Расчеты в упругопластической стадии

РАСЧЕТЫ В УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ СТАДИИ [c.30]

Все последующие вычисления могут быть проведены точно так же, как при расчете изгиба стержней в упругопластической стадии методом упругих решений в форме метода дополнительных нагрузок. Такой метод численного решения оказывается особенно эффективным при использовании квадратурных формул более высокого порядка точности. [c.68]

Благодаря непрерывному падению механических характеристик металла в условиях работы при высоких температурах расчет на статическую прочность в стадии ползучести приобретает решающее значение. По сравнению с этим расчетом, расчет в стадии упругих и упругопластических деформаций (в начальный момент работы турбины) играет подчиненную роль, хотя он совер-1 3 [c.3]

Анализ перераспределения напряжений и деформаций в зонах трещин позволяет количественно описать поле упругопластических деформаций и заменить в расчетах коэффициенты интенсивности напряжений на коэффициенты интенсивности деформаций. Деформационные параметры нелинейной механики разрушения дают возможность выполнить расчеты прочности на стадии проектирования. При этом используют упомянутые выше фундаментальные характеристики механических свойств, в которых учтено влияние основных конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов и дефектов типа трещин. [c.7]

Анализ долговечности сварных узлов на стадии образования усталостного разрушения может быть выполнен на основе из-вестных деформационных критериев разрушения [141, 144, 147] или при использовании разработанного деформационно-силового критерия (см. раздел 2.3). Процедура расчета при этом аналогична анализу долговечности материала у вершины усталостной трещины, так как по сути трещина является острым геометрическим концентратором напряжений и деформаций. Расчет кинетики НДС в концентраторах напряжений в настоящее время проводится с использованием коэффициентов концентрации упругопластических деформаций и напряжений, процедура получения которых достаточно полно представлена в работах [141, 147]. В случае необходимости уточненного анализа НДС в концентраторе можно воспользоваться решением упругопластических задач с помощью МКЭ. [c.268]

Рассмотренные закономерности малоциклового и длительного циклического деформирования и разрушения относятся к стадии до момента образования усталостной трещины. Вместе с тем в ряде случаев важным при обеспечении требуемой долговечности является эксплуатация конструкции на стадии распространения малоцикловой трещины. Названные вопросы в настоящее время интенсивно развиваются на основе подходов механики упругопластического разрушения. Переход к расчетам на стадии распространения трещин, внедрение в практику методов оценки выработки ресурса позволят выполнять контроль прочности ответственных конструкций по состоянию в эксплуатации. [c.277]

Особый случай представляет собой режим испытаний IV. В этом случае, хотя dOa >0, dT О, не обнаруживается значительное отличие расчета по дифференциальной и деформационной теориям, ибо переход от высокой температуры к умеренной в этом испытании завершается в основном на стадии упругого деформирования и процесс упругопластического неизотермического нагружения идет при низких температурах, не сопровождающихся накоплением значительных деформаций (см. рис. 24). [c.84]

В стадии разрушения среда принимается хрупкой в предположении, что закон Гука действует вплоть до предела прочности породы. В действительности таких простых закономерностей не существует. Известно, что некоторые породы имеют упругопластический характер разрушения. Однако, как показано в работе /46/, если в основу расчета дробления положить закон сохранения энергии, то эти обстоятельства несущественны. Согласно /44,45/, критическая скорость , при которой материал разрушается [c.84]

Расчеты основного напряженного состояния зубцов в стадии чисто упругой и упругопластической деформации [c.171]

Упругопластический расчет проводится с учетом ползучести, в итоге получают историю действительных деформаций и напряжений в зоне концентрации для условий эксплуатации. На стадии разрушения сумма df -)- d не должна превышать заданного значения (< 0,8 -4- 1). [c.37]

Анализируются результаты расчета напряженно-деформированного состояния волокнистого композита периодической структуры на стадии закритического деформирования упругопластической матрицы при нагружении в поперечной плоскости. Исследуется развитие зон пластичности и разупрочнения, а также явление локализации деформации [328, 360], ранее уже частично связываемое с процессом разупрочнения материала [184, 221]. [c.246]

Численное решение задачи об определении НДС гофрированной оболочки в упругопластической стадии нагружения при нормальных и повышенных температурах с учетом температурно-временньк эффектов при вьвдержке является сложной и достаточно громоздкой процедурой, реализуемой на ЭВМ с привлечением большого банка исходных данных. На практике применяют инженерные методы расчета, основанные на использовании упрощающих схем решения и обеспечивающие удовлетворительную точность оценки рассчитываемых параметров и достаточную обоснованность инженерных решений. Один из них основан на использовании единой зависимости относительного перемещения полугофра X = Х/Л от относительной максимальной упругопластической деформации е = е/е , возникающей в наиболее нагруженной точке полугофра (рис. 3.21, б) [c.158]

Задачи устойчивости неупругих систем возникают в связи с расчетами элементов конструкций и машин, материал которых работает за пределом упругости. Таковы упругогшастичес-кие, вязкоупругие, вязкопластические и упруговязкопластические системы. Существенное отличие этих систем от упругих (в том числе геометрически нелинейных) систем состоит в том, что их поведение зависит от предыстории нагружения и деформирования. Дополнительные усложнения вносят эффекты разгрузки после деформирования в упругопластической стадии. С точки зрения аналитической механики упругопластические, вязкопласгические и упруговязкопластические системы - это нелинейные системы с неголономными односторонними связями, причем естЕи исключить модельные задачи, то это -системы с континуальным числом степеней свободы. [c.495]

Раскрытие трещины в упругопластической стадия, получаемое в работе 12 J при совместном решении (137) и <139), для материалов с небольшим упрочнением мало отличается от S, найденной по (141), и существенно выше, чем найденная по (140). Результаты расчетов по уравнению (139) достаточно хорошо согласуются с результатами шмерший ИЁршещени.<1 и формы краев [c.46]

Для стальных пролетных строений мостов, эстакад и путепроводов в расчетах на прочность и устойчивость в предельных состояниях группы I современными нормами предписывается учитывать физическую нелинейность, возникающую при работе конструкций в упругопластической стадии. При этом максимальная относительная остаточная деформация при растяжении Сос - 0,0006, при сдвиге Уоот ---0,00105. [c.24]

Вместе с тем использование указанных выше численных решений неупругих краевых задач для многочисленных расчетных случаев (различные зоны концентрации в элементах ВВЭР, термические поля, различные уровни напряжений и сочетания механических свойств) вызьшает определенные технические спожности, в частности в силу необходимого большого машинного времени для ЭВМ на стадии проработки вариантов конструктивнотехнологических форм и спектра эксплуатационных режимов. В этом случае достаточно эффективными могут оказаться точные и приближенные решения краевых задач в упругопластической области. Анализ этих методов содержится в [2, 9]. Точные аналитические решения осуществлены пока для сравнительно простых случаев нагружения (всесторонне растянутый диск с отверстием). В связи с этим в практике расчетов напряженно-деформированных состояний при действии механических нагрузок [9, 101 использовались и используются следующие основные гипотезы и решения [c.218]

Таким образом, эволюция процесса деформирования классического гладкого образца с приложенной нагрузкой в определенном смысле совпадает с эволюцией наших представлений о критериях предельных состояний и процессов и с этой точки зрения появление работы Гриф-фитса вполне закономерно. Однако, работа Гриффитса, так же как и более ранняя работа Вигхарда [386], поначалу имели чисто академический интерес, поскольку инженерные знания на тот период времени пребывали в области упругих деформаций и только еш,е подбирались к расчетам по предельному состоянию. И только после определенного уровня овладения упругопластическим анализом и его применением к расчету предельных состояний оказалось возможным постепенное осознание и внедрение расчетов уже по стадии разрушения и по достоинству оценить работы Гриффитса с точки зрения их практической [c.76]

Дальнейшие уточнения коэффициентов концентрации осуществлялись путем введения в уравнения (41) поправочных функций и постоянных множителей, определяемых по диаграмм деформирования, а также на базе допущений о равенстве энергий деформаций в зоне концентрация для стадии упругого и упругопластического деформирования. Наибольшее распространение в расчетах максимальных местных напряжений и деформаций получили [2, 3, 7, 9, 11, 16, 2 ) формулы Нейбера и Хардрата—Омана. Анализ этих формул проведен в работах [2, 7, 16, 21 ]. Эти формулы позволяют определить коэффициенты концентрации напряжений Kq и деформаций Ке в упругопластической области по известным значениям коэффициента концентрации напряжений в упругой области [c.22]

Представленные на рис. 11.17 кривые а и е рассчитаны с использованием схематизированных диаграмм идеального упругопластического материала, в свою очередь, полученных изотермическими испытаниями образцов при постоянной скорости нагружения. Более точные значения временных напряжений определяют расчетами с использованием свойств материала, задаваемых термодеформограммой (см. п. 11.3) вместо изотермических характеристик (кривая oi на рис. 11.17). Результаты приближенного (o t) и уточненного (oi) решений задачи указывают на одинаковый характер изменения продольных напряжений при сварке, однако значения напряжений в этих решениях различны. Значения напряжений на стадии нагрева уточняются незначительно, тогда как на стадии охлаждения уточнение решения весьма значительное. Процессы разупрочнения, ползучести, эффект Баушингера на стадии охлаждения приводят к снижению [c.432]

В настоящее время опубликован ряд материалов, посвященных вопросам малоцикловой усталости при повышенных температурах и характеризующих новые результаты исследований по механике упругопластически и циклически деформируемых элементов конструкций, по механике возникновения и распространения в них трещин, по применению этих результатов для расчета прочности и ресурса на стадии проектирования. [c.4]

Используя результаты предварительного упругого анализа полей напряжений вьшвляюг для наиболее опасной точки нулевой цикл напряжений с размахом упругому деформированию на этой стадии соответствует ломанная линия (0) -0 — 1-2, построенная с учетом различия модулей упругости при экстремальных температурах цикла. Затем выполняют упругопластический расчет деформаций (с помощью МКЭ или интерполяционных соотношений) упругопластическому состоянию в нулевом полуцикле соответствует точка 3. На основании принятых допущений строят диаграмму цИ1 ического деформирования (3 — 4 - 5 — 7) для первого полу-цикла (циклический предел текучести = о. + Упругий расчет на этой ста 51и дает размах упругих напряжений В программу расчета на ЭВМ полной деформации вводят схематизированную диаграмму циклического деформирования для первого полуцикла и определяют размахи упругопластической деформации и напряжения 5 в первом полуцикле при температуре (точка 7). Затем на основании принципа Мазинга строят диаграмму циклического деформирования для второго полуцикла с началом в точке 7 (7-8-9 —11)-Циклический предел текучести для этой диаграммы 5(2). По аналогии с нулевым полуциклом нагружения (А = 0) в результате упругого расчета на этом этапе определяют размах напряжений Ло( ) (упругому состоянию материала соответствует точка J0). [c.86]

Увеличение времени выдержки при амплитудном значении напряжения в нолуцикле растяжения интенсифицирует процесс накопления деформаций ползучести. В этих условиях локализация деформаций у контура концентратора менее выражена и накопление номинальных деформаций обусловливает снижение темпов роста по числу циклов (рис. 5.6) по сравнению с циклическим нагружением без выдержек (Ат = 0). Полученные для сплавов В-95Т и АК4-1-Т1 данные показывают также, что относительные градиенты Я = е/бтах деформаций в упругой области и начальных стадиях упругопластического деформирования примерно равны. Аналогичные результаты получены для АК4-1-Т1 расчетом по методу конечных элементов в работе [10]. [c.116]

Уточненные оценки прочности на стадии проектирования проводятся с использованием поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций, условий суммирования квазистатиче-ских и циклических повреждений при этом может быть учтена неизотермичность нагружения как в расчете напряжений и деформаций, так и в расчете долговечности [1—7]. Проведение таких кинетических расчетов при температурах, не вызывающих ползучесть, реализуется сравнительно несложно, если в эксплуатации имеют место стационарные режимы изотермического нагружения. Для материалов, склонных к циклической стабилизации, этот расчет еще больше упрощается и может быть основан на деформационных критериях разрушения и анализе напряженно-деформированного состояния в исходном (нулевом) и первом полу-циклах нагружения. [c.214]

Влияние температуры испытаний на долговечность на стадии образования трещин при (Хд = 3 и амплитуде номинальных напряжений Оан, равных пределу текучести Стт (Оав = 1), показано на рис. 7.10. Точки на рис. 7.10 нанесены по результатам расчета на ЭВМ с учетом кинетики местных упругопластических деформаций в зоне концентрации. Предельное число циклов для. заданных Оа и Пон зависит от типа стали и температуры испытаний. Минимальными разрушающие числа циклов оказываются для циклически разупрочняющейся стали ТС (II), а максимальными — для стали Х18Н10Т (III), склонной к циклическому упрочнению. Различие долговечности при этом достигает 20—50 раз. Это различие объясняется разными скоростями накопления повреждений в зонах концентрации, а также абсолютными значениями местных деформаций (их величина для стали II в 2,1— 3,1 раза больше, чем для стали III. Для циклически стабильной при 20° С и склонной к деформационному старению стали 22к (I) при температурах старения долговечность уменьшается в 2—2,5 раза за счет снижения пластичности. [c.263]

Методом преобразования Лапласа получено аналитическое решение, и дается анализ распространения волн напряжений в разрушившемся волокне в случае упругого деформирования компонентов (разд. 3). Решение уравнений и их стьпсовка для различных стадий упругопластического де-фэрмирования матрицы на сдвиг построены путем применения численного метода расчета (разд. 4), Также методом сеток решаются уравнения и исследуются динамические эффекты, сопутствующие отслоению разрушившегося волокна от матрицы (разд. 5). [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...