НАПРЯЖЕНИЯ по разрушающим нагрузкам для

Так как характер диаграммы нагрузка — смещение для испытаний, результаты которых подвергались анализу, соответствовал чисто хрупкому разрушению, расчет критических значений коэффициента интенсивности напряжений производился по разрушающей нагрузке. Для образцов, испытывавшихся на внецентренное [c.309]

В отличие от существующих методов расчета по допускаемым напряжениям в общем машиностроении и по разрушающим нагрузкам в авиации и ракетной технике, где вероятностная природа нагрузок и несущей способности скрыта либо в коэффициенте запаса прочности, либо в коэффициенте безопасности, в данной работе характеристики вероятностного описания нагрузок и несущей способности непосредственно входят в формулы для определения размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность элемента конструкции. Такой подход более адекватно отражает реальную работу элемента конструкции. [c.3]

Пример 5.3.1. Для системы (рис. 5.2.1 и 5.3.2) найти допустимую нагрузку, пользуясь методом расчета по разрушающим нагрузкам, и сопоставить результаты расчета с примером 5.2.3, где эта же система рассчитана по допускаемым напряжениям. При расчете принять От = 240 МПа, а коэффициент запаса п= 1,5. [c.71]

Большое практическое значение имеет знание закономерностей разрушения составных материалов, армированных волокнами. Вследствие того, что волокна имеют дефекты, распределенные по их длине, разрушение волокон происходит в некоторых сечениях (в случайных точках) при нагрузках, меньших, чем общая разрушающая нагрузка для составного материала [9]. В месте разрушения волокна возникает концентрация напряжений, которая при увеличении нагрузки может вызвать появление небольших местных трещин в связующем (основном) материале. В процессе дальнейшего нагружения в результате сдвига связующего материала смежные трещины соединяются друг с дру- [c.30]

При определении разрушающей нагрузки для конструкций из пластичного материала применяется схематизированная диафамма напряжений - диаграмма Прандтля (рис. 2.10). Схематизация диаграммы заключается в предположении, что материал на начальном этапе деформирования находится в упругой стадии вплоть до предела текучести, а затем материал обладает неограниченной площадкой текучести. Материал, работающий по такой диаграмме, называется идеально упру го-пластическим. Такая схематизированная диаграмма деформирования в большей степени соответствует действительной диаграмме деформирования материала, имеющего ярко выраженную площадку текучести, т.е. пластичным материалам (см. п. 2.7). [c.34]

Ввиду этих и других существенных недостатков метода расчета по допускаемым напряжениям в СССР был разработан новый метод расчета по разрушающим нагрузкам, который был принят в 1939 г. для расчета бетонных, железобетонных, каменных и армокаменных конструкций. [c.228]

Расчеты по методу разрушающих нагрузок основаны иногда на предположении, что материал элементов конструкций имеет идеальные упруго-пластические свойства. Диаграмма его имеет вид, показанный на рис. 163 (диаграмма Прандтля). Из диаграммы видно, что материал предполагается идеально упругим до предела текучести (линия ОА), а по достижении он приобретает идеально пластические свойства, вследствие чего его деформации могут непрерывно повышаться при постоянном напряжении, равном пределу текучести (площадка А В). Поэтому расчет элементов по разрушающим нагрузкам можно произ- 6 водить лишь для конструкций, выполненных из пластичных материалов и только при действии статических нагрузок. [c.229]

Полученный результат означает, что при расчете балки прямоугольного сечения по разрушающим нагрузкам можно увеличить изгибающий момент, получаемый при расчете по допускаемым напряжениям, в 1,5 раза. Другими словами, необходимый момен сопротивления балки получается в 1,5 раза меньше, чем при расчете по допускаемым напряжениям. Для двутавровых сечений уменьшение требуемого момента сопротивления составляет около 12% против вычисленных по методу допускаемых напряжений, т. е. Ш " = 1,12 W. Величина называется пластическим моментом сопротивления. [c.230]

При выводе формул для предельных нагрузок использованы условия пластичности по теории максимальных касательных напряжений. Эксперименты показали, что результаты расчетов применительно к котельным конструкциям и используемым для их изготовления сталям одинаково хорошо согласуются с теорией максимальных касательных напряжений и с энергетической теорией прочности. Но формулы, исходящие из теории максимальных касательных напряжений, получаются проще. Экспериментальные значения для предельных давлений по переходу всей конструкции в пластическое состояние и по разрушающим нагрузкам находятся между расчетными по обеим теориям. [c.319]

Теперь рассчитаем эту же систему по методу допускаемых нагрузок Выясним, что в данном случае следует понимать под разрушающей, или пре дельной, нагрузкой. Материал всех трех стержней следует, согласно пред положению, условной диаграмме Прандтля. Очевидно, после того как на пряжения в наиболее напряженном стержне С достигнут предела текучести усилие в нем при дальнейшем росте внешней силы Р уже не изменяется. При ращение нагрузки будет восприниматься стержнями Л и В до тех пор, пока напряжение в каком-либо из них не достигнет предела текучести. После этого система станет изменяемой, дальнейшее увеличение нагрузки приведет к неограниченно большим деформациям. Следовательно, разрушающей нагрузке для данной системы соответствует появление текучести в двух наиболее напряженных стержнях. Очевидно, вторым стержнем, в котором напряжения достигнут предела текучести, будет стержень В. [c.74]

Расчет по предельным состояниям является одним из вариантов расчета по разрушающим нагрузкам, но в этом методе учитывается еще и вероятность наступления предельного состояния конструкции, прочность которой зависит от многих причин. При расчете по допускаемым напряжениям для обеспечения прочности вводят один общий коэффициент запаса. При расчете по предельным состояниям вводят три отдельных коэффициента. [c.53]

Пример. По разрушающей нагрузке подобрать сечения стержней конструкции, рассмотренной в примерах 2 и 3 17 (рис. 2.39). Предел текучести принять для стали а[=220 Мн м , условный предел текучести дюралюмина о1 =190 Мн/м . Коэффициент запаса прочности тот же, что при расчете по допускаемым напряжениям. [c.72]

Механическая надежность конструкций из стеклопластиков и пластмасс определяется их прочностью, устойчивостью и жесткостью [21]. С современной научной точки зрения наиболее рационален расчет по предельному состоянию. Однако он предполагает известными разрушающие нагрузки для конструкции и их статистическое распределение. В настоящее время такой подход в основном исключается как из-за еще сравнительно небольшого опыта применения конструкций из пластмасс и стеклопластиков, так и из-за установившихся традиций исследования свойств новых материалов в микрообъеме, приводящих естественно к оценке прочности и жесткости конструкции по допускаемому уровню напряженно-деформированного состояния. [c.13]

В основу принятых в котельных нормах [81 методов расчета элементов, находящихся под давлением, положен принцип оценки прочности по несущей способности (предельной нагрузке, определяемой наступлением текучести). Такая оценка обеспечивает наилучшее использование механических свойств материала с сохранением надежности изделия при условии строгого выполнения требований Госгортехнадзора к материалам и изготовлению. В тех случаях, когда расчет, выполняемый по разрушающей нагрузке и соответствующей характеристике прочности при одноосном напряжении, приводит к необходимости выбора более толстой стенки по сравнению с получающейся при расчете по предельной нагрузке, окончательные формулы для расчета приняты по разрушающей нагрузке. [c.194]

Метод допускаемых напряжений оценивает прочность по единственной самой опасной точке. Если теперь оценить не допускаемую, а разрушающую нагрузку для целых (без трещин) деталей, то в условиях прочности заменяют [<т] на 5, где 5, — истинное сопротивление разрыву, или на предел прочности т. [c.188]

Одним из самых сложных и до конца нерешенных вопросов является назначение коэффициентов запаса по разрушающей нагрузке или коэффициентов запаса по допускаемым напряжениям для изделий из композиционных и полимерных материалов, обеспечивающих необходимую прочность изделия на весь расчетный срок службы. [c.96]

Для нахождения оа и гпт при фиксированной температуре необходимо иметь данные о разрушающей нагрузке Pf двух образцов с различной жесткостью напряженного состояния. Рассмотрим алгоритм определения Od и шт по результатам испытаний цилиндрического образца с круговым надрезом и образца с трещиной. [c.97]

Если локальную область, в которой материал доведен до состояния текучести, окружает материал, находящийся еще в упругом состоянии, то фактически текучести как таковой произойти не может в силу стеснения больших деформаций сопротивлением окружающего материала. Утверждение о возникновении текучести в локальной области фактически является утверждением о потенциальной возможности пластических деформаций, реализация которых мыслима лишь по снятии стеснения ). Именно поэтому расчет по допускаемым напряжениям в случае пластического состояния материала не является совершенным, так как предельное состояние материала в окрестности точки не представляет опасности в целом для конструкции. Более совершенным является расчет по разрушающим (или, иначе, по допускаемым) нагрузкам, а еще более совершенным — расчет по предельным состояниям. [c.523]

Упругие свойства. На рис. 3.30 представлены типовые диаграммы деформирования фрикционной пластмассы при одноосном растяжении и сжатии. Кривая растяжения при нормальной температуре близка по виду к диаграмме разрушения хрупкого материала. Напряжения пропорциональны деформации до нагрузки, составляющей 80—90 % разрушающей нагрузки. Шейки на образцах не образуется. Разрывные удлинения, как правило, не превышают 1—2 %. При сжатии заметно влияние пластических деформаций — относительная разрушающая деформация достигает 10 % и более. Различие модулей упругости при растяжении и сжатии является следствием сложной структуры материала. Для жестких фрикционных пластмасс модуль упругости при изгибе составляет 60—90 % модуля упругости при растяжении. Коэффициент Пуассона для таких пластмасс изменяется в пределах 0,32—0,42. [c.253]

Установленные для разных марок стекол соотношения между разрушающим напряжением и размером зеркальной зоны излома слабо зависят от размеров образцов, его формы, состояния поверхности, температуры испытания, способа нагружения, предварительной выдержки при повышенных температурах и под нагрузкой, наличия и величины остаточных напряжений. По-видимому, это результат идеально хрупкого состояния испытанных марок стекла, так как раскрытие трещин и неупругие деформации в силикатных стеклах малы. [c.104]

Результаты, представленные в долях предела прочности материала при растяжении Ов, показаны на рис. 9.8 для сталей и в абсолютных напряжениях для высокопрочных алюминиевых сплавов — на рис. 9.9. Все приведенные результаты относятся к случаям когда среднее напряжение больше амплитуды напряжений, т. е. когда нет перемены знака в нагрузке. Видно, что для обоих материалов получена исключительно низкая выносливость, показывающая, что ушко весьма чувствительно к действию переменной Нагрузки. Для разрушающего числа циклов, равного 10 типовые значения амплитуды напряжений в поперечном сечении ушка по отверстию для сталей составляют только 47о предела прочности материала при растяжении и для алюминиевых сплавов —около 1,4 кГ/мм (грубо 2,5% предела прочности). Учитывая большой разброс данных, имеющийся всегда при условиях коррозии трения, а также разнообразие конструкций ушков и материала (диаметр болта изменяется от 5 до 70 мм как для стали, так и для дуралюмина), можно сказать, что получено хорошее приведение. Для сравнения с результатами приведения на рис. 9.10 показаны подлинные рассмотренные результаты для алюминиевых сплавов. Имеем очевидное улучшение результатов после приведения. Разброс частично объясняется разными значениями средних напряжений в различных испытаниях. В зависимости от порядка величины среднего напряжения на рисунке приняты различные обозначения точек. Для сталей, несомненно, мало влияние среднего напряжения, тогда как для алюминиевых сплавов определенное, хотя и небольшое, влияние имеется. [c.235]

На рис. 35 даны результаты испытаний некоторых образцов, приведенных в табл. 8. По осям нанесены напряжение и пере-меш ение траверсы, поскольку деформацию точно измерить не удалось. На диаграмме для композиционного образца видны моменты разрушения всех трех волокон, соответствующие условиям, при которых растяжение одновременно с деформацией матрицы вызывало выдергивание волокон. Если предположить, что разрушающая нагрузка воспринимается только волокнами (хотя, это и не совсем так), рассчитанное напряжение разрушения для каждого из волокон должно составлять 1070 МН/м (109 кгс/мм ). Более ранняя работа (см. раздел III, В, табл. 3) показала, что даже волокна с деградировавшей поверхностью имели достаточно высокую прочность на изгиб при комнатной температуре. Обломки волокон извлеченные из композиций после испытаний на растя- [c.222]

На рис. 2.21 и 2.22 показаны распределения максимальных главных напряжений Oi r) и интенсивности пластической деформации еР(г) в надрезанном сечении образца, отвечающие разрушающей нагрузке, для образцов из стали в исходном и деформированном состояниях. В соответствии с п. 3-,изложеннного. выше алгоритма по пересечению кривых а(еР) и 5с(ер было [c.103]

Буквы в условных обозначениях изоляторов означают И — изолятор, О — опорный, Ф — фарфоровый, Р — ребристый, ВМ — для масляных выключателей. Индексы кр, ов и кв означают соответственно круглую, овальную или квадратную форму нижнего основания изолятора. Цифры соответствуют классу изолятора по напряжению и по разрушающей нагрузке. Буква У означает район с умеренным климатом, 3 — закрытое по-л/1ещение, 2 — помещение, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе. [c.264]

Металлический корпус и металлические днища РДТТ целесообразно рассчитывать по разрушающим (предельн ым) нагрузкам, дополняя в некоторых случаях этот расчет проверкой по допускаемым перемещениям и допускаемым напряжениям. Так, для днищ с несимметрично расположенными соплами дополнительной проверкой по перемещениям будет определение угла поворота оси сопла, вызванное деформацией всего днища. Значения этого угла не должны превышать задаваемого при проектировании. Корпус двигателя из стеклопластика рассчитывают по разрушающим нагрузкам и дополняют расчетом по допускаемым напряжениям, так как стеклопластик—материал хрупкий, и поэтому необходимо проверять, не превышают ли допускаемых значений местные напряжения, вызванные концентрацией напряжений в местах стыков и в местах соединения стеклопластика с металлом. [c.371]

Некий месье Бурж сравнил разрушающую нагрузку для нее не только с соответствующей величиной для железа, но также и для маленького стержня из нового элемента, алюминия. Хотя алюминий был впервые восстановлен из окиси в 1827 г., опреде.чение его модуля упругости Е (постоянная материала, определяемая наклоном графика линейной зависимости между напряжением и деформацией, полученного в эксперименте по одноосному растяжению нли сжатию стержня), насколько я знаю, не проводилось ни Вертгеймом, ни кем-либо другим. Не только цена алюминия, фунт которого стоил в 1856 г. 90 фунтов стерлингов, отбивала охоту к его изучению, но также и казавшееся в то время очевидным отсутствие перспектив его практического использования. Открытие алюминиевой бронзы высокой прочности пробудило интерес Морэна и Треска к определению модуля упругости самого алюминия. [c.114]

Запасы по разрушающим нагрузкам (при изготовлении, монтаже и эксплуатации конструкций) назначаются в пределах 1,5—2, а запасы по коэффициентам интенсивности напряжений и деформаций — в пределах 1,7—2,2. Большие из указанных запасов выбирают для циклически нагружаемых элементов конструкции, изготовляемых из хладноломких малоуглеродистых сталей или сталей повышенной прочности и низкой пластичности, чувствительных к концентрации наг яжений, скорости деформирования и обладающих повышенным разбросом характерисгик сопротивления разрушению. Повышенные запасы прочности принимают для элементов конструкций, определение эксплуатационной нагруженности которых затруднено в силу сложности конструктивных форм, наличия высоких остаточных напряжений (например, от сварки и монтажа), возникновения нерасчетных статических и динамических перегрузок. Для таких элементов конструкций обычно затруднено проведение надлежащего дефектоскопи ческого контроля при их изготовлении и эксплуатации. В этом случае запасы по нагрузкам должны быть более высокими — до 2,5. [c.77]

Существенными являются условия определения уровня разрушающей нагрузки для сварного соединения, которое, как правило, не является однородным ни по механическим свойствам, ни ш напряженному состоянию. Условия работы сварного соединения радикальным образом изменяются при переходе основого металла элемента из упругого состояния в пластическое. Но в действительности во время эксплуатащш такое состояние исключено из-за невозможности перехода основного элемента в состояние общей текучести. Поэтому определение уровня раз рушающей нагрузки для сварного соединения в условиях, когда основной металл течет, неправомерно. Исследование несущей способности сварного соединения при статической нагрузке должно выполняться путем усиления действия тех отрицательных факторов, которые в действительности на практике могут привести к его разрушению. Это в первую очередь уменьшение сечений угловых швов, снижение с и а наплавленного металла в стыковых и угловых швах, усиление степени разупрочнения мягких прослоек, увеличение их размеров, присутствие различных танцентраторов или дефектов, в том числе трещиноподобных. [c.34]

Параметры о<г и Шт можно определить в условиях, когда хрупкое разрушение контролируется процессом зарождения микротрещин, а не процессом их распространения. При одноосном растяжении гладких образцов хрупкое разрушение в большинстве случаев лимитируется именно распространением микротрещин, поэтому по результатам таких опытов найти а<г и Шт не представляется возможным. Наиболее подходящими для нахождения Od и Шт являются образцы, в которых реализуется значительная жесткость напряженного состояния. Геометрия этих образцов должна быть такова, чтобы при Р < Р/ (Р/ — разрушающая нагрузка) в образце существовала зона, в которой Oi 5с и ai + mTi( Si — От) < а<г. Очевидно, что при P = Pf в такой зоне будет выполнено условие зарождения микротрещин 0i + ntTe(0i — Oi)=ad, которое контролирует в данном случае наступление хрупкого разрушения. [c.97]

В некоторых случаях, например для сосудов, работающих под циклическим внутренним давлением, вместо запасов по предельным нагрузкам пд определяют запасы по амплитудам местных упругопластически деформаций ёа (при условных упругих напряжениях аа). При этом разрушающие величины ёа или Оа определяют для 96 [c.96]

Для контроля графического метода и проверки справедливости выражения (4.10) в области больших деформаций кривые 2 и 3 (рис. 4.15) строили (аналогично изложенному в разделе 4.1) по результатам испытания пятишести образцов, из которых первые два доводили до разрушения, их диаграммы нагружения перестраивали в координатах 5 — е для определения параметров выражения (4.10) и разрушающего напряжения 5 , деформирование остальных образцов прекращалось на участке снижения нагрузки. По величине нагрузки и диаметру образца в шейке определялись значения 5 и с, которые показаны точками на расчетных кривых 2 и 3 для деформации при 100 °С. [c.178]

В соответствии с изложенной схемой величина максимальных разрушающих напряжений определяется по откорректированной разности максимальной и минимальной скоростей свободной поверхности следуюш,ими соотношениями а) для случая упругого поведения материала в области отрицательных напряжений (Тр = PofloAt) б) для случая упругого нагружения от-кольным импульсом и пластической разгрузки в области отрицательных напряжений Стр= /р роДоА . В случае упругопластического поведения материала как в области отрицательных давлений при разгрузке, так и при нагрузке откольным импульсом необходимо построение по рис. 107, в. [c.221]

В соответствии с этим уравнением, чтобы изменить разрушающую нагрузку, например, только на 1 %, необходимо, чтобы давление водорода в замкнутом объеме составляло 10 МПа. Специально поставленные эксперименты [52] показали, что при молизации давление водорода в закрытых полостях достигает 30 МПа. Исходя из этого, давление водорода внутри замкнутых дефектов металла не должно существенно влиять на изменение величины разрушающего напряжения, если не учитывать других механизмов влияния водорода. Вместе с тем, на практике встречаются расслоения толстых стальных листов по дефектам металлургического и прокатного производства без приложения внешних нагрузок, только за счет продиффундировавшего сквозь толщу металла водорода, с последующей его молизацией в дефекте. Для расслоения металла в этом случае давление должно быть намного больше, чем 30 МПа. Отсюда можно сделать заключение, что либо существующие оценки давления в замкнутых коллекторах сильно занижены, либо наряду с созданием дополнительных напряжений в металле вокруг дефекта водород оказывает разупроч-няющее действие на металл. [c.19]

ЭТОМ рисунке (и далее на однотипных) сплошные линии — экспериментальные диаграммы, штриховые — теоретические. При Оу = = 520 МПа согласно расчету в связующем начинается процесс тре-щинообразования, поскольку сдвиговые напряжения достигают предела прочности при сдвиге Tj2 = / 12- В расчете модуль Gja становится, равным нулю, а Е2 остается неизменным, поскольку < 0. На теоретических диаграммах образуется излом в точке А (см. рис. 2.21, а). Диаграммы деформирования такого вида характерны для материалов с углами армирования 4° < ф < 20°. Стрелки на диаграммах рис. 2.21, а и однотипных рисунках далее указывают на то, что приведена лишь часть диаграммы деформирования. Величину разрушающей нагрузки можно определить по графику предельных напряжений на рис. 2.20. [c.61]

Изоляторы опорные для внутренней установки различаются по величине номинального напряжения (3, 6, 10, 20, 24, 35 кВ), по величине разрушающей нагрузки на изгиб, по климатическим условиям и категории размещения, по форме нижнего основания изолятора (круглое, овальное, квадратное). Технические данные опорных изоляторов показаны в табл. 5.8 [1], где разрушающая нагрузка на изгиб приведена в деканьютонах (даН), [c.262]

Энергопоглощающая способность этих образцов, как показано на рис. 15.28, уменьшалась для некоторых особенностей даже в 7 раз при всех скоростях нагружения. Из рис. 15.29 следует, что исследованные концентраторы напряжений мало влияют на величину разрушающей нагрузки. Кроме того, было обнаружено, что образцы с теоретическим коэффициентом концентрации напряжений, меньшим 2, разрушались вязко, а не хрупко. Таким образом, для этого материала снижение энергопоглощающей способности может быть очень значительным, в то время как несущая способность понижается относительно мало. Когда указанные характеристики являются важными показателями качества конструкции, как, например, при создании пассажирских самолетных кресел, конструкция должна быть спроектирована так, чтобы локальные напряжения в окрестности концентраторов не превышали разрушающих, энергопоглощающая способность должна быть по возможности максимальной, чтобы защитить пассажира от удара при аварии. [c.542]

Сравнением вычисленных напряжений а или т с допускаемыми [а определяются коэффициенты расчетного запаса = ( rl/a и П == 1т]/т. Для конструкций, работающих на устойчивость, расчетный запас равен отношению критических нагрузок к расчетным Л = PhplfP - Конструкция удовлетворяет требованиям, прочности, если = 1. При > 1 имеется избыток прочности. Реальная работа конструкции почти никогда не соответствует принятой расчетной схеме, поэтому определение точных значений разрушающих нагрузок теоретическим путем практически невозможно, за исключением некоторых простейших схем. Наиболее достоверно разрушающие нагрузки, как правило, устанавливаются опытным путем. Из приближенности расчетных схем также следует, что к оценке конструктивных изменений по расчетным запасам нужно подходить с осторожностью. Не зная допущений и всех условностей, принятых в расчете, можно прийтн к неверному выводу. [c.31]

Соединения с цилиндрическими поверхностями. Формулы для расчета напряжений смятия некоторых соединений деталей с цилиндрическими поверхностями приведены в табл. 28. Оценка прочности по допускаемым контактным напряжениям а /Сс т и предельным напряжениям смятия а /Ссв в от заданной разрушающей нагрузки Рраар проводится по коэффициентам Кс< Ксву [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...