Нагрузки. Метод сечений. Напряжения

Нагрузки. Метод сечений. Напряжения [c.204]

Установим формулы для напряжений и деформаций, необходимые при расчете на срез элементов конструкций, имеющих форму бруса. Известна внешняя нагрузка Р, в частности для случая, представленного на рис. 181. Используя метод сечений, находим, что на участке Ьс поперечная сила [c.196]

Из рис. 8.1.1 видно, что внешняя нагрузка приложена по прямой. Внутренние упругие силы будут уравновешивать внешнюю нагрузку. Применяя метод сечений и предполагая, что внутренние упругие силы равномерно распределены по сечению, можно найти величину касательного напряжения, действующего по этому сечению. Для этого спроектируем все силы на вертикаль (рис. 8.1.3), что даст уравнение проекций на ось у [c.104]

Но при неравномерном распределении напряжений по сечению и при пластичном материале, как это было показано при рассмотрении кручения вала, метод определения размеров сечения по допускаемым нагрузкам дает иной результат, чем метод допускаемых напряжений, хотя запас прочности остается одинаковым. Совершенно так же дело обстоит и п).и изгибе балки из пластичного материала, диаграмма растяжения которого схематично показана на рис. 140, а. Когда в наиболее опасном сечении балки в крайних волокнах напряжение достигнет величины а , эпюра напряжений в сечении будет иметь вид, показанный на рис. 140, б. При дальнейшем увеличении нагрузки максимальное напряжение в крайних волокнах, вследствие текучести материала, не будет увеличиваться. С увеличением нагрузки будет увеличиваться [c.242]

Напряжения Метод сечений позволяет по нагрузке определить внутренние силовые факторы, т. е. составляющие главного вектора и главного момента внутренних сил в сечении. Однако для оценки прочности необходимо определять величину внутренних сил в любой точке сечения рассматриваемого тела. Для этого надо ввести числовую меру внутренних сил. [c.134]

Статический изгиб (ГОСТ 4648—63). Метод предусматривает определение 1) предела прочности образца при изгибе, т. е. отношения наибольшего изгибающего момента к моменту сопротивления поперечного сечения образца пластмассы, разрушающегося при испытании 2) прогиба образца в момент разрушения его, т. е. величины вертикального перемещения нагруженной поверхности образца от своего исходного положения до положения в момент излома, измеряемой по оси приложения нагрузки 3) изгибающего напряжения при величине прогиба образца, равной 1,5 толщины его, — для пластмасс, не разрушающихся при испытании. Стандарт не распространяется на газонаполненные пластмассы. Образцы в виде бруска толщиной 10 0,5 мм, шириной 15 0,5 мм и длиной 120 2 ми. [c.153]

Установлено, что допускаемая нагрузка [F ] превосходит допускаемую нагрузку [F]. Идея подбора сечений стержней по соотношению (3.30) получила название метода допускаемых нагрузок в отличие от рассмотренного выше метода допускаемых напряжений. [c.79]

Анализ этой задачи показывает, что она достаточно сложна, даже с учетом того, что нагружение одноосно, и даже в том случае, если мы не будем учитывать концентрацию напряжений или деформаций. При ее решении надо исследовать спектр нагружения, подсчитать число циклов, учесть отличную от нуля среднюю деформацию цикла и оценить накопление повреждений при малоцикловой усталости. Для получения оценки подходящего размера тяги при анализе типового 5-секундного блока нагружения можно применить метод стока. Напряжение и деформация связаны с нагрузкой через площадь сечения, величина которой пока неизвестна. Поэтому при максимальной и минимальной нагрузках в 5-секундном блоке максимальное и минимальное напряжения могут быть определены лишь при задании некоторого значения площади. По этим пикам напряжений с помощью кривой зависимости напряжений от деформаций при циклическом деформировании стали SAE 4340, приведенной на рис. 8.17, могут быть определены максимумы и минимумы деформаций. Для определения теоретического значения долговечности при каждом значении амплитуды в 5-секундном блоке нагружения может быть использовано соотношение (11.5). [c.393]

Метод сечений. Внутренние силовые факторы в поперечных сечениях бруса. Метод сечений применяют для установления зависимостей между действующими на конструкцию нагрузками и возникающими при этом внутренними силами. Этим методом пользуются также при исследовании напряженного состояния (см. стр. 75) в отдельных точках конструкции. [c.170]

Статически неопределимые конструкции, составляемые из простейших элементов, дают круг задач, которые могут решаться таким путем. При выполнении расчета усилий, перемещений и напряжений в статически неопределимых системах методами строительной механики возникает необходимость находить упругие характеристики и напряжения в отдельных частях конструкций от известной внешней нагрузки и внешних единичных усилий, прилагаемых в сечениях, которыми рассекается заданная конструкция. Так как отдельные элементы конструкции имеют сложную форму, то определение указанных упругих характеристик и напряжений от заданных нагрузок целесообразнее производить не путем расчета, а экспериментально, выполняя на отдельных простейших тензометрических моделях измерение этих линейных и угловых перемещений и напряжений. Обеспечение условий сопряжения рассмотренных на простейших моделях отдельных элементов в целой статически неопределимой конструкции производится путем расчета с составлением и решением линейных уравнений деформаций, из которых определяются статически неопределимые усилия в сечениях. Напряжения и перемещения в любой точке статически неопределимой конструкции находятся затем сложением замеренных на простейших моделях величин, умноженных на значения соответствующих статически неопределимых усилий. [c.418]

Блок рабочих цилиндров. Детали блока цилиндров (фиг. VII. 2) являются соосными деталями вращения. Их основная нагрузка является осесимметричной. Расчетные методы позволяют получить для цилиндра и плунжера номинальные кольцевые напряжения и напряжения в осевом сечении, напряжения среза в днище (в месте сопряжения со стенкой) и номинальные сжимающие напряжения в толкателе. Путем расчета приближенно учитывается возможный эксцентрицитет нагрузки из-за сил трения, препятствующих проворачиванию толкателя, и проверяется устойчивость крепления цилиндра при создаваемом боковом давлении на плунжер. [c.511]

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]

Зная токи, потребляемые электроподвижным составом, и задаваясь различными вариантами расположения тяговых подстанций и поездов Б зоне питания, рассчитывают мгновенные схемы расположения нагрузок и определяют интересующие величины ток в контактной сети, потери мощности и напряжения в сети, напряжение на токоприемнике, нагрузки тяговой подстанции и по фидерам и т. д. Этот метод получил название метода сечения графика. Окончательный вариант расчета выбирают исходя из технико-экономических расчетов. [c.339]

Общий метод расчета на прочность при динамических нагрузках основан на принципе Даламбера. Согласно этому принципу, всякое движущееся тело может рассматриваться как находящееся в состоянии мгновенного равновесия, если к действующим на него внешним силам добавить силу инерции, равную произведению массы тела на его ускорение и направленную в сторону, противоположную ускорению. В тех случаях, когда известны силы инерции, можно применять метод сечений и для определения внутренних усилий использовать уравнения равновесия. Если определение сил инерции затруднено, как например при ударе, для определения напряжен- [c.286]

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]

Вели выделить бесконечно малый элемент йх бруса (рис. 4) и записать условия его равновесия, то можно получить дифференциальные зависимости, связывающие внутренние усилия с интенсивностью распределенной нагрузки (схема 8, рис. 4). Используя метод с ечений, можно установить и интегральные зависимости между внутренними усилиями и напряжениями, возникающими в сечении бруса (схема 8, рис. 5). В дальнейшем эти зависимости используют при выводе формул дл5 напряжений. [c.5]

На втором этапе расчета оболочку мысленно разрезают поперечными сечениями на тонкие кольца (в случае некруговой < )ормы оболочки это рамы), каждое из которых нагружают внеш-яей нагрузкой, фактически приходящейся на каждое из таких колец, и, кроме того, перепадом касательных напряжений по поперечным сечениям, уравновешивающим эти нагрузки. Расчет каждого такого кольца выполняется методами строительной [c.67]

Во всех рассматриваемых задачах решение распадается на два этапа. На первом выясняют напряженное состояние в сечениях балки, а затем определяют перемещения, причем здесь возможно рассмотрение балок либо с переменным поперечным сечением, но исходной внешней нагрузкой, либо с исходным поперечным сечением, но некоторой приведенной нагрузкой, зависящей от заданной внешней нагрузки и от диаграммы работы материала. На этом этапе расчета могут быть широко использованы хорошо известные методы определения перемещений в балках (метод последовательных приближений, метод начальных параметров, графо-аналитический метод и т. п.). [c.173]

В случае статически неопределимой конструкции или при неравномерном распределении напряжений в сечении метод расчета по разрушающим нагрузкам дает более экономичное решение. [c.20]

Для определения коэффициента концентрации напряжений у отверстия по данным оптического метода достаточно определить порядки полос при данной нагрузке в точках С у отверстия и в точке сечения, достаточно удаленного от него. Так как. [c.249]

Применение и снятие предварительной растягивающей перегрузки создает остаточные сжимающие напряжения в критических зонах. Эти напряжения являются однонаправленными и приводят к улучщению усталостной прочности только в том случае, если перегрузка и средняя повторная знакопеременная нагрузка прикладываются в том же самом направлении. В противоположность другим методам данные напряжения создаются лишь в сечениях с градиентами напряжений, как, например, в канавках. Наиболее известным примером применения данного принципа является заневоливание пластинчатых пружин, но существуют и многие другие возможные способы. [c.427]

Метод постоянного напряжения более точен и используется для эластически и пластически деформируемых полимерных материалов. Для полимеров, образующих при одноосном растяжении шейку , применение метода постоянного напряжения затруднительно. Постоянство напряжения может быть достигнуто в этом случае только для сильно ориентированных образцов. Обычно постоянное напряжение в образце поддерживается путем приложения растягивающей нагрузки, уменьшающейся пропорционально уменьшению сечения образца в процессе деформации. [c.221]

Определение предела прочности при статическом изгибе (ГОСТ 4648-56) распространяется на пластические массы, изготовленные па основе органического связующего. Он неприменим к пластическим массам, образцы из которых не разрушаются нри изгибе и у которых при каком-угодио большом прогибе наблюдается возрастание изгибающей нагрузки. Метод основан на онределениц величины разр тпающей силы при изгибе стандартного образца, свободно лежащего на двух опорах, и в вычислении максимального напряжения, возникающего в среднем сечении образца иод действием этой силы. Разрушающая сила сосредоточена в середине между опорами. Образцы для испытаний изготовляют механической обработкой из листов, плит, стержней п заготовок других форм, а также прессованием и литьем под давлением. Образцы, изготовленные методом механической обработки ипи прессованием, имеют форму бруска прямоугольного сечения о размерами сторон 10 0,2 и 15 0,2 мм и длиной 120 2. мл1. Прп испытании листовых н слоистых материалов толщиной менее 10 мм длина и ширина образца соответственно изменяются согласно указаниям стандарта. Образцы из слоистых и листовых материалов вырезают так, чтобы сторона образца 120 X 15 жи была расположена в плоскости листа или плиты. [c.303]

В книге изложены инженерные методы определения напряжений и упругих перемещений кольцевых стержней, пластин и оболочек, применяемых в машиностроении. Приведенный в книге материал позволяет рассчитывать на прочность конструкции, состоящие из гладких и оребрепных кольцевых элементов произвольного сечения, выполненных из изотропного или ортотропиого материала под действием любой нагрузки, встречающейся на практике. [c.2]

Аналитическое определение местных напряжений изгиба в опасном сечении прямого зуба, выполненное этими методами, является наиболее точным. Попытки вычислить напряжение изгиба методами теории упругости известны уже давно (см. например [79, 123] и др.), однако пригодным для инженерных расчетов можно считать лишь решение, данное В. Л. Устиненко [151 и 152]. Последнему удалось найти удачный прием конформного отображения на полуплоскость функции, описывающей зубообразный выступ, близко совпадающий с действительной формой зуба. Единственное отклонение заключается в том, что вершина выступа получается скругленной, что не оказывает заметного влияния на напряжение в опасном сечении Решение В. А. Устиненко дает хорошие результаты при любом числе зубьев и любом смещении исходного контура. Подсчитанные напряжения во всех случаях хорошо совпадают с определенным методом фотоупругости на моделях из прозрачного изотропного материала при распределении нагрузки, обеспечивающем плоское напряженное состояние зуба. Предварительная большая вычислительная работа способствовала тому, что трудоемкость нового, более точного метода расчета осталась на уровне методов, основанных на сопротивлении материалов. [c.174]

Метод поверхностного упрочнения заключается в создании на поверхности детали напряжений сжатия, в результате чего напряжения при нагрузке но сечению в поверхностном слое детали перераспределяются. Если деталь под нагрузкой подвергается растяжению, то при наличии на поверхности противоположных напряжений сжатия суммарное наиряжег1ие в поверхностном слое снижается. [c.244]

При дальнейшем увеличении внешней нагрузки (а > 0,65 область пластических деформаций растет в направлении ширины пластинки, уменьшаясь возле самого отверстия. На рис. 5.5 и 5.6 изображены зпюры нормальных напряжений по ширине ослаблен ного сечения. С ростом внешней нагрузки происходит выравнивание напряжения вдоль ширины сечения, приводящее к уменьшению концентрации напряжений. Этот метод был продолжен О. Г. Рыба-киной [18] в случае больших пластических де рмаций с учетом ий инного закона упрочнения. [c.188]

В связи с тем, что принимаемые при расчетах на выносливость по методу предельных состояний расчетные нагрузки и коэффициенты условий работы окончательно не установлены, проверочный расчет главных балок на выносливость и прочность производят по методу допускаемых напряжений. При этом в случае расчета на вертикальные и горизонтальные нагрузки суммарное нормальное напряжение Отах в угловой Т0ЧК6 сечения балки определяется в виде суммы нормальных напряжений от действия изгибающих моментов И inax- ФормуЛЫ ДЛЯ ОПреДеЛбНИЯ уСЛОВИЙ ВЫНОСЛИВОСТИ [c.236]

Если не удается получить аналитическую зависимость коэффициента К от размеров поперечных сечений элемента конструкции, то эту зависимость можно выразить графически следующим образом. Тем или иным численным методом, используя современные ЭВМ, решают прямую детерминистическую задачу нахождения максимального напряжения S от действия внешней нагрузки q = при заданном характерном размере поперечного сечения h. Согласно выражению (1.1) найденное значение 5 в этом случае будет равно коэффициенту К. Варьируя величину Л, можно получить зависимость К = /(/г), по которой строится график. Поставим задачу пусть на конструкцию действует случайная нагрузка q, закон распределения которой /2 (q) известен. Несушая способность материала конструкции также случайна, и закон распределения ее/2 (R) известен. Требуется определить размеры поперечного сечения конструкции из условия равенства ее надежности заданной. [c.6]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

Пользуясь методом расчета по допускаемым нагрузкам, определить предельную величину двух сосредоточенных сил Р, которые можно безопасно приложить в равных расстояниях а = 2 м от опор к сварной балке пролетом /=8 м. Сечение балки показано на рисунке. Допускаемое напряжение при- пять [о] = 1600лгг/сл . [c.294]

Идеализируем диаграмму по методу Прандтля ( 5.3) будем считать, что при достижении предела текучести напряжение в волокнах перестает расти, а их удлинение продолжается. Предположим, что рассматривается балка на двух опорах прямоугольного сечения, нагруженная посредине пролета сосредоточенной силой Р (рис. 11.5.2, ц). На рис. 11.5.2, б, в показаны эпюры Q и М. Считаем, что нагрузка растет постепенно. В волокнах балки также постепенно будут расти напряжения. В наиболее удаленных волокнах, находящихся на расстоянии 11/2 от нейтрального слоя, напряжения достигнут вначале предела пропорциональности, а затем предела текучести (рис. 11.5.2,6). При достижении волокнами предела текучести их несущая способность будет исчерпана, т. е. в работу всту- [c.188]

Этот метод решения Зеевальд применил к случаю балки, нагруженной сосредоточенной силой Р (рис. 67). Он показал, что напряжение Ох можно разбить на две части одну из них можно вычислить по элементарной балочной формуле, другая характеризует локальный эффект вблизи точки приложения силы. Эту последнюю часть напряжения, обозначаемую через Ох, можно представить в форме р (Р/с), где р — численный множитель, зависящий от положения точки, в которой определяется местное напряжение. Значения этого множителя даны на рис. 70. Две другие компоненты напряжения и такх<е можно представить в форме р (Я/с). Соответствующие значения р даются на рис. 71 и 72. Из них можно видеть, что местные напряжения весьма быстро падают с увеличением расстояния от точки приложения нагрузки, и на расстоянии, равном высоте балки, ими обычно можно пренебречь. Используя значения множителя р при а = 0, можно найти местные напряжения в пяти точках поперечного сечения AD при данной нагрузке (рис. 67) но приводимой [c.131]

Решение системы уравнений (4.20) или уравнения (4.21) содержит четыре произвольные постоянные, определяемые из граничных условий. Например, для стержня, показанного на рис. 4.44 имеем 1) z = О, Uy = в = О, 2) z = I, М = О, Q = -р. Для стержня с переменным сечением и переменной по Z распределенной нагрузкой q z) определить напряженно-деформированное состояние (т.е. найти перерезывающую силу Q )i изгибающий MOMeHt M z), угол в г) и перемещение Uy z)) проще всего численными методами решения систем дифференциальных уравнений [9]. [c.196]

Рис. IV.22. К определени о напряжений в крышке турбины а — к графо-анали-тическому методу определения геометрических характеристик крышки турбины б — нагружение сечения при рабочем состоянии турбины в — нагружение сечения при сбросе нагрузки г — картина деформированного состояния фланца д — схема нагружения условно вырезанного ребра

Двукратное увеличение межслой-нон прочности при сдвиге эпоксифе-нольных углепластиков достигается травлением углеродных волокон концентрированном азотной кислотой в течение 30 мин [20]. Прочность при растяжении в трансверсальном направлении углепластиков вследствие обработки волокон в азотной кислоте возрастает в 1.6 раза. Некоторое улучшение этих характеристик в слоистых стеклопластиках достигается также за счет пспольчЗования волокон некруглого поперечного сечения — эллипсоидных, ромбовидных, треугольных и др. Изменение формы углеродных волокон не оказывает заметного влияния на механические свойства углепластиков. Указанный метод приводит лишь к некоторому улучшению трансверсальных и сдвиговых свойств композиционных материалов, но не решает проблемы. Вследствие слоистой структуры в материале сохраняются плоскости, через которые напряжения передаются низкомодульным и низкопрочным связующим, что не исключает опасности преждевременного их разрушения. Особенно это относится к материалам, воспринимающим в конструкциях сдвиговую и трансверсальную нагрузку в условиях повышенных температур. [c.9]

Развитие усталостных трещин в эксплуатации имело место в дисках III ступени турбины двигателя НК-8-2у на самолетах Ту-154Б в зонах высокой концентрации нагрузки по отверстиям крепления дисков к валу двигателя. Расчеты методом конечных элементов показали наличие сложного напряженного состояния в тех местах диска, в которых обычными традиционными методами расчета оценивали напряженное состояние как линейное [1, 2]. При применении решения на основе обобщенного представления о плосконапряженном состоянии в ряде сечений не учитывается наличие касательных напряжений и неполностью учитывается объемно-наиряженное состояние дисков в ободной части, в том числе и в местах лабиринтных уплотнений. Тем более погрешности в оценке реального напряженного состояния возникают в местах концентрации нагрузок у отверстий под болты, соединяющие диск с валом турбины. Как показала практика эксплуатации таких дисков, именно у крепежных отверстий возникают усталостные трещины, которые в последующем распространяются в направлении ступичной части диска к валу. Реализуемое напряженное состояние материала диска по сечениям отличалось от расчетного, поскольку максимальная интенсивность напряженного состояния по расчету соответствовала сечению, расположенному перпендикулярно к плоскости роста трещины [2]. [c.542]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...