Прочность в условиях статической нагрузки

Условия нагрузки 1 (2-я) — 417 Прочность в условиях статической нагрузки [c.227]

При сварке обеспечиваются высокие пределы прочности в условиях статической нагрузки (80— 100% Ов основного материала). [c.83]

Прочностные и пластические свойства, определяемые при статических испытаниях на гладких образцах хотя и имеют важное значение (они входят в расчетные формулы) во многих случаях не характеризуют прочность этих материалов в реальных условиях эксплуатации деталей машин и сооружений. Они могут быть использованы только для ограниченного числа простых по форме изделий, работающих в условиях статической нагрузки при температурах, близких к нормальной. [c.87]

Для весьма ограниченного количества изделий, работающих в условиях статической нагрузки, критериями оценки конструктивной прочности могут быть параметры, определяемые при одноосном статическом нагружении. Для большинства изделий н конструкций необходимо использовать другие критерии оценки конструктивной прочности, которые можно разделить на две группы [c.31]

Общие сведения. Пружины и рессоры испытывают в работе многократные знакопеременные нагрузки и после снятия нагрузки должны полностью восстанавливать свои первоначальные размеры. В связи с такими условиями работы металл, применяемый для изготовления пружин и рессор, должен обладать, кроме необходимой прочности в условиях статического, динамического или циклического нагружений, достаточно хорошей пластичности, высокими пределами упругости и выносливости и высокой релаксационной стойкостью, а при работе в агрессивных средах (атмосфере пара, морской воде и др.) должен быть также и коррозионностойким. [c.233]

Опыт эксплуатации сварных конструкций показывает, что технологические дефекты могут существенно снижать работоспособность сварных соединений.. В конструкциях, работающих в условиях статического нагружения, дефекты нередко становятся очагами хрупких трещин, возникающих при низких уровнях рабочих напряжений (сТраз < а , а в конструкциях, работающих при переменных нагрузках, они снижают предел выносливости сварных соединений. Механизм влияния дефектов на прочность в обоих случаях различен, в связи с чем влияние дефектов на прочность в условиях статического и динамического нагружения рассмотрено отдельно. [c.277]

В подавляющем большинстве случаев конструкционная прочность чугунов оценивается по характеристикам прочности и пластичности при нормальной температуре в условиях статической нагрузки. [c.106]

Конструкционные стали применяют для изготовления деталей машин и механизмов. В зависимости от условий работы они должны обладать необходимыми механическими свойствами высокой прочностью при больших статических нагрузках, пластичностью и вязкостью при динамических воздействиях, достаточной выносливостью при знакопеременных нагрузках, твердостью и износоустойчивостью. На рис. 12.1 показана зависимость механических свойств стали от прочности. [c.177]

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]

Для деталей, работающих при высоких температурах в условиях ползучести и воздействия вибрационных нагрузок, в настоящее время методы расчета на выносливость практически отсутствуют. Поэтому допускаемые напряжения для этих деталей должны выбираться на основании опыта эксплуатации аналогичных конструкций, а если его нет, то эти напряжения должны быть в 2,5ч-3 раза ниже предела длительной прочности, определенного для статической нагрузки. [c.58]

Отливки, не рассчитываемые на прочность, с размерами, определяемыми конструктивными и технологическими соображениями, относятся к неответственным отливки, испытываемые на прочность, работающие при статических нагрузках, а также в условиях трения скольжения, относятся к ответственным. Особо ответственные — отливки, эксплуатируемые в условиях динамических знакопеременных нагрузок, а также испытываемые на прочность. [c.116]

Из рассмотренных выше влияний времени на механические свойства материалов наибольшее значение для расчета на прочность большинства деталей машин, конструкций и сооружений, находящихся в условиях статического нагружения, имеют ползучесть и длительная прочность. При этом для учета явлений длительной прочности, за отсутствием систематизированных данных, пользуются эмпирическими формулами и правилами, выведенными на основе специализированных испытаний. Явление релаксации в чистом виде не встречается, и, как правило, это явление имеет малое значение по сравнению с явлением ползучести. В большинстве случаев на детали машин и конструкций действуют определенные нагрузки, а кинематические связи, наложенные на эти детали, обычно таковы, что преобладающими оказываются явления ползучести и течения с некоторой скоростью деформации. [c.232]

Отсюда следует, что левый верхний участок кривой Веллера не всегда можно использовать для характеристики малоцикловой усталости того или иного материала. Если условия службы деталей и узлов таковы, что они испытывают сравнительно редкие перегрузки (например, маневренные перегрузки или перегрузки от порывов ветра в самолетных конструкциях, повторные нагрузки, связанные с суточными изменениями температуры в корпусах, находящихся под внутренним давлением и т. д.), то сопротивление малоцикловой усталости следует оценивать при низкочастотных испытаниях. В связи с этим в отечественной литературе [14, 16], наряду с термином малоцикловая усталость , можно встретить термины статическая выносливость и прочность при повторных статических нагрузках — термины, отражающие специфические особенности процесса уставания, связанные с малой скоростью изменения повторной нагрузки. [c.84]

Сопротивление металла разрушению также зависит от длительности нагружения. Чем длительнее действие нагрузки, тем меньше напряжение, при котором произойдет разрущение материала. Для определения временной зависимости прочности материала в условиях статического нагружения служат испытания на длительную прочность. [c.123]

Пружины торцовых уплотнений работают в условиях статического нагружения и одновременного воздействия вибраций вследствие осевого и радиального смешений уплотняемых валов. Такая асимметричная циклическая нагрузка дополняется одновременным воздействием агрессивной среды с постоянным ее обновлением. Таким образом, материалы для пружин торцовых уплотнений следует выбирать не только по условиям высокой статической прочности и упругости, но и с учетом коррозионно-усталостных свойств. [c.26]

В своем большинстве основным назначением приводных цепей является передача крутящего момента или вращения, следовательно, они работают не в условиях статического нагружения, а в условиях динамических воздействий. В процессе движения и взаимодействия звеньев цепи с зубьями звездочек возможны резонансные явления, приводящие к изменению ускорения, которое способно увеличить передаваемое усилие в 2 раза и более. В таких случаях при малых запасах прочности (менее 7) нельзя обеспечить надежную работу цепи без деформаций и поломок, так как предел упругости цепи очень близок к ее разрушающей нагрузке. В связи с этим нельзя выбирать цепь исходя из статического режима работы только по коэффициенту запаса прочности, который принимается в ряде случаев произвольно, часто в пределах k — 5 6. [c.16]

Поры В зависимости от их количества, размера, места расположения и характера нагрузки, воспринимаемой конструкцией, оказывают различное влияние на статическую и вибрационную прочность. Для конструкций, работающих в условиях статического нагружения, допускается площадь пор не более 7 % расчетного сечения шва, а для конструкций, работающих при вибрационной нагрузке,— не более 4—5%. При УЗ-дефектоскопии округлые поры выявляются слабо. Это объясняется тем, что их отражательная способность мала в силу неблагоприятной формы. [c.12]

Традиционно считают основными два метода расчета сварных х>единений на статическую прочность и на прочность при переменных нагрузках. Применение их регламентировано различными нормативными документами, которые обязательны д ля типового проектирования. В качестве одного из основных требований при разработке нормативных документов до последнего времени было обеспечение простоты расчета. В некоторых случаях это достигалось ценой снижения экономичности и долговечности сварных конструкций. Работы последнего периода в основном направлены на устранение указанных двух недостатков. Во-первых, вводится учет различной прочности отдельных участков соединения в зависимости от направления силы в них. Это в ряде случаев позволяет проектировать конструкции более экономичными в отношении объема наплавляемого металла. Во-вторых, ведутся работы и достигнуты успехи в создании численных методов расчета, позволяющих учесть концентрацию деформаций и напряжений в сварных соединениях, что открывает возможность применения более прочных, но менее пластичных присадочных металлов. Одновременно это позволяет проводить обоснованные расчеты на статическую прочность в условиях понижения пластичности материала при применении высокопрочных металлов и в условиях низких температур. [c.495]

Детали, подвергающиеся длительной повторно-переменной нагрузке, разрушаются при напряжениях значительно меньших предела прочности материала при статическом нагружении. Это имеет большое значение для современных многооборотных машин, детали которых работают в условиях циклических нагрузок при общем числе циклов, достигающем за весь период службы машины многих миллионов. Как показывает статистика, около 80% поломок и аварий, происходящих при эксплуатации машин, вызвано усталостными явлениями.-Поэтому проблема усталостной прочности является ключевой для повышения надежности и долговечности машин. - [c.275]

Неподвижные оси при постоянных нагрузках и тихоходные валы, работающие в условиях больших перегрузок, рассчитывают на статическую прочность. Оси и валы быстроходных машин часто подвергаются усталостному разрушению и их необходимо рассчитывать на выносливость, т. е. на усталостную прочность. [c.420]

В пластичных материалах при статической нагрузке концентрация напряжений незначительно влияет на прочность, поэтому в качестве действующего рабочего напряжения можно принять среднее (номинальное) в опасном сечении и записать условие прочности следующим образом [c.120]

В случае однородных хрупких материалов (например, закаленных сталей) при статической нагрузке необходимо учитывать концентрацию напряжений и расчет на прочность вести по наибольшим местным напряжениям. В этом случае условие прочности запишется так [c.120]

Определив размеры вала из условия прочности, проверяют вал на жесткость по формуле (9.14). Допускаемый относительный угол закручивания вала принимают следующим при статической нагрузке [0°1 = 0,3 на каждый метр длины вала при переменных нагрузках [0°] = 0,25°, а при ударных нагрузках [0°] = 0,15°. Учитывая, что формула (9.14) выражает угол закручивания в радианах, приведенные допускаемые значения углов нужно перевести в радианы, умножив их на -щг- Если при проверке окажется, что условие [c.215]

Изучение основных механических характеристик прочности и пластичности конструкционных материалов при пониженных и низких температурах при статических, повторно-переменных и импульсных нагрузках с учетом конструкционно-технологических факторов для установления уравнений состояния материалов и обоснования критериев предельного состояния и прочности тех или иных типичных элементов конструкций, работающих в условиях низких температур. [c.663]

В настоящее время, например, аппараты и нефтепроводы рассчитывают лишь на прочность от действия статических нагрузок, без учета временных факторов разрушения. Между тем они работают в режиме малоциклового нагружения, которое в десятки раз ускоряет процессы повреждаемости металла в зоне дефектов и конструктивных концентраторов напряжений. Кроме того, недостаточная степень подготовки нефти на промыслах способствует коррозионной активности рабочей среды. Циклические нагрузки в условиях коррозионной активности рабочей среды вызывают усиление усталостных процессов и особенно сильно в зонах концентрации напряжений. Это объясняется проявлением локального динамического механохимического эф- [c.365]

Определив размеры вала из условия прочности, проверяют вал на жесткость по формуле (9.14). Допускаемый относительный угол закручивания вала принимают следующим при статической нагрузке [0 ] = О,3 на каждый метр длины вала при переменных нагрузках [0 ] = О,25°, а при ударных нагрузках 0°] = О,15 . Учитывая, что формула (9.14) выражает угол закручивания в радианах, приведенные допускаемые значения углов нужно перевести в радианы, умножив их на л/180. Если при проверке окажется, что условие жесткости (9.14) удовлетворяется, то на этом обычно и заканчивают расчет вала. В противном случае размеры вала нужно подобрать из условия жесткости (9.15) [c.234]

Среди различных типов статических нагрузок особое место занимают периодически изменяющиеся, или циклические, нагрузки. Вопросы прочности материалов в условиях таких нагрузок составляют содержание специального раздела сопротивления материалов и связываются с понятиями выносливости, или усталости, материала. Эти вопросы будут рассмотрены подробно в гл. 12. [c.97]

Углеродистые конструкционные стали высокой прочности и с высокими упругими свойствами содержат углерод от 0,6 до 0,8%. После закалки и отпуска детали из этих сталей могут работать в условиях трения при высоких статических и вибрационных нагрузках (опоры валов, направляющие, кулачковые механизмы и т.д.). Положительная особенность углеродистых сталей - достаточно высокий комплекс [c.15]

Рассмотрим в упрощенной постановке задачу рационального проектирования биспирально ар.мированной ортотропной многослойной цилиндрической оболочки средней толщины (/ = 25 см, 1 = 50 см, /ге 1 1,1 1,2 (см)), работающей на прочность в условиях статического комбинированного нагружения осевым сжатием и внешним поперечным давлением (9д = 3,92 МПа). Материал монослоев оболочки — однонаправленно армированный стеклопластик, эффективные модули которого приведены в разделе 3.4.2. Варьируемый параметр проекта оболочки — угол укладки монослоев ф, отсчитываемый относительно образующей оболочки. Принимая в качестве критерия эффективности проекта максимум нагрузки осевого сжатия, имеем следующую. модель рассматриваемой задачи [c.257]

Ввиду ТОГО, что два явления по своей физической природе принципиально различны, методика их экспериментального опре-.аеления будет освещена раздельно. В первую очередь рассмотрим методику испытаний на статическую тепловую хрупкость. Склонность стали к хрупкому разрыву в условиях статической нагрузки выявляется путем испытания на длительную прочность гладких или надрезанных образцов. О характере разрушения металла в большинстве случаев можно судить уже по внешнему виду излома, а также по величине остаточного удлинения и поперечного сужения. Как уже отмечалось в главе III, некоторые жаропрочные материалы разрушаются при длительных испытаниях с удлинением в 1 /о и даже менее. [c.328]

Информация о действительной нагруженности и несущей способности — важный элемент при решении вопросов расчета конструкций, совершенствования их схем и форм, применения поверхностного упрочнения и других способов повышения эксплуатационной надежности и ресурса. Далее рассматриваются некоторые вопросы оценки вероятности неразруше-ния (надежности) в связи с условиями нагружения и несущей способностью элементов конструкций. Отказы по прочности, оцениваемые как возникновение разрушения, повреждение опасными трещинами или недопускаемые деформации, могут возникать в результате однократных или кратных перегрузок как статических, так и динамических или же вследствие наличия дефектов, достаточных для разрушения элементов конструкций при свойственном им уровне эксплуатационной нагруженности. Разрушения такого типа рассматриваются как статические, их вероятностная оценка осуществляется с учетом кратности статического нагружения, статистики возможных статических нагрузок и дисперсии статической прочности во внересурсной постановке. Это, например, уже давно делается в области оценки надежности строительных конструкций, гидротехнических сооружений и ряда других, нагруженных в основном статической нагрузкой. [c.137]

Усталостная прочность. Резьбовые соединения могут работать при переменных напряжениях, многократно изменяющихся во времени. В таких условиях резьбовые детали могут разрущаться при значительно меньщих напряжениях, чем в случае статической нагрузки. [c.357]

Одной из наиболее информативных характеристик трещино-стойкости нелинейной механики разрушения является коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области К1е [1, 65-67], применимый в условиях статического и циклического нагружения. Его использование в инженерных расчетах [1, 68-71] позволяет определять запасы прочности и долговечности по предельным нагрузкам, локальным упругоплаетическим деформациям, размерам трещин и числам циклов нагружения. При этом основа расчетов — традиционные характеристики механических свойств (пределы текучести и прочности, относительные удлинение и поперечное сужение, показатель деформационного упрочнения и др.). Учитывается также влияние уровня номинальных напряжений, изменение параметров деформационного упрочнения, степени объемности напряженного состояния и предельной пластичности материала. [c.53]

При нормальной эксплуатации в условиях статического нагружения резьбовые детали разрушаются редко. Статистический анализ случаев разрушения резьбовых деталей при значительных перегрузках показывает, что 90% всех поломок носят усталостный характер. Это объясняется прежде всего тем, что при переменных напряжениях прочность резьбовых деталей снижается из-за наличия резьбы и перехолных сечений (сбег резьбы, сопряжение стержня болта с головкой), которые являются концентраторами напряжений. Иногда разрушения болтов являются следствием того, что при проектировании не учитывались дополнительные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, а также из-за недостаточно тщательного контроля сборки узла, неточностей изготовления и т. п. [c.346]

Циклические напряжения, возникающие в деталях горячего тракта ГТУ при пусках и остановах, вызывают ускоренный износ этих деталей, зависящий также от скорости изменения температуры, перепадов температур и усилий. Свойства материалов (длите 1ьная прочность, скорость ползучести) в деталях, испытывающих циклические нагрузки, ухудшаются по сравнению с работающими в условиях статического нагружения. Из-за худшего сгорания то 1лива в пусковых режимах могут образовываться отлагающиеся на лопатках турбины агрессивные продукты неполного сгорания. При теп-лосменах повреждается поверхностный слой и облегчается проникновение кислорода и катализаторов коррозии к внутренним слоям металла. Из-за нерасчетных режимов работы создаются условия,. в которых возможны забивание форсунок, образование нагаров в камерах сгорания и т. д. Гибкие роторы ГТУ при развороте проходят через критические частоты вращения, при которых даже небольшие небалансы могут вызвать повышенные колебания, ускоряющие износ подшипников и снижающие надежность имеющихся на агрегате систем и аппаратуры. Точно так же практически все лопаточные венцы компрессора и турбины проходят при развороте ГТУ через резонансные частоты, равные или кратные частотам собственных колебаний лопаток. При таких частотах амплитуды колебаний и динамические напряжения в лопатках могут существенно возрастать. Компрессорные ступени, кроме того, могут в пусковых режимах работать с повышенными пульсациями потока и увеличенными динамическими напряжениями срывного характера. В результате создаются услевия для накопления повреждаемости лопаток и сокращения срока их службы. [c.169]

Испытания, (проведенные в последнее время в Бельгии [7] и в Лихийском университете [8], показали, что сварные балки с тонкой стенкой успешно работают при статических нагрузках благодаря полю растяжения в стенке, возникающему после потери устойчивости. Однако в условиях переменной нагрузки поперечные деформации тонкой стенки вызывают появление местных напряжений изгиба в местах приварки стенки к поясам и ребер жесткости к стенке. Наложение этих напряжений на напряжения от общего изгиба балки в сочетании с касательными напряжениями в стенке понижает прочность стенки при переменных напряжениях (табл. 10.6). [c.264]

Влияние непровара на уменьшенЦе усталостной прочности сварных соединений зависит от рода материала [70]. Особенно чувствительны к непроварам сварные соединения из аустенитных сталей типа 1Х18Н9Т (кривые 3 и 4, фиг. 132), их пределы выносливости при 10%-ном непроваре снижались более чем в 2,75 раза по сравнению с хорошо проваренными швами, в то время как в стали марки ЗОХГСНА и в соединениях из дюралюминия марки Д16 при аналогичных условиях пределы выносливости уменьшались в 1,6—1,8 раза. Влияние непровара крайне отрицательно отражается не только на величине предела выносливости сварных соединений при числе циклов нагружения 10 , но и при действии повторных низкочастотных нагружений при числе циклов, равном нескольким десяткам тысяч. На фиг. 133 приведены отношения пределов прочности при повторных статических нагрузках соединений с непроварами к их значениям при полном проваре. В рассматриваемых случаях наиболее чувствительными к непроварам были также соединения из аустенитных сталей. [c.238]

Среди различных типов статических нагрузок особое место занимают периодически изменяющиеся, или циклические, нагрузки. Вопросы прочности материалов в условиях таких нагрузок составляют содержание специального раздела сопротивления материалов и связываются с поня- [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...