Колебания Концентрация напряжений

По всей видимости, снижение е/ в зависимости от hjs можно объяснить следующей причиной. Следствием импульсного нагружения являются последующие свободные колебания сварного соединения. Очевидно, что в зоне сопряжения шва с основным металлом эти колебания за счет концентрации напряжений и деформаций могут приводить к циклическому знакопеременному упругопластическому деформированию материала. Разрушение материала в данном случае может быть связано с накоплением усталостных повреждений. Ясно, что критическая деформация, по сути являющаяся остаточной деформацией после импульсного нагружения, будет меньше, чем критическая деформация при монотонном квазистатическом нагружении. Увеличение относительной высоты усиления hjs приводит к росту инерционных сил, за счет которых в зависимости от схемы нагружения растет амплитуда и(или) количество циклов свободных колебаний сварного соединения. Роль усталостного повреждения в этом случае увеличивается, что приводит к снижению критической деформации при динамическом нагружении. [c.45]

Следование трещины по направлениям, перпендикулярным к наибольшим нормальным напряжениям, отчетливо проявляется при переменном кручении валов. На рис. 6.7 приведена фотография шейки коленчатого вала двигателя, на которой видны треш,ины усталости в зоне расположения отверстия для смазки, возникшие от крутильных колебаний, и наклоненные приблизительно под 45° к образующим поверхности шейки. По соответствующим площадкам действуют наибольшие нормальные напряжения. На условиях возникновения и распространения трещины сказываются концентрация напряжений, обусловленная неровностями обработки, и уровень нагруженности. [c.115]

Относительные колебания основных размеров деталей, например диаметров валов, невелики, и, как показывают расчеты, ими можно пренебречь при оценке. Основное влияние на величину оказывают случайные отклонения радиуса кривизны в зоне концентрации напряжений р, которые можно охарактеризовать коэффициентом вариации Up. Значения коэффициента должны находиться по результатам измерения достаточных по объему выборок деталей (не менее 30—50). [c.150]

Развитие усталостных трещин в лопатках компрессоров и турбин в пределах существующего ресурса двигателя явление частое, наблюдаемое по различным причинам. Появление трещин, например, может быть связано с различными повреждениями лопаток в результате попадания постороннего предмета и возникновением в результате этого вмятин, надрывов и изгибов пера лопатки. У поврежденной лопатки могут изменяться или оставаться теми же резонансные колебания. Она попадает на короткий период времени в условия резонансных колебаний по одной из частот, которые типичны для проходных режимов работы двигателя, что приводит к накоплению в лопатке усталостных повреждений. При наличии высокой концентрации напряжений в результате появления повреждения происходит резкое снижение периода зарождения трещины и в лопатке возникает и развивается усталостная трещина. Такая ситуация может быть реализована на разных стадиях эксплуатации двигателя. [c.566]

Разработан ряд прямых методов измерения характеристик напряженного состояния на поверхности раздела и адгезионной прочности. Поляризационно-оптический метод волокнистых включений наиболее надежен при определении локальной концентрации напряжений. Испытания методом выдергивания волокон из матрицы пригодны для измерения средней прочности адгезионного соединения, а методы оценки энергии разрушения — для определения начала расслоения у концов волокна. Прочность адгезионной связи можно установить по результатам испытаний композитов на сдвиг и поперечное растяжение. Динамический модуль упругости и (или) логарифмический декремент затухания колебаний применяются для определения нарушения адгезионного соединения. Динамические методы испытаний и методы короткой балки при испытаниях на сдвиг обычно пригодны для контроля качественной оценки прочности адгезионного соединения и определения влияния на нее окружающей среды. [c.83]

Крутильные колебания зубчатых колес, определяющие уровень вибрации, при работе под нагрузкой происходят с вынужденной частотой, равной частоте зацепления. При зацеплении в основании нагруженного зуба имеет место концентрация напряжений, возникающая в начале зацепления и исчезающая в конце зацепления. [c.197]

Сильное влияние на оказывают случайные колебания радиусов кривизны в зоне концентрации напряжений, которые можно охарактеризовать коэффициентами вариации Vp. Значения этих коэффициентов должны находиться по результатам измерения партии деталей (не менее 30—50 шт.) в условиях производства. [c.83]

Влияние концентрации напряжений приобретает особо важное значение в тех случаях, когда элементы машин подвергаются знакопеременным напряжениям. При колебательном характере и их высокой концентрации легко образуются трещины, которые могут распространиться по всему поперечному сечению. Этим объясняется тот факт, что отверстия, вырезы и резкие изменения поперечных сечений часто являются причиной поломки частей машин, испытывающих колебания или находящихся под действием знакопеременных напряжений. [c.566]

А. Стодолы ), озаглавленная Паровые турбины и перспективы тепловых двигателей . Эта книга обращала внимание инженеров на такие важные проблемы, как концентрация напряжений, напряжения, вызванные инерционными силами и колебаниями, температурные напряжения, напряжения в пластинах и оболочках и т. д. Все эти проблемы были вне содержания элементарных книг по сопротивлению материалов и требовали использования методов математической теории упругости. После Сен-Венана делалось несколько попыток перенесения методов теории упругости в элементарные учебники. Были опубликованы книги Ф. Грасгофа и Э. Винклера ), но они не подходили в качестве курсов сопротивления материалов в инженерных школах и к концу XIX в. они были вытеснены более элементарными учебниками, в которых преподавание сопротивления материалов было совершенно оторвано от теории упругости. Лекции по теории упругости читались исключительно в математических школах, и поэтому эта наука, оторванная от каких-либо практических приложений, носила абстрактный характер. [c.666]

В предлагаемой публикации на основе исследований в этой области проводится изучение свободных колебаний и динамической концентрации напряжений изгиба шарнирнО опертых пластинок, имеющих узкую трещину, параллельную одному из краев пластинки. [c.132]

Упругие перемещения валов оказывают неблагоприятное влияние на работу подшипников, зубчатых передач, соединений, вызывая увеличение концентрации напряжений, повышение изнашивания, снижение сопротивления усталости, понижение точности и равномерности вращения или перемещения. Изгибная и крутильная жесткость валов влияет на частотные характеристики системы при изгибных и крутильных колебаниях. [c.118]

С точки зрения эксплуатационных характеристик, литые чугунные валы обладают лучшей способностью гасить колебания и менее чувствительны к концентрации напряжений. [c.228]

Разрушения возникают большей частью в месте концентрации напряжений от кручения (кромка масляного отверстия, галтели шеек) и развиваются в виде усталостной трещины, направленной по диагонали поверхности шатунной или коренной шеек, причем разрушения происходят, как правило, в колене, расположенном вблизи узла колебаний. [c.225]

Из сказанного ясно, что для анализа работы барабана кроме периодических его осмотров необходима проверка условий его эксплуатации, и в частности уровня действующих в нем напряжений при имевших место наиболее неблагоприятных режимах работы котла. При этом следует учитывать напряжения от внутреннего давления и температурные напряжения с коэффициентами концентрации напряжений на кромках отверстий. Температурные напряжения связаны с температурными неравномерностями в барабане при постоянном и переменном режимах работы котла. Температурные неравномерности возникают при пуске, останове, переходе с одной нагрузки на другую и колебаниях нагрузки, изменении давления в барабане и температуры питательной воды, уровня воды в барабане. [c.164]

Установившиеся колебания температуры среды вызывают колебания напряжений в симметричном цикле. Неуста-новившиеся колебания приводят к несимметричному циклу колебаний напряжений с размахом, соответствующим размаху колебаний температуры среды. Допустимые перепады температур и скорости их изменения в барабанах должны обосновываться расчетом, исходным условием которого является предотвращение повреждений из-за малоцикловой усталости. При этом следует учитывать концентрацию напряжений около трубных отверстий и в других местах. Напряженное состояние барабана в зоне отверстий в период пуска и останова котла, особенно при отклонении режимов от заданных, можно оценить по [34]. [c.170]

В зависимости от требований, предъявляемых к деталям, подлежащим гальванической обработке, должны быть выбраны не только подходящий материал покрытия и толщина его слоя, но таюке состав электролита, оптимальные условия работы и способ нанесения покрытия. Точные указания в этом отношении совершенно необходимы для правильной (в отношении материала и конструкции) обработки поверхности. Конструктор должен давать точные указания для гальванической обработки. Только в этом случае можно избежать недочетов в обработке поверхности, ведущих к серьезным последствиям при механической нагрузке деталей. Необходимо указать на то, что различные составы электролита влияют не только на структуру покрытия, но также и на его свойства важную роль при этом играют пределы колебания концентрации электролита. Наряду с полезными присадками к электролиту (смачивающими веществами, блескообразующими и буферными веществами) заметное влияние на структуру покрытия оказывают загрязнения электролита (шлам анода, обогащение посторонними металлами). Нул но также принимать во внимание, что присадки к электролиту, которые вводятся для сообщения ему определенных свойств (блескообразующие или обеспечивающие твердость), могут оказывать очень нежелательное влияние на другие свойства покрытия. Эти в большинстве очень сложные но строению химические соединения влияют не только на процесс осаждения и сцепления покрытия, но частично проникают в покрытие в качестве посторонних включений, причем возможно возникновение внутренних напряжений. [c.157]

Кливаж 251 Колебания струны 617 Концентрация напряжений 219, 468 Координаты криволинейные, совпадающие с линиями скольжения 612 Кривая напряжений—деформаций 85 [c.638]

Однако все приведенные выше рассуждения верны, если мы имеем дело со статической нагрузкой. Если же на стержень действует динамическая нагрузка, то указанные условия прочности не годятся — в них надо внести поправку, о чем будет сказано ниже. Концентрация напряжений опасна также в условиях колебания конструкции. [c.57]

Ударные нагрузки могут вызывать колебание деталей, к которым они приложены. Кроме того, очень часто сама нагрузка изменяется во времени, вызывая вынужденные колебания конструкции, причем напряжения изменяются периодически — от какого-то значения а, ах ДО и снова до Ощах (цикл напряжений). Достаточно большое число таких циклов вызывает разрушение при напряжениях, значительно меньших временного сопротивления. Происходит так называемое усталостное разрушение, вызываемое постепенным нарастанием местных нарушений прочности вследствие концентрации напряжений вблизи очагов концентрации. Образующаяся трещина приводит к объемному напряженному состоянию, в результате чего и происходит хрупкое разрушение. [c.200]

Рассеяние второй группы определяется формой и размерами образцов, способом их крепления и применяемыми для этой цели приспособлениями, различиями в машинах и приборах, используемых при испытаниях, погрешностями приложения нагрузки, колебаниями температуры и т. п. Помимо этого, стабильность характеристик прочности зависит и от таких конструкционных факторов, как вид напряженного состояния, наличие концентрации напряжений, эффект масштаба и т. д. [c.21]

Недорезов П. Ф. Кручение многослойного полого вала касательными усилиями, распределенными по боковой поверхности.— В сб. Некоторые задачи теории упругости о концентрации напряжений, равновесии и колебаний упругих тел. Саратов, изд. Саратовского уи-та, 1964. [c.272]

Голографические методы контроля. Методы основаны на интерференции световых волн. Источником световых волн являются оптические квантовые генераторы, позволяющие получать свет с определенной длиной волны (монохроматические волны) и в определенной фазе колебаний (когерентные волны). Использование лазеров (лазерных диодов) позволяет восстанавливать мнимое объемное изображение объекта в целом либо части этого объекта. Фиксируя на детекторе (фотопластинке или экранр монитора) наложенные изображения состояния объектов (например, без нагрузки и под нагрузкой), получают интерференционные картины, которые являются источником информации о наличии дефектов в объектах контроля. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта. Метод, основанный на голографический интерференции световых волн, применяется в основном для анализа напряженно-деформированно-го состояния сварных соединений и контроля за остаточными сварочными напряжениями. [c.211]

До недавнего времени все лопатки компрессоров и турбин ГТД проектировали по принципу безопасного ресурса. Лопатки отстраивали по основному тону их колебаний таким образом, чтобы резонансные колебания либо вообще не возникали, либо их появление имело кратковременный характер на переходных режимах работы двигателя. Однако реальная эксплуатация двигателей показывает, что разрушение лопаток происходит при различной наработке двигателя и является частым событием по различным причинам [3, 4]. Возможна высокая концентрация напряжений по зонам галтельного перехода у основания лопаток, проявление фреттиига по контактирующим поверхностям основания лопатки и межпазового выступа диска, а также весьма распространены ситуации повреждения пера лопатки из-за попадания постороннего предмета в газовоздушный тракт ГТД или возникновения коррозионных язв. Следствием этого является фактическая эксплуатация лопаток с развивающимися в них усталостными трещинами. [c.567]

В настоящей главе была сделана попытка дать сводку результатов, полученных в различных экспериментальных и теоретических работах по волнам и колебаниям, возникающим в направленно армированных композитах, для случая малых деформаций и линейных определяющих уравнений. Эта попытка представляется своевременной, так как за последние годы достигнуты значительные успехи в понимании особенностей линейного динамического поведения композиционных материалов. Линейная теория с ее точными результатами для слоистой среды и различными хорошо обоснованными приближенными подходами к описанию как слоистых, так и волокнистых композитов в настоящее время близка к полному завершению. Этот объем теоретических сведений дополняется экспериментальной проверкой результатов, относящихся к распространению сину-соида льных волн и импульсных возмущений. Следует отметить, однако, что необходимость проведения дальнейших экспериментальных исследований все еще остается важной. Многое еще предстоит сделать и в решении задач с нестационарными волнами, в особенности в определении локальных значений полевых переменных, таких, как напряжения на поверхности раздела фаз и динамическая концентрация напряжений. [c.388]

Такое возникновение дислокаций в зернах имеет место в связи с нажатием пачек скольжения соседнего зерна и образованием на границе некоторого дефекта, например микротрещины, приводящей к концентрации напряжений, которая в комбинации с флуктуак-цией тепловых колебаний способна зародить новую дислокацию в соседнем зерне. Чем значительнее разориентация кристаллитов, тем затруднительнее переход дислокации из одного из них в другой. [c.256]

Наиболее резко выражаются пиковые перегрузки при комбинации колебаний, возникающие по разным причинам. Пример комбинации гармоник вибраций, обусловливающих пиковые нагрузки, дан на рис. 30. Оптико-поляризациониые исследования распределения напряжения на участках их концентрации показали, что одним из эффективных средств уменьшения концентрации напряжения является создание небольшой местной концентрации в непосредственной близости от надреза. Несколько видов применения принципа перераспределений напряжений для устранения высокой концентрации напряжений и повышения предела выносливости деталей изображены на рис. 31, 32 и 33. [c.127]

МИ колебаниями от главных циркуляционных насосов, гидродинамическими усилиями от изменения скоростей и направлений потоков теплоносителя в первом контуре, тепловыми пульсациями от недостаточного перемешивания потоков теплоносителя, вибрациями и колебаниями от сейсмических нагрузок. Сложный спектр высокоскоростных и вибрационных механических и тепловых нагрузок имеет место при различных аварийных режимах, связанных с возможным разрывом главных трубопроводов первого контура и динамическим смещением опор корпуса реактора при мощных землетрясениях и разрывах. Характер и анализ перечисленных выше статических и циклических нагрузок и связанных с ними напряжений приведены в нормах расчета на прочность [1,2]. Перечисленные выше нагрузки создают в корпусах и других злементах первого контура водо-водяных реакторов соответствующие номинальные нагфяжения. Учитывая сложность конструктивных форм этих элементов, неравномерное распределение температур по толщине стенок каждого элемента и между отдельными элементами, а также различие в физико-механических свойствах (коэффициенты линейного расширения, теплопроводность), суммарные местные напряжения могут значительно (в 2—3 раза и более) превосходить номинальные. По данным [1, 2, 6, 23, 29—37], коэффициенты концентрации напряжений а от механических нагрузок (равные отношению местных напряжений в различных зонах корпуса реактора к номинальным напряжениям в гладкой цилиндрической или сферической части) составляют величины порядка 1,5—5. Для некоторых из зон корпуса эти коэффициенты приведены в табл. 1.3. [c.19]

Значительный интерес представляют методы расчета и оценки ресурса конструкций из композитов с учетом тепловых эффектов при вибрационном нагружении (рис. 4) краевых эффектов в разноориентированных композитах и системах металл—композит, а также способы определения концентрации напряжений, в том числе при низких температурах. Разработанные методы расчета конструкций из композитных материалов позволяют определять собственные частоты, перемещения и напряжения в элементах конструкций при случайном динамическом нагружении и, кроме того, оценивать их ресурс с учетом влияния повреждений на декремент колебаний. [c.17]

Шток / двухседельноро кла папа ломался по сечению О—0 (рис. 10-9,6). Линии усталости указывали на изгибные колебания штока. Для увеличения жесткости (и устранения концентрации напряжений) конструкция крепления была изменена на несравненно бо. ше жесткую — II. Поломки штока прекратились. [c.204]

Кинетической энергии поправка 32 Колебания 369 Консистентность 138, 139 Консистентности кривые 138, 266 переменные (Р. V) 36, 262 Константы реологические 58, 149 Концентрация напряжений 197 Коэффициент вязкости (т)) 24 вязкости при растяжении (X) 97 подвижности (ф) 36 реологический 58, 149 структурной устойчивости 291 угловатости 368 Краска 136 Крамер 244, 252 Kpeiin 367 [c.377]

И. Гейгер ) и X. Хольцер исследовали эту же задачу в связи с крутильными колебаниями коленчатых валов. Е. Мейер ) и Зеель-ман ) произвели ряд опытов над кручением коленчатых валов. Большая часть поломок коленчатых валов должна быть приписана развитию трещин, появляющихся обыкновенно в точках более высокой концентрации напряжения у выкружек и отверстий. Влияние, обусловленное изменением радиуса выкружки на сопротивление усталости коленчатых валов, было исследовано Т. Стентоном и Дж. Бетсоном ). Эти опыты показывают, что влияние ослабления концентрации напряжения увеличивается с понижением пластичности материала. [c.591]

Поскольку такая пластинка имеет разрыв материала, обусловленный узкой трещиной, динамическое поведение пластинки будет давать различные по отношению к сплошной пластинке собственные частоты и формы колебаний, а также и распределение напряжений при изгибе. До настоящего времени информация по динамическому поведению таких пластинок отсутствует, поскольку большинство работ посвящено исследованию статической концентрации напряжений у вершины трещины при нагружении пластинки в ее плоскости [1, 2, 3]. Недавно рядом исследователей обсуждались стати-, ческие изгибные характеристики пластинок. В, 1960 г. Ноулс и Ванг [4] исследовали статический изгиб упругой пластинки, содержащей трещину. Позднее Уильямс [5], Редвуд [6], Сих и др. [7, 8] также исследовали аналогичную задачу. Однако практически не имеется работ, посвященных исследованию колебаний пластинок с трещинами, за исключением, пожалуй, работы Солески [9], применившего метод Фурье в исследо вании колебаний пластинки с шарнирно опертой трещиной, однако этот метод оказался непригодным в случае пластинок со свободными трещинаь 1и. [c.132]

Как отмечалось ранее, вторая группа публикаций, посвященных динамике прямоугольных пластинок с вырезами, содержит результаты исследований напряженно-деформированного состояния подобных деформируемых систем. Так, в работе В. С. Сущенко и В. П. Сыпко [72] содержатся результаты экспериментального изучения концентрации напряжений в пластинках, ослабленных двумя либо четырьмя круговыми вырезами, расположенных по вершинам квадрата, при колебаниях. Результаты исследований представлены в виде графиков. [c.300]

Сущенко В. С., Сыпко В. П. Экспериментальное исследование концентрации напряжений при колебаниях прямоугольной пластины с круговыми отверстиями. — Тр. Николаевского кораблестр, ин-та,— Николаев, 1978, № 141, с. 81—84. [c.308]

Содержание настоящего тома разделено на две части. В первой, посвящённой расчётам на прочность, жёсткость и колебания элементов машин и конструкций, приведены основные справочные данные по сопротивлению материалов и строительной механике для расчёта конструктивных элементов типа стержней, пластинок и оболочек в пределах и за пределами упругости, а также стержневых систем. Здесь же изложены особенности расчёта тонкостенных стержней и приведены важнейшие данные, необходимые кон-структору-машиностроителю для расчёта деталей и узлов машин на колебания. Последние три главы первой части посвящены вопросам расчёта на прочность и экспериментального определения напряжённости деталей в связи с влиянием формы и характера действующих на детали усилий. Там же приведены данные о влиянии на прочность концентрации напряжений, размеров деталей и технологии их обработки. [c.1105]

В свою очередь, процесс статической усталости, который приводит к хрупкому разрыву, согласно современным представлениям, есть термоактивационный результирующий процесс разрыва и восстановления (рекомбинации) валентных связей в макромолекулах, обусловленный флуктуациями энергии тепловых колебаний атомов. Специфика хрупкого разрушения частично кристаллических полимеров состоит в том, что при сравнительно умеренных напряжениях, когда разрыв носит квазихрупкий или хрупкий характер, побочный процесс рекристаллизации оказывает сильное противодействие на доминирующий процесс статической усталости. Процесс статической усталости развивается в объеме образца неравномерно вследствие концентрации напряжений в заостренных вершинах микротрещин, образующихся из различного рода дефектов, и локализуется в окрестностях их вершин. Вместе с тем, концентрация напряжений создает благоприятные условия и для развития процесса рекристаллизации, который также усиливается с ростом напряжений. При определенных условиях это может привести к формированию микро-тяжей (рис. 7.5) Б окрестностях вершин микротрещин, т. е. микрошеек, ориентированных вдоль силового поля растяжения. Сформи-262 [c.262]

Серые чуг5т ы. Серый чугун является основным литейным ма-шиностроите.иьным материалом. Серые чугуны по сравнению с другими машиностроительными материалами обладают хорошими литейными свойствами, средней прочностью, малым удлинением при разрушении и, следовате.тьно, ограниченной ударной вязкостью, удовлетворительной износостойкостью, значительным внутренним трением (способностью демпфировать колебания) и пониженной чувствительностью к нагреву. Пониженная прочность чугуна по сравнению со сталью в основном объясняется графитными включениялп , создающими внутреннюю концентрацию напряжений. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...