Прочность при циклически изменяющихся напряжениях

ПРОЧНОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ НАПРЯЖЕНИЯХ [c.386]

Для оценки прочности при циклически изменяющихся напряжениях необходимы экспериментальные данные о характеристиках усталости материала в форме кривых усталости, функций статистического распределения их параметров, коэффициентов, описывающих изменение этих параметров в связи с неоднородностью напряженного состояния, абсолютными размерами элементов конструкций, их технологическим упрочнением и влиянием среды. Эти данные получают испытанием на усталость лабораторных образцов, моделей и элементов П 163 [c.163]

В. 15.12. Что такое концентрация напряжений Как она влияет на прочность при циклически изменяющихся напряжениях [c.485]

Точка А диаграммы соответствует пределу прочности при простом растяжении. Точка В отражает результаты испытания в условиях симметричного цикла. Полученная диаграмма дает возможность сулить о прочности конструкции, работающей при циклически изменяющихся напряжениях. [c.395]

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]

Полученная диаграмма дает возможность судить о прочности конструкции, работающей при циклически изменяющихся напряжениях. [c.354]

Расчет допускаемых напряжений связан с учетом ряда факторов, влияющих на прочность деталей, которыми являются форма детали (фактор или PJ, качество обработки и состояние поверхности k . Состояние поверхности при статическом нагружении не оказывает существенного влияния на изменение прочности. Любое повреждение поверхности вызывает появление концентрации напряжений и при циклически изменяющемся напряжении существенно снижает предел выносливости. Повышение коэффициента k (kn 5> 1) достигается применением различного вида упрочнений. [c.250]

Закон изменения напряжения во времени может быть произвольным. Лабораторные исследования усталостной прочности обычно проводят при циклически изменяющихся напряжениях, когда величина напряжения изменяется во времени по синусоидальному закону, а максимальное напряжение в цикле по абсолютной величине равно минимальному и противоположно по знаку. [c.46]

Итак, построив диаграмму предельных амплитуд при асимметричных циклах, мы получили, казалось бы, основные данные для того, чтобы проводить расчеты на прочность любой детали, работающей в условиях циклически изменяющихся напряжений. Но это только так кажется. Главное - впереди. Циклическая прочность деталей, в отличие от прочности образцов, содержит в себе ряд специфических особенностей, к рассмотрению которых мы сейчас и перейдем. [c.483]

Проверочный расчет. Валы при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. В этом случае, как установлено практикой, основной вид разрушения валов — усталостное разрушение. Поэтому для валов расчет па сопротивление усталости является основным расчетом на прочность. [c.286]

Прочность при циклическом нагружении. В машинах, имеющих движущиеся части, силы, действующие на звенья кинематических цепей, периодически изменяются во времени. При этом в этих звеньях (в том числе и в стойках — в неподвижных рамах или корпусах машин) возникают циклические, т. е. периодически изменяющиеся с течением времени, напряжения. Такие переменные напряжения могут возникать и под действием постоянных по величине и направлению сил. Например, сила тяжести вызывает циклические напряжения в теле вращающегося ротора турбины. [c.170]

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Основными критериями работоспособности являются сопротивление усталости и жесткость. Сопротивление усталости валов и осей оценивается коэффициентом запаса прочности, а жесткость — прогибом в местах посадок деталей и углами наклона или закручивания сечений. Практикой установлено, что разрущение валов и осей быстроходных мащин в больщинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости. [c.295]

Долговечность ремня определяется его усталостной прочностью. При работе в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения, в результате чего появляются усталостные разрушения (трещины, надрывы), которые, развиваясь, выводят ремень из строя. Усталостная выносливость ремня определяется величиной возникающих напряжений а ах и числом циклов нагружения за весь период службы [c.283]

Для оценки запаса прочности в этом случае надо применить изложенные ранее положения теории концентрации напряжений к результатам исследования разрушения при циклически изменяющемся многоосном напряженном состоянии, описанного в разд. 7.11—7.13. Анализируя состояния стержня с выточкой, изображенного на рис. 12.18, нетрудно видеть, что опасные точки как при действии циклически изменяющейся растягивающей силы, так и при действии циклически изменяющегося крутящего момента располагаются по всей окружности у основания выточки. Взяв какую-нибудь типичную опасную точку у вершины выточки, заметим, что на элементарный объем в этой точке будет действовать растягивающее напряжение о и напряжение от кручения показанные на рис. 12.18, причем каждое из этих напряжений должно определяться с учетом соответствующего коэффициента концентрации напряжений. [c.423]

При рассмотрении влияния остаточных напряжений при циклическом нагружении стали необходимо учитывать, что влиять на выносливость будут в первую очередь те остаточные напряжения, которые действуют в тех же плоскостях, что и циклически изменяющиеся напряжения, например при циклическом изгибе или повторно-перемен-ном растяжении — сжатии, главное значение будут иметь остаточные осевые напряжения, хотя объемность напряженного состояния также влияет на усталостную прочность стали. [c.136]

Анализ результатов испытаний показал, что при циклически изменяющихся температурах зависимости долговечности от напряжения близки к линейным (в логарифмических координатах). Между расчетными значениями, определенными по деформационному критерию, и экспериментальными данными имеется удовлетворительное соответствие среднеквадратичные отклонения по времени до разрушения составляют примерно 20 %, по длительной прочности — 2 %. Влияния частоты циклических изменений температуры (в пределах от 5,7 10 до 3 цикл / мин) не обнаружено. Однако при температурных режимах, вызывающих изменение структуры металла, использование для оценки долговечности гипотезы линейного суммирования повреждений Может привести к значительным ошибкам. [c.97]

Напряженное состояние деталей конструкций, их прочность и жесткость рассматриваются в курсе Строительная механика машин . Строительная механика в широком смысле слова включает также такие разделы, как устойчивость элементов конструкций, колебания и удар, выносливость при циклически изменяющихся нагрузках, пластичность и ползучесть и т. д. В данный курс эти разделы не вошли, так как в настоящее время они выделились в самостоятельные дисциплины и по ним читаются специальные курсы. [c.3]

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Основными критериями работоспособности являются усталостная прочность (выносливость) и жесткость. Усталостная прочность валов и осей оценивается коэффициентом запаса прочности, а жесткость — прогибом в местах посадок деталей и углами наклона или закручивания сечений. [c.278]

Долговечность ремня определяется усталостной прочностью его элементов [62]. При работе в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения, определяемые соответствующими деформациями. Под влиянием циклического деформирования и сопровождающего его внутреннего трения в элементах ремня появляются [c.118]

Пьезокерамика является хрупким материалом с большим количеством случайных дефектов, образующихся при спекании. Эти особенности определяют большой разброс прочностных характеристик пьезоэлементов, их зависимость от размеров (масштабный эффект прочности), а также более высокое их сопротивление сжатию, чем разрыву (предел прочности при сжатии примерно в 16 раз больше предела прочности при растяжении). При длительном действии как статических. так и циклические изменяющихся напряжений в объемах пьезокерамики накапливаются случайные повреждения, зависящие от действующих в этих объемах напряжений и случайных значений их пределов прочности. [c.80]

P. . Кинасошвили предложил графический метод оценки запасов прочности по напряжению к для многоступенчатых изменений температуры и напряжения в детали, основанный на предположении, что при вычислении Тр напряжение равно (Гф = = Л(Гд, (сГф, <Гд - фиктивное и действительное напряжения). Время разрушения при циклически изменяющейся температуре может быть определено из формулы [c.164]

Анализ результатов испытаний показывает следующее. Длительная прочность жаропрочных материалов при циклически изменяющихся температурах в логарифмических координатах описывается прямолинейными зависимостями в диапазоне времен, по крайней мере равном двум порядкам. Наблюдается удовлетворительное соответствие расчетных и экспериментальных значений долговечности. Среднеквадратичное отклонение по времени до разрущения составляет 10%, по напряжению - 2% (рис. [c.166]

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ НАПРЯЖЕНИЯХ, ЦИКЛИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВО ВРЕМЕНИ (РАСЧЕТ НА УСТАЛОСТЬ) [c.306]

Расчеты на прочность при напряжениях, циклически изменяющихся во времени [c.1]

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ НАПРЯЖЕНИЯХ, ЦИКЛИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВО ВРЕМЕНИ [c.61]

Далее возникает вопрос о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей в условиях циклически изменяющихся во времени напряжений. Здесь надо сказать, что наличие местных напряжений снижает прочность деталей как из хрупких, так и из пластичных материалов (правда, не одинаково). Это снижение прочности можно установить только экспериментально, испытывая на сопротивление усталости образцы с различными концентраторами напряжений. При этом надо подчеркнуть, что экспериментальные данные относятся к симметричным циклам. Можно схематически показать две кривые усталости — для гладких образцов и для образцов с каким-либо концентратором напряжений (рис. 15,3). Отношение ординат горизонтальных участков этих кривых даст величину эффективного коэффициента [c.179]

На практике невысокая прочность меди и изоляции сборки будут причиной появления кольцевых напряжений, локально-меняющихся со скоростью вращения. Сочетание центробежных и сжимающих сил может вызвать циклические сжимающие напряжения в области центрального отверстия (изменяющиеся от высоких значений при пуске до очень низких при завышении скорости) и продольные напряжения (вероятно, являющиеся результатом уменьщения отношения Пуассона). Кольца обычно покрывают различными лаками или политурами, из которых наиболее эффективной оказалась эпоксидная смола как защита против коррозии, однако все кольцо защитить невозможно, так как при монтаже-покрытие отскакивает в отдельных местах. [c.241]

Пружины, работающие при напряжениях, циклически изменяющихся во времени, целесообразно подвергать дробеструйной обработке, которая упрочняет материал поверхностных слоев витков, что в свою очередь резко повышает усталостную прочность. [c.100]

Детали трубопроводов, как правило, работают при переменных напряжениях, многократно изменяющихся в процессе эксплуатации. В связи с этим, если число смен нагружений (число циклов N) с амплитудой напряжений, превышающей на 15% расчетный уровень, удовлетворяет условию N < 1000, то считают, что трубопровод работает в условиях повторно-статических нагрузок, и выполняют статический расчет деталей, определяя их размеры по механическим характеристикам, полученным при статических испытаниях. При числе циклов N> 1000 нагружение считают циклическим и после выбора размеров деталей рассчитывают их циклическую прочность при переменном нагружении с учетом предела выносливости материала. [c.806]

В настояш,ем параграфе рассматриваются задачи расчета на прочность при напряжениях, изменяющихся во времени по циклическому закону. Величинами, характеризующими цикл напряжений, являются [c.306]

При оценке работы несущих элементов конструкций под воздействием циклически изменяющихся силовых нагрузок в условиях температурных, радиационных и других физико-механиче-ских полей возникают специфические проблемы. Они в первую очередь связаны с определением соответствующих напряжений и деформаций и формулированием условий достижения предельных состояний нарушение прочности, появление недопустимых перемещений и т. п. Характерной особенностью циклических деформаций упругопластических и вязкоупругопластических тел, в отличие от упругих, является влияние предыстории на состояние в данный момент времени. Ниже рассмотрен один класс простых переменных нагружений (в том числе при температурных и радиационных воздействиях) для которого указана возможность построения решения краевой задачи на любом полуцикле, если известно решение при нагружении из естественного состояния. [c.85]

Ниже приводятся данные опытов, имевших целью определить характер влияния наклепа поверхностного слоя на циклическую прочность (прочность при циклических нагрузках) образцов из жаропрочных материалов ЗИ481 и ЭИ437. Образцы испытывались в условиях, приближающихся к реальным условиям работы соответствующих деталей из жаропрочных материалов на двигателе (при резко изменявшихся температурах и напряжениях). [c.392]

Параметры распределения пределов прочности 5о и для пьезоэлементов из керамики состава ТБК-3 определены здесь на основе многолетних статистических данных о результатах заводских и лабораторных испытаний стандартных образцов на растяжение. При этом учтено ослабляющее влияние клеевых соединений образцов с захватами. Параметры распределения пределов прочности пьезоэлементов из керамики состава ЦТС выбраны в предположении, что ил прочность в 1,4 раза ниже прочности пьезоэлементов из керамики состава ТБК-3 Рассмотрим частный случай расчета прочности активных элементов. Наиболее просто решается задача тогда, когда напряженное состояние активного элемента детерминировано и однородно. Условие однородности распределения рабочих циклически изменяющихся напряжений, начальных напряжений и напря жений, вызываемых гидростатическим давлением, выполняется для наиболее ши роко применяемых цилиндрических преобразователей. При тех же воздействия напряженное состояние активных элементов низкочастотных стержневых преоб разователей с тяжелыми тыльной и излучающей накладками мало отличаете от однородного. Для таких случаев прочность активных элементов может оцени ваться с вероятностью Ь с помощью условия разрушения [c.82]

Анализ случаев поломок деталей машин свидетельствует о том, что большинство поломок связано с явлением так называемой усталости материалов. Явление усталости металлов заключается в разрушении деталей машин вследствие возникновения в них многократно изменяющихся переменных напряжений, значительно меньших, чем предел прочности или даже предел текучести материала. Опасность этого явления заключается в том, что деталь, выполненная из пластичного металла и нагруженная до напряжений, казалось бы, неопасных, внезапно разрушается без появления остаточных деформаций, которые сигнализировали бы о надвигающейся катастрофе. Долгое время существовало мнение, что при работе детали в условиях циклически меняющихся напряжений, происходит изменение в кристаллическом строении металла. Это мнение основывалось на том, что материал с достаточными пластическими свойствами при длительной работе в условиях переменных напря- [c.327]

Серенсен С. В. Расчет на прочность при напряжениях, циклически изменяющихся во. времени. Учебн. пособие. Изд-во Моск. авиац. технологического ин-та, 1971. [c.184]

В курсе Сопротивление материалов рассматривали расчеты на прочность элементов конструкций, испытывающих действие статических нагрузок, при которых напряжения медленно возрастают от нуля до своего конечного значения и в дальнейшем остаются постоянными. Однако многие детали машин (например, валы, врап1,аюидиеся оси, зубчатые колеса, пружины и т. п.) в процессе работы испытывают напряжения, циклически изменяющиеся во времени. При этом переменные напряжения возникают как при действии на деталь переменной нагрузки, так и при действии постоян юй нагрузки, если деталь изменяет свое положение по отношению к этой нагрузке. Простейший пример такого рода деталей — [c.12]

Хардрат Г. Ф. Распространение усталостной трещины при циклическом нагружении с изменяющейся амплитудой напряжений. — Проблемы прочности, 1977, № 10, с. 26—29. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...