Состояние Предельное конструкции

Прогноз субкритического развития трещины при вязком разрушении во многих случаях, как известно, проводится на основании концепции /д-кривых. Данная концепция весьма формальна и не отражает физической сущности рассматриваемого явления. Так, увеличение сопротивления росту трещины по мере ее развития, выраженное зависимостью Jr AL), связано с неоднозначностью описания НДС у вершины движущейся трещины с помощью /-интеграла реально сопротивление разрушению материала у вершины растущей трещины (критическая деформация е/) остается постоянным. Кроме того, Уд-кривые не инвариантны к схеме нагружения и типу образца, что ставит под сомнение их использование для анализа предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.266]

Расчет по предельному состоянию. Предельное состояние конструкции будет характеризоваться исчерпанием несущ ей способности, которое наступит тогда, когда во всех стержнях напряжения достигнут предела текучести. Найдем предельную нагрузку для конструкции. [c.490]

Дальнейшее развитие механики разрушения и прежде всего теории трещин, а также живучести различного типа инженерных конструкций, имеюш,их треш,ины, и установление критериев предельного состояния таких конструкций, а также прогнозирование их долговечности. [c.664]

При наличии дефектов и повреждений оборудования, характеристики которых не удовлетворяют требованиям научно-технической документации, и изменении свойств металла, не предусмотренном ТУ, оценивают фактическую нагружен-ность конструкций и согласно [36, 57, 65, 88, 92, 105, 125-132] проводят дополнительный расчет прочности их элементов с учетом выявленных негативных факторов. При этом уточняют механизмы повреждений металла оборудования, его ПТС (в том числе основные), устанавливают критерии предельного состояния элементов конструкций. Основными ПТС, как правило, являются дефекты сварных соединений несплошности в основном металле оборудования коррозионные повреждения [c.166]

Уравнение (3.23) отвечает случаю, когда все три стержня подходят к порогу пластического течения, а сама конструкция становится статически определимой. В этих обстоятельствах нет необходимости составлять условие совместности перемещений. Так как все несущие стержни находятся в состоянии пластического течения, то говорят о состоянии предельной пластичности. Этому предельному состоянию сопоставляют допускаемое состояние, для которого имеем согласно общим прави.там [c.87]

Итак, соотношения (25.25) и (25.26) в линейной механике разрушения являются основными. С их помощью можно рассчитывать предельные состояния элементов конструкций с трещиной, а также [c.737]

Исследование предельных состояний элементов конструкций при сложных напряженных состояниях и сложных траекториях нагружения. [c.746]

Анализ и систематизация внешних нагрузок с последующей оценкой ресурса ВС или силовых элементов конструкции двигателя имеет конечной целью наиболее точную оценку возникающего напряженного состояния для оценки возможного предельного состояния с возникшей и развившейся трещиной. Предельное состояние по критерию зарождения трещины или по критерию достижения размера трещины, при котором реализуется быстрое неуправляемое окончательное разрушение элемента конструкции, достигается при напряженном состоянии элемента конструкции, оценка которого выполняется на основе различной информации. [c.28]

Поэтому для определения предельного состояния элемента конструкции необходимо не только учитывать наличие начального дефекта на масштабном микроскопическом уровне, но и в последующем процессе увеличения длины трещины возникает возможность проведения контроля с обоснованной периодичностью для ее своевременного выявления. Используемые в расчетах коэффициенты запаса прочности при установлении ресурса по критерию усталостной прочности несут на себе смысловую нагрузку наиболее полного учета всех возможных несоответствий между предполагаемыми условиями эксплуатационного нагружения и условиями, воспроизводимыми в испытаниях. Они включают многообразие факторов, влияющих на рассеивание усталостной долговечности, в том числе и при наличии малых по величине дефектов типа трещин. [c.47]

Область th > th отвечает автомодельным условиям и используется для определения вязкости разрушения материала независимо от толщины пластины. Для реальной конструкции, как правило, имеет место f(th/th) > 1. Поэтому после установления предельного состояния образца с трещиной при его разной толщине можно перейти к оценке предельного состояния элемента конструкции по соотношению (2.8). [c.106]

Согласно соотношению (2.31), предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной достигается в эксплуатации при том же уровне напряжения, которое конструктор закладывал в расчет, если им были з тены все те факторы, что были реализованы в момент страгивания трещины. Различие расчетной и реализованной величины уровня напряжения в момент разрушения элемента конструкции определяется факторами, которые оказали влияние на работу разрушения, но не рассматривались конструктором при проведении оценок допустимого уровня напряжения. [c.118]

Таким образом, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной в эксплуатации достигается при некотором уровне эквивалентной вязкости разрушения материала. В результате этого предельная длина трещины может быть отлична от той, что соответствует стандартным условиям испытаний материала. Это отличие полностью определяется величинами поправочных функций на реализуемые условия нагружения. Введение представления об эквивалентных характеристиках материала для описания его поведения в условиях эксплуатации позволяет после разрушения элемента конструкции проводить оценку значимости факторов эксплуатационного воздействия на материал в момент его разрушения. [c.118]

Пользуясь полученными зависимостями скорости подпленочной коррозии металла от потока среды, можно прогнозировать работоспособность по третьему предельному состоянию — предельно допустимой коррозии металла иод покрытием. Предельно допустимую скорость коррозии металла иод покрытием необходимо задать на стадии проектирования конструкции с покрытием. Для обеспечения заданной скорости коррозии металла под покрытием необходимо подбирать материалы, количество слоев и толщину покрытия, пользуясь значениями коэффициента проницаемости компонентов среды. Такой подход используется для прогнозирования работоспособности по первому предельному состоянию, когда разрушение покрытия (нарушение сплошности) наступает в результате накопления под пленкой твердых или газообразных продуктов коррозии. [c.47]

С этой точки зрения, например, принятые способы расчета сварных, заклепочных и других соединений, в которых предполагается, что к моменту разрушения распределение напряжений по сечению становится равномерным, опираются на теорию предельного равновесия. Аналогично обстоит дело и с расчетом по предельному состоянию железобетонных конструкций, которые, как известно, разрушаются хрупко. [c.138]

Известно, что в динамике сооружений различают три основных предельных состояния строительных конструкций. И так как обычная современная турбомашина, особенно транспортная, является типичным инженерным сооружением, образованным из оболочек, колец и прочих строительных элементов, то представляется, что при оценке ее технического состояния также целесообразно использовать понятие предельных состояний строительных конструкций. [c.211]

Возможность раздельного определения упругой с , и пластической Ср составляющих деформаций с помощью соотношений (2.114) обеспечивает решение ряда прикладных задач по оценке предельного состояния элементов конструкций при статической и циклической нагрузках, а также при расчете деформаций ползучести в условиях длительного статического нагружения [ 28 ]. [c.94]

Приведенные выше соотношения явились основой вычислительных программ численного решения задач о напряженных, деформированных и предельных состояниях оболочечных конструкций, подверженных длительным статическим и малоцикловым воздействиям в условиях повышенных температур [8, 3, 15]. Разработанная в [15] программа исследования прочности сильфонов основана на линеаризованных уравнениях теории оболочек и уравнениях состояния (8.17). Для учета физической нелинейности материала оболочки используется метод переменных параметров упругости [10]. [c.160]

Вместе с тем следует отметить, что разработанная программа, помимо ее самостоятельного использования, может быть включена в качестве последовательно загружаемого отдельного модуля в комплексы программ расчетно-экспериментального исследования напряженно-деформированных и предельных состояний элементов конструкций по ряду основных критериев несущей способности. [c.260]

Локальный предел текучести а, используемый здесь, существенно больше предела текучести ау, определяемого в условиях простого растяжения стержневого образца обычных стандартных размеров. Аналогичное замечание можно сделать и относительно локального и обычного пределов выносливости и To/v- Исчерпывающего объяснения этим фактам пока не дано, поэтому упомянем лишь о двух наиболее распространенных. Известен закон, согласно которому малые образцы демонстрируют в среднем более высокую прочность, нежели большие, вырезанные из одной и той же заготовки. Кроме того, слабо нагруженный основной объем контактирующего тела оказывает подкрепляющее действие на малый высоконагруженный объем. Поэтому величины сг и можно вычислить лишь по формулам (21.5) и (21.6) в соответствии с нагрузками F и Fqi , вызывающими переход данной конструкции либо в состояние предельной упругости, либо в предельное состояние усталостного повреждения. [c.380]

Таким образом, помимо основной задачи такого расчета— получение действительной картины напряженного состояния железобетонной конструкции при заданной нагрузке,—этот расчет дает возможность выявить размер нагрузки, когда трещины или деформации в каком-либо месте сооружения достигли недопустимого размера, т. е. производить расчет по второму и третьему предельным состояниям. [c.94]

Вместе с тем, было бы неправильно придавать этим методам абсолютное значение и противопоставлять вероятностно-статистические методы обычным нормативным методам. По своему назначению крупные технические объекты - машины и системы машин, энергетические станции, магистральные трубопроводы и т.п. должны обладать высокой степенью надежности. Наступление предельного состояния для конструкций, работающих в нормальных условиях, не может рассматриваться как массовое событие. При этом оказываются неприменимыми закон больших чисел и статистическое истолкование вероятности. Кроме того, мы почти нигде не располагаем настолько обширными статистическими материалами, чтобы с уверенностью судить о столь малых вероятностях. Поэтому при использовании вероятностно-статистических методов приходится прибегать к не- [c.63]

В данной ситуации критерии предельных состояний и результаты модельных расчетов напряженно-деформированных состояний несущих конструкций становятся составной частью требований, наряду с требованиями эксплуатации, по выбору конструкционных материалов. Эта задача должна решаться в многокритериальной постановке, т.е. выбор материалов для различных видов предельных состояний должен базироваться на результатах многокритериального расчетного обоснования и проверки выполнения условий прочности, устойчивости, ресурса, надежности, живучести и безопасности. При реализации такого подхода возможен переход от прямого по результатам испытаний к расчетно-экспериментальному обоснованию выбора конструкционных материалов. [c.13]

Особенность однопараметрической конструкции состоит в том, что вследствие пропорциональности нагружения скорости неупругой деформации в отдельно взятой неупругой части всегда совместны (в то время как для всей конструкции они несовместны). Это иллюстрируется примером бруса, изображенного на рис. 8.17 (см. эпюру Эр). Отсюда следует, что часть конструкции, в которой р ф О, находится в состоянии предельного равновесия. Заметим, что при непропорциональном нагружении этого бы не было (см. 18). [c.198]

Когда при достижении некоторого значения Q = (при этом и = Wv) производится реверс нагрузки, во всех точках конструкции происходит реверс деформации параметр и и (t) начинает уменьшаться, вектор р оказывается внутри поверхности текучести. Конструкция возвращается к упругому состоянию, а затем, по мере деформирования обратного знака, снова в пластическое течение последовательно вовлекаются ее объемы. При этом, как и ранее, пластическая часть конструкции оказывается в состоянии предельного равновесия (рис. 8.18). Отсчет на этом этапе удобно начинать с момента реверса. Если в некоторой точке х конструкции в момент реверса напряжение было равно предельному (она лежала в пластической части конструкции), то при достижении изменением Рис. 8.17 деформации в этой точке [c.198]

Расчет строительных конструкций производится по методу предельных состояний. Предельным называется такое состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям. [c.147]

Предельное состояние деталей конструкций при хрупком или переходном (квазихрупком) от хрупкого к вязкому состоянию материала рассматривается как такая стадия статической или быстро протекающей деформации, при которой возникают условия быстрого развития трещин как существующих в исходном состоянии, так и возникающих от других источников их инициирования (коррозионных дефектов, механических повреждений поверхности и т. д.). С быстрым развитием трещин, которому обычно в металлах сопутствуют незначительные местные пластические деформации, связан механизм хрупкого или квазихрупкого разрушения. Этот процесс имеет ряд особенностей на стадии инициирования, распространения или остановки хрупкого разрушения (если последняя имеет место в силу особенностей распределения напряжений или свойств материала детали в зонах хрупкого разрушения). Он также существенно зависит от степени хрупкости металла детали, т. е. от уровня тех незначительных пластических деформаций, которые сопутствуют быстрому разрушению. [c.6]

Многие конструкции этого типа в процессе работы испытывают многократное нагружение усилиями, порождающими в них повторные пластические деформации с ограниченным за весь ресурс числом циклов (измеряемым тысячами). Эти повторные пластические деформации являются причиной возникновения трещин малоцикловой усталости в этом случае рассматривают малоцикловые предельные состояния элементов конструкций, как такие. [c.6]

Прослеживая историю развития науки о прочности материалов и элементов конструкций можно обратить внимание на некоторое соответствие между этапами аналитически-расчетного познания явления деформирования твердых тел и этапами деформирования гладкого образца при его растяжении. В самом деле, начала учения о прочности связаны с исследованиями упругих воздействий, сопротивление которым определялось экспериментально и при этом полагалось, что этим сопротивлением и заканчивается упругое деформирование одного из контактирующих тел с ограничением соответствующих нагрузок. Процесс разрушения не выявлялся вместо него фиксировалась точка завершения стадии упругого деформирования. Нечто аналогичное мы наблюдаем и в линейной механике разрушения, в которой критериальная основа (в энергетической постановке Гриффитса или в силовой Ирвина) исходит не из процесса, а из состояния, предельного состояния равновесия, которое и ограничивает действующие на тело с трещиной нагрузки, оставляя само тело упругим вплоть до этого состояния. [c.74]

Техническое состояние элемента конструкции определяется зоной ее элемента, техническое состояние которой ближе всего к предельному. [c.15]

В реальных условиях эксплуатации в конструкции могут достигаться одно или несколько предельных состояний. Достижение одного предельного состояния может привести к появлению другого. Так, разгерметизация или течь конструкции может быть следствием достижения таких предельных состояний элемента конструкции, как вязкое, хрупкое, усталостное разрушение. [c.19]

По первой группе расчетных предельных состояний рассчитывают конструкции всех видов, по второй группе — только те конструкции, чрезмерные деформации в которых, образование или большое раскрытие трещин могут привести к потери ими эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способность,, [c.17]

Эти методы могут быть охарактеризованы следующим образом. На основании исследования процессов деформации и разрушения определяют состояние элемента конструкции, при котором произойдет его разрушение или деформации получат недопустимую величину и примут нежелательный характер опасное или предельное состояние). Вместе с тем устанавливают и величины, которые могут численно охарактеризовать это состояние для различных материалов при различных внешних воздействиях (расчетные характеристики прочности и деформируемости материалов). Используя эти характеристики, путем расчета определяют нагрузку или иное внешнее воздействие, соответствующее предельному состоянию предельная нагрузка, предельное внешнее воздействие). Исходя из предельной нагрузки предельного внешнего воздействия), устанавливают нагрузку внешнее воздействие), которая не должна быть превышена в процессе изготовления и эксплуатации конструкции допускаемая нагрузка, допускаемое внешнее воздействие). При известной допускаемой нагрузке допускаемом внешнем воздействии) оказывается возможным установить, является ли действующая на заданный элемент конструкции нагрузка допускаемой произвести проверку прочности и деформируемости), или же подобрать геометрические размеры элемента из заданного материала так, чтобы действующая на него нагрузка не превосходила допускаемой провести подбор сечения элемента). [c.13]

Проводят оценку полученных значений ПТС объекта, их соответствия требованиям научно-технической и проектноконструкторской документации. При отсутствии отклонений от требований диагностика оборудования, выполняемая в пределах расчетного ресурса, заверщается. При наличии отклонений основные ПТС диагностируемого объекта определяют согласно [74-76, 124]. Подлежит уточнению (относительно требований научно-технической документации) система предельных состояний элементов конструкций и критериев их оценки, а также необходимость в дополнительных расчетах и экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния оборудования и свойств материалов. [c.166]

Уравнение (4.5) при всей своей привлекательности имеет общий недостаток — в него введена предельная величина КИН (вязкость разрушения), что для его практического использования при анализе процесса усталостного разрушения элементов авиационных конструкций вносит существенную неопределенность. Как было показано в главе 2, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной определяется широким спектром величин вязкости разрушения, поскольку она существенно зависит от условий нагружения. Не менее сложным является вопрос об определении величины показателя степени в соотношении (4.4). Он не может быть рассмотрен как интегральная характеристика затупления трещины по некоторому отрезку ее фронта с переменной кривизной и ориентировкой направления локального подрастания трещины. Тем более что параметры зоны затупления (зоны вытягивания) — ее высота и ширина — тоже существенно зависят от условий нагружения, например от температуры (см. главы 2 и 3). Наконец, как было показано выше, пластическое затупление вершины трещины происходит в каждом мезотуннеле индивидуально . Оно существенно зависит от того, каким образом сформированы перемычки между мезотунне-лями. Перемычки не только определяют условия раскрытия вершины мезотуннеля, но и влияют на величину скорости роста трещины, при которой [c.189]

Метод акустической эмиссии. Для проведения анализа процессов микротрещинообразования в образцах и изделиях из металлов [14] необходимо применять метод акустической эмиссии, который основан на исследовании акустических параметров (интенсивность акустических импульсов, амплитудный и частотный спектры импульсов и т. д.) при образовании микротрещин под воздействием напряженно-деформированного состояния изделий, конструкций и образцов при приложении нагрузки, уровень которой значительно ниже предельного (разрушающего) значения. Для композиционных материалов метод еще недостаточно изучен [14], однако ему в последнее время уделяется все большее внимание. Значительная эффективность данного метода объясняется тем, что физический процесс микротрещинообразования непосредственно связан с кинетикой разрушения материала как на стадии изготовления, так и эксплуатации. Метод позволяет оценивать состояние изделия в процессе эксплуатации, если наблюдение за режимом трещинообразования в изделии было начато с самого начала эксплуатации изделия. Метод является также эффективным при контроле прочности изделий , который основан на установлении многопараметровой связи акустических параметров микротрещинообразования с прочностью изделия. Метод применяется при контроле изделий из полимерных композиционных материалов в режиме их опрессовки. [c.88]

Для анализа напряженно-деформированных и предельных состояний оболочечной конструкции, подверженной сложному неизотермическому нагружению, история нагружения разбивается на ряд этапов — приращений нагрузки и температуры. На каждом этапе используется метод последовательных приближений с итерированием как по физической нелинейности с использованием соотношений (8.12), (8.13), (8.16) или (8.17), так и по геометрической нелинейности с использованием (8.2), (8.20), (8.21) (блок-схема алгоритма приведена в [3]). При этом предполагается, что упругопластическое деформирование осуществляется мгновенно, а во времени изменяется лишь деформация ползучести в соответствии с (8.16). [c.159]

При оценке прочности и ресурса элементов конструкций, работающих в условиях малоциклового нагружения при переменных температурах и сложнонапряженном состоянии, возникают две связанные задачи определение напряженно-деформированного состояния элементов конструкций при работе материала максимально нагруженных зон за пределами упругости, когда развиты упру-гонластические деформации и деформации ползучести, и на базе полученной информации оценка запасов прочности и долговечности при малоцикловом неизотермическом нагружении. Характер протекания процесса деформирования за пределами упругости и циклические деформации, определяющие формирование предельного состояния материала, зависят от режима термосилового воздействия на деталь и параметров термомеханической нагруженности максимальная температура, градиент температур, длительность и форма термического и силового циклов нагружения и др.), а также сочетания нестационарных режимов нагружения в период эксплуатации изделия. [c.11]

Методы экспериментального определения характеристик тре-щиностойкости в условиях упругопластического деформирования требуют схематизации накопленного опыта испытаний. В этой области значительное развитие и наиболее широкое практическое приложение среди критериев нелинейной механики разрушения получили раскрытие трещины [11-13], коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области [14], энергетический З-интеграл [15-17] и предел трещиностойкости 1 [18-19], позволяющие анализировать закономерности разрушения, напряженно-деформированное состояние в вершине трещины на стадии ее инициации при значительных пластических деформациях и общей текучести материала, а также проводить оценку предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.20]

Пусть, например, в момент, принятый за исходный, = О (рис. 8.11, точка О). Используя сетку линий dpy/ds = onst, можно определить примерный вид функции ру = Ру (s)-. значение производной, положительное, вначале уменьшается, при пересечении с линией dpylds 0) становится равным нулю, затем отрицательным — до следующего пересечения с той же линией — и снова положительным. Начало следующего цикла отвечает точке А[, расположенной на том же уровне (р ,), что и конечная точка А. Нетрудно, убедиться, что изменение ординат во втором цикле будет менее существенным. При последующих циклах будет происходить асимптотическое приближение к некоторой предельной кривой, отвечающей стационарному циклическому состоянию рассматриваемой конструкции. Заметим, что траектории разных циклов не могут пересекаться, поскольку каждой точке s, отвечает единственный наклон dpJds. [c.187]

Метод предельных состояний. Предельными называют состояния, при которых конструкция перестает выполнять установленные для нее функции и становится непригодной к дальнейшей эксплуатации. Для металлических конструкций подъемно-транспортных машин можно установить следующие виды предельных состояний первое - потеря несущей способности при однократном действии максимальной нагрузки, которая может возникать за срок службы крйьна второе — потеря несущей способности при многократном действии нагрузки и третье - возникновение деформаций, препятствующих нормальной эксплуатации крана. [c.489]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...