Расчетные по сопротивлению пластическим

В тех случаях, когда усталостному разрушению может предшествовать остаточная деформация значительной величины, расчетный коэ( )фициент запаса прочности по сопротивлению пластическим деформациям определяют по формуле [c.34]

Для напряженных состояний с асимметричными циклами переменных напряжений условия прочности характеризуются либо сопротивлением усталости, либо сопротивлением пластическим деформациям или статическому разрушению. Для выяснения того, какой из критериев должен быть использова в конкретном расчетном случае, сопоставляются соответствующие запасы прочности. Для определения запаса прочности по сопротивлению усталости напряжения асимметричного цикла приводятся к эквивалентным напряжениям с симметричным циклом по формулам [c.450]

Несущая способность вала должна оцениваться по предельному состоянию, отвечающему возрастанию пластических деформаций при небольшом увеличении растягивающей силы и крутящего момента. Для упрощения расчета в дальнейшем используется допущение об отсутствии при пластическом деформировании упрочнения материала вала и болтов. При этом допущении расчетные предельные нагрузки соответствуют полному исчерпанию несущей способности вала, т. е. появлению возможности теоретически неограниченного роста пластических деформаций. В реальной конструкции сопротивление пластическому деформированию после достижения указанных величин нагрузок может еще нарастать, тем не менее эти нагрузки следует считать соответствующими пределу несущей способности вала, так как небольшому повышению сопротивления теперь соответствуют весьма значительные приращения пластических деформаций. [c.379]

Следует отметить, что полностью избавиться от упругой деформации элементов машины не представляется возможным. Ее вклад будет тем больше, чем выше сопротивление образца пластической деформации, поэтому необходимо учитывать жесткость системы машина — образец при точном определении механических характеристик металла. Например, для уменьшения влияния жесткости машины на погрешность определения удлинения образца по диаграмме растяжения используют датчик удлинения, укрепленный на образце и фиксирующий изменение длины только расчетной части образца. [c.33]

В [Л. 167] предлагается методика расчета по предельным нагрузкам. Расчетные формулы получаются сложными для практического применения. Сходимость методики с экспериментом при нагружении тройников внутренним давлением с доведением до перехода в пластическое состояние находится в пределах от —9 до +12%. Следует отметить, что переход в пластическое состояние определялся индикатором по перемещению стенки тройника. Если определять предельное состояние при помощи тензодатчиков сопротивления, то оно наступает значительно раньше. [c.418]

При расчете сопротивления циклическому нагружению, а также при наличии напряжений компенсации, когда приведенные условные упругие максимальные напряжения превышают предел текучести, определение величин (ст )пр производится по компонентам деформаций, устанавливаемым экспериментально или из упругопластического расчета (при первом случае возникновения пластических деформаций используется диаграмма статического растяжения при расчетной температуре). Если размахи напряжений превышают удвоенный предел текучести, определение амплитуд напряжений (п р)а производится экспериментально или расчетом по величинам деформаций, устанавливаемым по диаграмме циклического деформирования. При отсутствии диаграмм циклического упругопластического деформирования в расчет вводится условная диаграмма циклического деформирования, получаемая удвоением величин деформаций и напряжений кривой статического растяжения при расчетной температуре. [c.221]

Предельная несущая способность де -талей конструкций при вязком состоянии материала рассматривается как такая стадия их нагружения, после которой существенное изменение размеров происходит без значительного увеличения нагрузки, т. е. наступает быстро развивающееся формоизменение. В ряде конструкций предельное состояние такого типа определяется наибольшими допустимыми остаточными перемещениями из условий сопряженной работы с другими узлами. Например, допустимая вытяжка диска турбомашины зависит от регламентируемых зазоров между ротором и корпусом. Образованию предельных состояний предшествует существенное упруго-пластическое перераспределение деформаций и напряжений, поэтому расчетное определение усилий, отвечающих предельным состояниям, требует решения соответствующих задач методами теории пластичности и в частных случаях способами сопротивления материалов. При повторном, ограниченном по числу циклов нагружении за пределами упругости перераспределение напряжений и деформаций может приводить к затуханию накопления пластической деформации, т. е. приспособляемости. [c.5]

Если Ati превышает заданное допустимое значение (т. е. Д 1 > [Aif]i), то при эксплуатации элемент конструкции находится в вязком состоянии. В этом случае (при отсутствии макродефектов типа трещин) предельные нагрузки превышают расчетные, определяемые по пределам текучести и прочности, и оценку сопротивления разрушению проводят по предельным нагрузкам и деформациям в соответствии с уравнениями (259) и (260). Вязкие разрушения пластических металлов при низких уровнях номинальных напряжений (на уровне предела текучести и ниже) могут произойти при размерах дефектов, превышающих сотни миллиметров (что для большого числа сосудов давления соответствует потере плотности). При появлении в конструкциях таких дефектов их эксплуатация становится затруднительной или невозможной без проведения соответствующих мероприятий изменения режимов работы, проведения ремонтных работ, замены поврежденных элементов и т. д. Обеспечение температурного запаса [Л<] [c.73]

При испытании на статическое разрушение под временным сопротивлением сг понимают напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке F, предшествовавшей разрушению образца. Относительное удлинение после разрыва б есть отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к первоначальной длине. Испытание на растяжение дает возможность оценить не только прочность материала, но и склонность к упругим и пластическим деформациям. Предел упругости — это напряжение, при котором остаточное удлинение составляет 0,05 % первоначальной длины рабочей части образца. Предел текучести — напряжение, при котором происходит значительное увеличение деформации образца (до 0,2 % его условной длины) без увеличения растягивающей нагрузки. Наиболее полное представление о механических свойствах материала при статическом нагружении дает определяемая в процессе испытаний диаграмма растяжения . Она представляет Собой график зависимости деформации образца от действующей на него нагрузки (рис. 29.84). По площади между осью абсцисс и кривой графика можно рассчитать работу, затрачиваемую на деформацию образца. [c.423]

В исследовательских целях испытания на растяжение используются значительно шире, чем это предусмотрено ГОСТом для оценки однородности свойств металла различных плавок, полуфабрикатов, идентичности режимов термической обработки деталей. Следует отметить, что самый элементарный контроль по временному сопротивлению и удлинению позволяет одновременно получить широкую информацию о свойствах испытуемого металла, а именно, оценить его способность к равномерной и сосредоточенной деформации, а также (при условии записи диаграммы деформации) работу деформации и разрушения при статической нагрузке. При испытаниях с определением предела пропорциональности можно попутно, с очень небольшими дополнительными затратами времени, определить и значение модуля нормальной упругости Е — важнейшую расчетную характеристику конструкционного материала. Специально поставленные испытания на растяжение позволяют определить и другие, необходимые конструктору свойства касательный Et и секущий Ев модули в упруго-пластической области, коэффициент Пуассона [х и др. [c.24]

Наименьшее условное напряжение, при котором только обнаруживается пластическая деформация после устранения приложенной нагрузки, называется пределом упругости (сГу). Так как физический предел упругости экспериментально обнаружить трудно, особенно на высокопрочных материалах, то о напряжениях, вызывающих начальную пластическую деформацию, судят обычно по условному напряжению, называемому пределом текучести и обозначаемому о,., или сго,2. Условный предел текучести — это напряжение, вызывающее при растяжении образца остаточное удлинение, равное 0,2% своей расчетной длины. Он служит характеристикой сопротивления материала малым пластическим деформациям и используется в различных инженерных расчетах на прочность конструкций. Итак, при испытании образца [c.137]

Влияние напряженного состояния конструкций на интенсивность коррозии. Для металлоконструкций, выполненных из обычных углеродистых сталей (не склонных к коррозионному растрескиванию), при проектировании обычно не учитывается напряженное состояние при оценке степени агрессивности среды, так как опасность коррозионного растрескивания имеет место при контакте металлоконструкций с жидкими средами (кислоты, щелочи, растворы солей и т. д.) в резервуарах, емкостях и других наливных сооружениях, а также в высокопрочных болтовых соединениях. Установлено, что скорость коррозии в кислых растворах значительно увеличивается, когда напряжения в стальных конструкциях переходят из упругой в пластическую область, особенно при наличии динамических нагрузок [34]. Поэтому по нормам проектирования металлического оборудования расчетное сопротивление для углеродистой стали не. должно превышать 134 МПа. При этом разрешается увеличивать толщину металла с учетом коррозии [87]. [c.32]

На рис. 40 показан зуб фрезы в виде прозрачной пластинки, срезающий с поверхности стальной заготовки слой размером аХЬ. Под действием режущего инструмента металл в зоне резания пластически деформируется — сжимается в направлении скорости резания и расширяется в стороны (на схеме указано стрелками) происходит усадка металла, уходящего в стружку размеры стружки увеличиваются по сравнению с размерами сечения среза. 01 > а и 61 > Ь. Если измерить стружку, то окажется, что ос( нно сильно увеличилась толщина — размер а. Увеличение ширины Ь меньше. Объяснение этому явлению найдем, если учтем, что переход срезаемого слоя в стружку происходит не на какой-то четкой границе, образуемой режущей кромкой, а постепенно, из-за деформации металла, расположенного не только впереди инструмента, но и под поверхностью резания. Металл, уходящий в стружку, увлекает за собой и соседние слои металла, заставляя их перемещаться вдоль главной и вспомогательной режущих кромок инструмента (см. рис. 38). Наименьшее сопротивление металла деформации будет, очевидно, в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке, и в этом направлении больше всего утолщается срезаемый слой. В этом же направлении, точнее, вдоль вспомогательной режущей кромки, будет в основном деформироваться и металл под поверхностью резания. В результате высота неровностей на обработанной поверхности возрастает по сравнению с ожидаемой расчетной. [c.80]

При этом необходимо отметить следующее. Перенос моделирующих условий (для которых получены расчетные формулы) на весьма сложный процесс резания, особенно в присутствии сильно изменяющего этот процесс третьего промежуточного элемента — покрытия, может привести к неверным выводам. Необходимо учитывать сложные изменения в контактных процессах, в механизме стружкообразовапия и в формировании контактных зон. Кроме того, влияние оказывают наростообразования, изменение сопротивления пластическим сдвигам, упрочняющие и разупрочня-ющие эффекты, изменение теплопроводности покрытия при нагреве, а также изменения мощности тепловых источников и их колебаний по времени. В этой связи при определении теплоизолирующего эффекта покрытия следует учитывать весьма высокую скорость изменения интенсивности тепловых источников с учетом всех перечисленных факторов. [c.114]

Под характеристиками прочности понимается временное сопротивление при комнатной Пв и расчетной температуре Оц,, физический Отц предел текучести при расчетной температуре, условный предел текучести при расчетной температуре при пластической деформации 0,2% а 27 или пластической десЬормации 1% 0, 0/ условные пределы длительной прочности за 10, 10 или 2-10 ч — СГ 4/,, О о /, и 02.107/ соответственно условный предел ползучести по остаточной деформации 1% за 100 тыс. ч СТ1,ю /( при рабочей температуре. [c.320]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

Ki является характеристикой материала только в тех случаях, когда зона пластической деформации у вершины трещины при разрушении материала мала по сравнению с длиной трещины и толщиной образца. При малой пластической зоне поперечная де( х)рмация у вершины трещины отсутствует (е = 0) и сохраняется подобие тензоров напряжений в окрестности вершины трещины при разруи1ении тел с трещинами различных форм и размеров. Это дает возможность, определив по результатам испытаний образцов характеристику сопротивления хрупкому разрушению материала, сделать расчетную оценку предельной несущей способности конструктивного элемента с тре- [c.20]

Совершенно аналогично и с пределом трещиностойкости <. точно так же по Рщах (и длине трещины) определяют коэффициент интенсивности напряжений, не обращая внимания на сопутствующую пластическую деформацию образца на момент достижения Рщах, и этому коэффициенту интенсивности напряжений присваивают название предела трещиностойкости 1 (как напряжению при присваивается название временнрго сопротивления или предела прочности). Тогда расчетное уравнение приобретает вид [c.112]

При определении расчетного или допускаемого сопротивления (напряжения) для щелеванных труб, работающих на изгиб, необходимо учитывать расчетную температуру, ослабление сечения трубы щелями, условия работы. Для большинства отечественных станций водоочистки температура воды в течение года колеблется в пределах 3—20°С. В этом интервале температур величина сопротивления винипласта изгибу колеблется незначительно и с некоторым допущением может быть принята постоянной. Наши исследования проводились при температуре воздуха 17—20°С, следовательно, результаты опытов вполне пригодны для определения расчетного сопротивления щелевых труб изгибу. В качестве расчетных геометрических характеристик щелевых труб, рассчитываемых на изгиб по методу расчетных предельных состояний, приняты момент инерции и пластический момент сопротивления Waл целого сечения трубы, умноженные на коэффициент ослабления 7 = 0,5, т. е. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...