Концентрация напряжений ее влияние на усталостную прочность

Коэффициент запаса для детали отличается от коэффициента запаса лабораторного образца, так как необходимо учесть влияние на усталостную прочность детали концентрации напряжений, абсолютных размеров детали и качества ее поверхности введением соответствующих поправочных коэффициентов. [c.594]

Практический учет факторов влияния на усталостную прочность. Все опытные данные, относящиеся к влиянию концентрации напряжений, состояния поверхности и масштабного фактора, т. е. коэффициенты К, д, Ё1 и 2- устанавливаются, как правило, из опытов, проводимых по симметричному циклу. [c.293]

В случае обычной усталости разброс усталостной прочности при постоянной долговечности (или, точнее говоря, разброс усталостной долговечности при постоянной амплитуде напряжения) является чаш е всего результатом наличия внутренних неоднородностей и вызываюш,их концентрацию напряжения или деформации неровностей, таких, как малые царапины, канавки от машинной обработки и т. д. С феноменологической точки зрения влияние этих неровностей на усталостную прочность часто можно описать, вводя механически эквивалентную совокупность плотностей поверхностных дефектов в том же смысле, как для хрупкого разрушения недеформируемых пластически материалов. В тех случаях, когда такое представление справедливо, можно получить аналогичное соотношение между усталостной прочностью прототипа и прочностями модельных лабораторных образцов. [c.176]

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]

Эффективный коэффициент К- Для непосредственной оценки влияния концентратора на усталостную прочность реального образца определяют предел выносливости на образцах без концентратора и затем на таких же образцах, но с концентратором отношение этих пределов выносливости характеризует действительное влияние концентратора на усталостную прочность образца и называется эффективным (т. е. действительным) коэффициентом концентрации напряжений К . [c.292]

К ТА к- — эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и при кручении (табл. 13.2) е, и Ет — масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений (табл. 13.3) и я1 т — коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталостную прочность (табл. 13.4). [c.379]

Следует отметить, что на другие виды разрушения материалов в разной степени влияют масштабный фактор и конструкция детали. Так, при оценке коррозионной стойкости материала результаты, полученные для образца, при сохранении внешних условий могут быть, как правило, использованы для различных деталей. Однако, если испытывается усталостная или коррозионно-усталостная прочность материала, то форма и размеры образцов (которые стандартизованы) оказывают существенное влияние на процесс разрушения, поскольку не только вид нагружения, но и конструкция детали и технология ее обработки (шероховатость поверхности) определяют напряженное состояние и выносливость материала. Как известно, для усталостного разрушения разработаны методы пересчета на другой цикл нагружения, а также методы оценки концентрации напряжения и масштабного фактора. Это позволяет более широко использовать результаты испытания образцов для определения усталостной долговечности деталей различных конструктивных форм. В общем случае можно сказать, что применяемая схема испытания стойкости материала отражает уровень познания физики данного процесса. Чем глубже наши знания в раскрытии закономерностей процесса, тем больше методы испытания стойкости материалов абстрагируются от конструктивных форм изделий и отражают свойства и характеристики самих материалов. [c.487]

Для повышения прочности деталей желательно максимальное смягчение формы надреза, однако это не всегда возможно без нарушения условий нормальной работы конструкции (резьба, масляные отверстия, шпоночные канавки и т. п.). В таких случаях имеется другой способ ослабления вредного влияния надреза нанесение вблизи основного конструктивного надреза дополнительных разгружающих надрезов [15, с. 50]. Дополнительные надрезы в зависимости от формы тела, расположения надрезов и способа нагружения могут увеличивать или уменьшать концентрацию напряжений, т. е. являться перегружающими или разгружающими или не влиять на нее. Так, например, при тесном сближении двух отверстий в растянутом листе коэффициент концентрации может увеличиваться в 2—3 и более раз (рис. 18.3) Добавление к двум отверстиям, центры которых лежат на линии, перпендикулярной растягивающей силе двух других, центры которых лежат на продольной оси симметрии, может резко увеличивать начальную концентрацию напряжений. Как и другие способы, основанные на использовании внешних факторов, разгружающие надрезы понижают и начальную, и конечную концентрацию, причем повышается и статическая и усталостная прочность. Начальная концентрация понижается от введения [c.113]

При конструировании очень часто бывает необходимо знать величину предела выносливости (усталости), т. е. величину того максимального напряжения, которое может выдержать, не разрушаясь, металл, повергнутый бесконечно большому числу перемен нагрузки. В таких случаях условно определяют предел выносливости как максимальное напряжение, которое выдерживает стальной образец, при числе перемен нагрузки К), и образцы из цветных металлов при числе перемен нагрузки, равном Ю . Полученные таким образом количественные характеристики усталостной прочности в большинстве случаев пригодны при конструировании. Однако без оценки усталостной прочности деталей пределы выносливости приходится рассматривать в связи с влиянием концентрации напряжений и абсолютных размеров на прочность при действии переменных напряжений. [c.78]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Прочность детали после возникновения усталостных трещин в сильной степени зависит от свойств материала, от распределения напряжений в детали — характера ее напряженного состояния. Стремление возможно более полно отразить в расчете влияние всех перечисленных факторов на прочность материалов при переменных напряжениях заставило ввести понятие об эффективном коэффициенте концентрации при переменных напряжениях. [c.636]

Здесь 5= 1,0 1,3 — коэффициент, учитывающий ответственность детали (чем серьезнее последствия поломки детали, тем больше S) К = 1,2 1,5 — коэффициент, учитывающий точность расчета, т. е. степень соответствия расчетной схемы и величины расчетной нагрузки действительным условиям работы детали Т= 1,05 1,20 — коэффициент, учитывающий влияние трудно обнаруживаемых дефектов в материале заготовки детали для деталей из покоьок и проката Т = 1,05 1,10, для литых деталей Т = 1,15 1,20 М = 1,15-г-1,0 — коэффициент, учитывающий вероятную неоднородность качества материала детали и материала образцов, подвергающихся контрольным испытаниям F = 1- -4 — коэффициент, учитывающий влияние формы детали и концентрации напряжений в ней на усталостную прочность он определяется в соответствии со значением коэффициентов концентрации напряжения, которые выбираются из специальных таблиц или графиков. [c.155]

Согласно последнему исследованию Е. М. Шевандина и его сотрудников [168] влияния концентрации напряжения на усталостную прочность стали в воздухе установлено, что с увеличением остроты надреза концентратора и ростом коэффициента концентрации напряжений как при изгибе, так и при растяжении — сжатии происходит уменьшение усталостной прочности малоуглеродистой и низколегированной сталей до экстремального значения и при дальнейшем увеличении остроты надреза усталостная прочность практически не изменяется. Наименьший радиус надреза, отвечающий достижению экстремального значения усталостной прочности, может быть назван предельным. При изгибе и растяжении — сжатии для образцов сечением 30—60 мм он имеет величину около 0,3 мм (в среднем 0,2—0,5 мм). [c.123]

Благодаря влиянию, оказываемому на предел усталости формой и размерами детали, действительная усталостная прочность деталей машин и соединений (конструктивная прочность — см. гл. I) значительно отличается от номинальной усталостной нрочности, характеризуемой пределом усталости лабораторного образца. Средствами повышения конструктивной прочности нри заданных условиях эксплуатации и выбранном материале являются 1) обш,ее и поверхностное упрочненпе детали технологическими методами и 2) рациональное конструктивное оформление, обеспечивающ,ее равномерное восприятие нагрузки возможно большей частью объема детали, при отсутствии или минимальной концентрации напряжений. [c.183]

От точности с п 01 зависит действительная рабочая высота профиля, а следовательно, износостойкость и прочность на смятие сопряженных витков резьбы. Большое влияние на прочность винта оказывает форма впадины резьбы (рис. 13.1. б). Углубление и заострение впадины уменьшают фактическую расчетную площадь поперечного сечения винта и снижают его статическую прочность. Форма впадины влияет на концентрацию напряжений, поэтому от нее зависит усталостная прочность резьбовых деталей. Впадина наружной резьбы может быть плоской (1) или закругленной (2). Если форма впадины не ограничена, ее контур должен находиться в зоне 3. Наименьшую усталостную прочность имеют наружные резьбы с плоской впадиной, а наибольшую — с закругленной по Я 0,216Р. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...