено минимальное напряжение цикла, а по оси ординат — максимальная разность переменных напряжений (размах напряжения). [c.5]

Возмущаю- щее воздейст- вие Линей- ные и угловые переме- щения Линейные и угловые скорости, ускорения Усилие, давление Крутящий и изгибающий моменты Темпе- ратура Время Масса, концент- рация Физико-механические и химические свойства Сила тока, напряжение, частота, мощность [c.273]

Определение предела прочности при статическом изгибе (ГОСТ 4648-56) распространяется на пластические массы, изготовленные па основе органического связующего. Он неприменим к пластическим массам, образцы из которых не разрушаются нри изгибе и у которых при каком-угодио большом прогибе наблюдается возрастание изгибающей нагрузки. Метод основан на онределениц величины разр тпающей силы при изгибе стандартного образца, свободно лежащего на двух опорах, и в вычислении максимального напряжения, возникающего в среднем сечении образца иод действием этой силы. Разрушающая сила сосредоточена в середине между опорами. Образцы для испытаний изготовляют механической обработкой из листов, плит, стержней п заготовок других форм, а также прессованием и литьем под давлением. Образцы, изготовленные методом механической обработки ипи прессованием, имеют форму бруска прямоугольного сечения о размерами сторон 10 0,2 и 15 0,2 мм и длиной 120 2. мл1. Прп испытании листовых н слоистых материалов толщиной менее 10 мм длина и ширина образца соответственно изменяются согласно указаниям стандарта. Образцы из слоистых и листовых материалов вырезают так, чтобы сторона образца 120 X 15 жи была расположена в плоскости листа или плиты. [c.303]

Каждое из указанных испытаний не определяет всех механических свойств металла и не отражает полностью его поведения в готовых деталях различного назначения, а лишь обнаруживает те его свойства, которые характерны для данного напряженного состояния (для данного вида иснытания). Различие в прочности, пластичности и других механических свойствах образцов и готовых деталей или конструкций объясняется следующим 1) напряженное состояние, создаваемое при каком-либо механическом испытании, не воспроизводит того сложного напряженного состояния, которое в действительности возникает в условиях эксплуатации. Готовая деталь (или конструкция) часто подвергается совместному воздействию различных по характеру нагрузок. Так, например, коленчатый вал двигателя воспринимает не только изгибающие нагрузки, но работает в условиях кручения и повторно-переменных статических и динамических нагрузок 2) надрезы, например в виде галтелей, шпоночных канавок и т. д., имеющиеся в готовых деталях, изменяют распределение напряжений по сечению и объему и создают концентрацию напряжений. Поэтому многие механические свойства, особенно вязкость и пластичность, в готовой детали сложной формы с резкими переходами по сечению могут быть по величине существенно отличными и ниже значений этих же свойств, определенных при испытании гладкого образца (если даже условия нагружения детали и образца одинаковы) 3) в деталях, имеющих большие размеры, чем испытуемый образец, встречается относительно больше пороков металла (ликвация, поры, микротрещины), понижающих механические свойства. [c.116]

Учет особенностей механических свойств армированных пласти ков привел к разработке и экспериментальной проверке ряда схе нагружения на изгиб. Схемы нагружения и опирания образца, при меняемые в настоящее время в практике испытаний армированны пластиков, показаны на рис. 5.1.1. Для испытаний образцов и изотропных материалов почти без исключения применяется так на зываемая трехточечная схема (рис. 5.1.1, а), т.е. свободно оперты) стержень на двух опорах, нагруженный сосредоточенной силой 1 в середине пролета I. Эта схема нагружения является наиболее распространенной и при испытаниях армированных пластиков однако в этом случае трехточечную схему следует считать сложной напряженное состояние образца переменно по длине, по высоте а в некоторых случаях и по ширине образца на образец действуе изгибающий момент и перерезывающая сила, т. е. возникают нор мальные и касательные напряжения. При испытаниях композито возможности трехточечной схемы расширены она применяется и дл) определения характеристик межслойного сдвига. Для этого исполь зуют простые формулы, построенные на основе гипотезы С. П. Ти мошенко. [c.170]

Механический смысл этнх равенств легко понять, если условно принять, что эпюра ш — это эпюра нормальных напряжений (<Гх=С1Со). Тогда станет ясно, что два равенства (11.35) выражают условие того, что при кручении в сечении отсутствуют изгибающие мсженты 3/ =0, [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...