Гипотезы прочности и их использование

Гипотезы прочности и их использование [c.321]

Этот вопрос представляет значительный практический интерес для специальностей, связанных с химическим и пищевым машиностроением, но и для других машиностроительных специальностей также полезно кратко рассмотреть этот вопрос. Учащиеся получают первичное представление о расчете тонкостенных сосудов, т. е. получают возможность оценивать прочность не только бруса, но и других элементов конструкций. Познакомившись при изучении гипотез прочности с формулами для вычисления эквивалентных напряжений, хотя они ими (речь идет о формулах, в которых Оэкв выражено через главные напряжения) не пользовались, и, привыкнув к формулам для упрощенного плоского напряженного состояния, начинают считать их общими, применимыми во всех случаях. В тонкостенных сосудах они встречаются с другим случаем плоского напряженного состояния (с двухосным растяжением) и получают хорошую иллюстрацию к использованию общих формул [c.218]

Второй метод — расчет на изгиб с кручением по номинальным эквивалентным напряжениям. Расчет ведут по гипотезе удельной потенциальной энергии формоизменения (пятая гипотеза прочности) или по гипотезе наибольших касательных напряжений (третья гипотеза прочности). Соответствующие этим гипотезам условия прочности ири использовании понятия об эквивалентном моменте записывают в виде [c.365]

Если по экспериментальным данным, использованным для определения приведенных в табл. 28 условных пределов ползучести, вычислить согласно IV гипотезе прочности октаэдрические нормальные и октаэдрические касательные напряжения, то полулогарифмическая диаграмма напряжение—скорость ползучести (рис. 184) показывает хорошее совпадение экспериментальных точек, полученных методами кручения и растяжения. Необходимо отметить, что в упомянутых опытах испытание на ползучесть при кручении проводилось на полых тонкостенных образцах . [c.225]

Условие прочности при использовании гипотезы прочности энергии изменения формы [c.124]

Наиболее важными чертами любого критерия прочности являются возможность с его помощью точно описать экспериментальные данные и легкость его использования. Выбор того или иного критерия для конкретных расчетов зависит от многих факторов. К ним относятся- количество необходимых экспериментов, желание проектировать по допускаемым или предельным свойствам, отношение к возможному частичному разрушению материала и предпочтительность той или иной гипотезы, положенной в основу критерия. [c.176]

Известным недостатком гипотезы малоцикловой прочности в g угс/// силовой трактовке является возможность использования ее только в условиях усталостного разрушения без распространения на переходное и особенно квазистатическое разрушения. [c.15]

Приведенная формула получена для случая, когда справедлива гипотеза линейного суммирования повреждений. Практически использование этой формулы может быть представлено следующим образом. Для условий моделируемых и моделирующих объектов кривые изменения в цикле температуры и напряжений разбиваются па п равных участков по оси абсцисс (время) и для каждого участка определяются средние значения а и Г, по которым, используя соответствующие зависимости длительной прочности для каждого материала, получают значения 1ат для каждого участка. Наиболее близкие условия повреждаемости кромок лопаток в модели и натуре следует ожидать при t] = 1. Если Ф , га небольшим варьированием температуры нагрева необходимо подобрать такое ее значение, при котором этот коэффициент будет равен единице. [c.200]

Корпуса реакторов при этом рассматривались как сосуды под действием внутреннего давления расчет их прочности осуществлялся по номинальным напряжениям с использованием гипотезы энергетической или гипотезы наибольших касательных напряжений. Для цилиндрической части тонкостенных сосудов по указанным выше гипотезам условие прочности в приведенных напряжениях записывалось соответственно в виде [c.27]

Основные напряжения (без учета эффекта их концентрации) в зубцах значительно больше влияют на прочность елочных замков, чем основные напряжения в теле хвостовика лопатки и выступов диска. Эффект концентрации напряжений в местах перехода зубцов в тело хвостовика лопатки и выступов диска (рис. 1), по-видимому, мало зависит от неравномерности распределения напряжений, вызванных нагруженностью хвостовика лопатки. Эти соображения в значительной мере оправдывают возможность использования гипотезы о равномерном распределении осевых напряжений в теле хвостовика лопатки и выступов диска, принятую в дальнейшем изложении. [c.6]

При использовании гипотезы линейного суммирования повреждений критерий прочности в виде [c.179]

Выбор коэффициента безопасности, установление возможного вида разрушения, определение соответствующего предела прочности и расчет напряжений являются важными этапами использования гипотез разрушения при сложном напряженном состоянии в процессе проектирования конструкций. Подстановка расчетного напряжения вместо предела прочности и использование знака равенства в формулировке гипотезы разрушения превращает ее в средство расчета, благодаря которому определяются допустимые размеры конструкции. Таким образом, правильный выбор соответствующей гипотезы разрушения является одним из важнейших звеньев процесса расчета и конструирования. [c.154]

II и III опасное сочетание параметров /Сь Кп и /Сщ определяют с использованием гипотез трещиностойкости, подобных тем, которые применяются в теориях прочности. [c.31]

Учет нерегулярного характера нагруженности может быть осуществлен на основе использования корректированной линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений, условие прочности согласно которой имеет вид [c.166]

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]

Критерии усталостного разрушения металлов в этих условиях разработаны недостаточно. Существующие методы расчетов на прочность и долговечность базируются на предположениях о независимом повреждающем действии каждого из этих факторов, примером чего является использование формул линейной гипотезы суммирования повреждения [21, 43]. Многие данные говорят о том, что такой подход не соответствует экспериментальным результатам. [c.73]

Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92]

Метод их построения (гипотезы, использование категорий механики сплошных сред) показывает, что они не могут охватить всю физическую сложность явления разрушения материала и потому эти теории прочности можно назвать еш,е феноменологическими Конечно, физика явления разрушения при построении механических теорий прочности учитывается. Она оказывает определенное влияние на выбор той или иной гипотезы или модели разрушения. В следующих главах при построении теории разрушения металла в процессах пластического формоизменения будет следовать принципу, по которому построены рассмотренные выше классические теории прочности. [c.23]

Приблизительно в сороковых годах начинаются интенсивные исследования сопротивления усталости деталей при переменных в процессе эксплуатации амплитудах нагрузок. В работах С. В. Серенсена (1944), Д. Н, Решетова (1945) и В. М. Бахарева (1945) для оценки долговечности м прочности при переменной во времени амплитуде напряжения анализировалась линейная гипотеза суммирования усталостных повреждений. Были предложены феноменологические трактовки процесса накопления усталостных повреждений при варьируемых амплитудах, которые основываются на анализе свойств вторичных кривых усталости при программном нагружении и отклонений их параметров от условий линейного суммирования повреждений (С. В. Серенсен, Л. А. Козлов, 1953), на использовании энергии гистерезиса, поглощаемой металлом при напряжениях, превышающих предел выносливости (Д. И. Гольцев, 1955), на анализе свойств меры повреждений и введении двух стадий усталостного разрушения (В. В. Болотин, 1959—1963). [c.409]

В зависимости от принятой гипотезы условия прочности принимают различный вид. Выбор теории для практического использования окончательно определяется проверкой ее на опыте для встречающихся в конструкциях случаев сложного напряженного состояния. [c.254]

Если гипотеза о понижающем прочность влиянии пластической деформации верна, то мыслимы простые способы, позволяющие получить как повышение, так и понижение коэффициента использования прочности Осуществляя разрыв в условиях, при которых пластическая деформация полностью устранена или ликвидировано ее вредное влияние, мы должны получить высокую прочность Наоборот, осуществ.тяя разрыв в ус.товиях, об [c.63]

Необходимо оценить возможности использования гипотез плоских сечений, несжимаемых нормалей и малых прогибов применительно к расчетным зависимостям для определения упругих постоянных при изгибе стержней из сильно анизотропных материалов. Использование гипотезы плоских сечений допустимо, если при изгибе в материале стержня исключены деформации сдвига или они пренебрежимо малы. Влияние сдвига при изгибе стержней (прогиб стержня принимается малым) на стрелу прогиба и характер разрушения зависит от степени анизотропии материала стержня его относительной высоты h/l, способа закрепления, вида нагрузки и соотношения прочностей Щ и Щг- [c.180]

Эта гипотеза удовлетворительно характеризует наступление опасного состояния материала рассчитываемой на прочность конструкции — переход из упругого в пластическое состояние. Однако в ряде экспериментов обнаружено отклонение до 15% от полученных экспериментальных данных. Это обстоятельство свидетельствует о некотором влиянии промежуточного напряжения стг, не учитываемого в условии Сен-Венана. Кроме того, когда при расчетах неизвестно направление главных осей и неизвестно, какое из напряжений является главным, использование условия (8.9) весьма затруднительно. [c.162]

В действительности же этот способ оказывается нереальным, так как при каждой новой комбинации главных напряжений пришлось бы снова производить эксперимент и опытным путем получать каж ь й раз свои значения главных предельных напряженни. На практике встречается такое большое количество различных сочетаний главных напряжений, что. для всех применяемых конструкционных материалов создать каждое нз них в лабораторных условиях оказывается неосуществимым не только из технических, по и экономических соображений. Поэтому возникает неббходимость оценивать прочность в сложном напряженном состоянии, основываясь на результатах испытаний материалов иа одноосное растяжение. Это становится возможным при использовании так называемых гипотез прочности — научных предположений о причинах перехода материалов в опасное состояние. [c.321]

При обосновании модели разрушения для расчета процесса электроимпульсного дробления и измельчения материала /40/, после рассмотрения достоинств и недостатков волнового и гидродинамического подходов, предпочтение отдано гидродинамическому. Все модели в рамках волнового подхода требуют изучения и описания измеряющихся во времени полей напряжений и деформаций в различных средах (упругих, упругопластичных, вязких), после чего на основании какой-либо гипотезы прочности определяется характер разрушения и развития трещин. Напряженное состояние массива, его физико-механические свойства определяют характер разрушения, однако в настоящее время нет убедительного и достаточно точного расчета напряженного состояния системы в объеме при взрыве, поэтому различные авторы получают порой противоречивые результаты. Сложность описания напряженного состояния при взрыве в среде связана не только с характером передачи энергии (например, ударной волной /41/ или поршневым давлением газов /42/), но и с существенным перераспределением поля напряжений в объеме при развитии трещин. Использование предложенных методов расчета в [c.82]

Величина Оэ при использовании гипотезы Мора должна в расчетах на прочность сравниваться с предело л прочности прн растяжении. [c.324]

Оценка работоспособности по механическим свойствам. Коэффициент работоспособности. В реальных изделиях часто наблюдается случайность в распределении прочности конструкции и действующей нагрузки. Случайность в распределении прочности обусловлена допусками на физико-механические свойства материала и геометрические параметры конструкции. Случайность в распределении нагрузки вызвана нестабильностью эксплуатационной ситуации (окружающей среды). Расчет сводится к оценке истинных гипотез коь инированных событий и нахождению случайности в распределении событий параметрического прогнозирования. Оба события (распределение нагрузки и прочности конструкции) являются истинными, и совместность их проявления оценивается коэф-фшщентом работоспособности. Если принять, что наблюдается нормальное распределение, то в критическом случае выбора показателя работоспособности происходит наложение площадей, ограниченных кривыми рассеяния нагрузки и прочности полученная ситуация отображена на рис. 6.9. Область наложения площадей кривых 5 соответствует вероятности отказа. Показанная на рис. 6.9, а ситуация с использованием вероятностей значительно отличается от случая, когда учитывается лишь запас прочности. Вероятность отказа может быть совершенно различной при одном и том же запасе прочности, при разных формах кривых (или разных средних квадратических отклонениях), нагрузки и прочности материала. Существенно новый подход к формированию качества изделий с учетом надежности требует учитывать вероятностное распределение свойств нагрузки и конструкций. Гарантией надежной работы изделия служит тот случай, когда математическое ожидание прочности превьинает математическое ожидание нагрузки при этом допускается некоторое наложение площадей кривых распределения, вычисляемых с помощью нормальной функции распределения Ф ( ) ис. 6.9, б). Известно, что [c.246]

Теория предельных состояний (пятая теория). Рассмотренные выше четыре теории прочности демонстрируют единый с методологической точки зрения подход к решению проблемы выдвигается гипотеза о причине возникновения предельного состояния, которая в дальнейшем проверяется экспериментами. Не менее, а часто и более эффективным является так называемый феноменологический подход, когда теория строится на основе экспериментальных данных так, чтобы она не только могла бы охватить все возможные случаи, но и находилась бы в лучшем соответствии с этими данными. При построении теорий прочности впервые такой подход был использован О. Мором (1900). Он исходил из допуш,ения, что из всех плош адок с одинаковым по величине нормальным напряжением наиболее вероятно разрушение или текучесть на той, где окажется наибольшим касательное напряжение. А на плоскости Мора точки, соответствуюш ие этим слабейшим плош адкам, лежат на большой главной окружности круговой диаграммы Мора (см. рис. 11.9). Поэтому можно рассматривать только эту окружность и считать, что а2 никак не влияет на предельное состояние. [c.355]

В последнее время получил распространение статистический метод исследования закономерностей разрушения при действии переменных напряжений. Использование гипотезы слабого звена, применяемой в статистической теории хрупкой прочности, позволило подобрать в качестве критерия прочности при пе ременных нагрузках отно1Мние L/G, где L — линейный размер G — относительный градиент напряжений G=-. [c.74]

В настоящее время предложено много гипотез относительно критериев равнопрочности. Большинство этих критериев получено при использовании основных соотношений механикн сплошной среды. Поэтому в первом разделе книги, посвященном систематизации, анализу и дальнейшему развитию критериев прочности материалов при сложном напряженном состоянии, кратко изложены некоторые вопросы теории напряжений и деформаций с акцентом на характеристики, которые впоследствии используются для описания предельных состояний материала. [c.6]

В отличие от стержней круглого поперечного сечения при кручении прямоугольных стержней гипотеза плоских сечений не выполняется, поэтому решение методами сопротивления материалов не может быть получено. Это решение получено с использованием методов теории упругости, а мы воспользуемся этим решением. Закон распределения напряжений по сечению приведен на рис. 4.104. Анализ напряжений позволяет отметить, что касательные напряжения во всех точках сечения на поверхности стержня направлены вдоль контура сечения, в угловых точках напряжения равны нулю, а максимгшьные напряжения возникают в середине длинной стороны, в середине короткой стороны напряжения имеют экстремум. Для расчетов на прочность представляют интерес только максимальные напряжения, которые могут быть определены по упрош ен-ному соотношению [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...