Определение напряжений. Расчеты на прочность при изгибе

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ [c.86]

Определение напряжений (расчет на прочность) при пространственном изгибе бруса круглого (сплошного или кольцевого) поперечного сечения имеет некоторые особенности. Конечно, и в этом случае применимы общие формулы (8.1)—(8.4), (8.7) [неприменима формула (8.8)], но целесообразнее вести расчет, не используя эти формулы. [c.348]

Далее рассматривается определение функций накопленной вероятности для пределов выносливости элементов различной формы как основа расчета на прочность при переменных напряжениях в стационарных и нестационарных условиях. Сначала анализируем случай плоского изгиба призматического элемента с двусторонними [c.135]

Расчеты на прочность с учетом пластических деформаций будут рассмотрены в гл. 18. Здесь ограничимся лишь определением нормальных напряжений при изгибе балки прямоугольного поперечного сечения, материал которой не следует закону Гука на протяжении всего процесса нагружения, причем зависимости между напряжениями и деформациями различны при растяжении и сжатии. [c.326]

В проектировочном расчете бруса большой кривизны для определения размеров поперечного сечения можно воспользоваться условием прочности при изгибе балки с соответствуюш,ей формой поперечного сечения, а затем, несколько увеличив полученные размеры, проверить прочность бруса по условию (15.19). Если брус большой кривизны изготовлен из материала, имеющего различные допускаемые напряжения на растяжение и на сжатие (некоторые чугуны, пластмассы и т. п.), то условие прочности должно выполняться для крайних точек сечения как в растянутой, так и в сжатой областях. [c.439]

Трудности, скорее, могут возникнуть при изучении касательных напряжений при изгибе и особенно при определении перемещений. Первый из указанных вопросов рассматривается без вывода формулы Журавского, а сведения об определении перемещений ограничены указаниями по применению таблиц прогибов. Пожалуй, единственным более или менее сложным оказывается вопрос о расчете на прочность балок из материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию, например из чугуна. [c.118]

Расчеты на прочность с учетом пластических деформаций будут рассмотрены в гл. 19. Здесь ограничимся лишь определением нормальных напряжений при изгибе балки прямоугольного поперечного сечения, материал которой не следует закону Гука на протяжении всего процесса нагружения, причем зависимости между напряжениями и деформациями различны при растяжении и сжатии. Рассмотрим также случай изгиба при различных модулях упругости для растяжения и сжатия. Опыты показывают, что и в указанных случаях гипотеза плоских сечений справедлива. [c.346]

Расчет балок при поперечном изгибе заключается в определении минимального сечения, которое обеспечивает для заданных нагрузок достаточную прочность. Главную опасность для материалов при изгибе представляют нормальные напряжения, поэтому расчет на прочность ведут по допускаемому напряжению. [c.184]

Продольный профиль вала, приближающийся к форме бруса равного сопротивления, можно получить примерно так же, как для осей (см. стр. 354), но вести расчет не по изгибающему моменту, а по эквивалентному моменту, определенному по принятой для расчета гипотезе прочности, т. е. вести расчет на совместное действие изгиба и кручения. Практически по ряду причин этот путь конструирования вала нецелесообразен. Во-первых, такой теоретический профиль, полученный расчетом по номинальным напряжениям, в действительности не будет отвечать условию равно-прочности, так как существенное влияние на усталостную прочность оказывают концентраторы напряжений, игнорируемые при таком расчете во-вторых, упомянутые конструктивные соображения могут потребовать иных соотношений диаметров участков вала, чем получаемые при установлении теоретического профиля. [c.360]

Расчет рельсов, рельсов-балок и несущих балок подвесных дорог на изгиб от действия подвижной нагрузки и собственного веса элементов конструкции является основным расчетом при проектировании однорельсовых дорог. Расчет на прочность сводится к определению нормальных напряжений изгиба от действия изгибающего момента в опасном сечении, вызываемого подвижной нагрузкой Мр и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса М . Сумма полученных напряжений не должна превышать допускаемые с учетом местных напряжений, возникающих в рабочих полках рельса. [c.49]

Для закрытых зубчатых передач редукторного типа при определении их размеров в большинстве случаев решающую роль играет расчет рабочих поверхностей зубьев на выносливость по контактным напряжениям (расчет на отсутствие усталостного выкрашивания). Этот расчет выполняют как проектный. Кроме того, производят проверочный расчет зубьев на выносливость по напряжениям изгиба. В большинстве случаев напряжения изгиба в зубьях колес, рассчитанных на контактную прочность, весьма невелики. Исключения могут быть в двух случаях [c.34]

Расчет валов состоит из двух этапов проектного и проверочного. Проектный расчет на статическую прочность производится для ориентировочного определения диаметров. Расчет начинается с установления принципиальной расчетной схемы и определения внешних нагрузок. В начале расчета известен только крутящий момент Мг- Изгибающие моменты оказывается возможным определить лишь после разработки конструкции вала, когда согласно , чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки конструкции определятся места концентрации напряжений галтели, шпоночные канавки и т. д. Поэтому проектный расчет вала производится только на одно копчение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений на кручение [т,, . [c.513]

Кроме ТОГО, при поперечном изгибе от действия силы в опасном сечении присутствует напряжение сдвига т, распределенное по сечению неравномерно. Как было пояснено в гл. V, это напряжение достигает максимума на нейтрали и невелико в области наиболее удаленных волокон, где максимум имеет нормальное напряжение. Поэтому в рассматриваемом примере влияние т на прочность стержня незначительно и его определение не обязательно. В большинстве случаев напряжение растяжения вр тоже невелико и при расчете его часто не учитывают. [c.197]

Расчет на усталостную прочность. Он заключается в определении расчетных коэффициентов запасов прочности в предположительно наиболее опасных сечениях. При работе валы испытывают циклические напряжения. Принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а напряжения кручения — по отнулевому (пульсирующему) циклу (см. рис. 13.1, б). [c.387]

Определение напряжений и деформаций от центробежных сил — главный этап расчета дисков на прочность. Равномерно нагретые по толщине, симметричные относительно плоской срединной поверхности, диски достаточно рассчитать только на растяжение. Для дисков сложной формы с изогнутой срединной поверхностью при неравномерном нагреве по толщине или осевых нагрузках и моментах во время расчета следует учитывать изгиб [32]. Систематический анализ и методы расчета дисков приведены в работах [85, 108]. [c.102]

Основными нагрузками, действующими на диски, являются центробежные силы, возникающие при вращении. Определение напряжений и деформаций от центробежных сил — главный этап расчета дисков на прочность. Неравномерный нагрев приводит к возникновению температурных напряжений, которые могут оказаться существенными, особенно при нестационарных режимах работы машин. Равномерно нагретые по толщине, симметричные относительно плоской срединной поверхности диски достаточно рассчитывать только на растяжение. Для дисков сложной формы с изогнутой срединной поверхностью при неравномерном нагреве по толщине или осевых нагрузках и моментах во время расчета следует учитывать изгиб. [c.5]

Иногда используют и другие значения коэффициентов X, полученные экспериментально [102]. При отсутствии надежного эксперимента принимают Я = 1/2. Так как в процессе длительного нагружения при повышенных температурах материалы склонны к уменьшению пластичности, то критерий (4.7) мало пригоден. Определение запасов прочности по напряжениям включено в программу расчета дисков на растяжение, которая приведена в приложении У, и на растяжение с изгибом (приложение 2). [c.117]

В пособии, кроме основного материала по сопротивлению материалов, изложенного в соответствии с Программой Завода-втуза при ЛМЗ, приведены задачи по расчету коленчатых стержневых систем на прочность и жесткость, простых и толстостенных цилиндров, определению контактных напряжений, пространственному расчету кривого бруса на боковой изгиб и кручение и т. д. Рассмотрены динамические задачи [c.2]

При расчете чугунного шкива на прочность обычно ограничиваются определением напряжений от действия центробежных сил в ободе и размеров сечения спиц из "расчета на изгиб. [c.202]

Длина образца выбирается в соответствии с условиями эксперимента и в зависимости от выбранного отношения l/h. При этом следует различать два предельных случая определение характеристик сдвига на относительно коротких образцах (с малым отношением llh) и определение модуля упругости Е на гибких образцах (с большим отношением l/h). При определении прочности межслойного сдвига относительный пролет l/h выбирается с таким расчетом, чтобы было обеспечено разрушение от касательных напряжений. Чаще всего в этом случае выбирается отношение l/h — 5, однако опыт показывает, что, например, высокопрочные углепластики разрушаются от сдвига даже при отношениях l/h = 10- -12. Точность опреде.ления модуля сдвига увеличивается с уменьшением отношения l/h, т. е. с ростом доли прогиба от сдвигов. Следует, однако, учесть, что при испытаниях но трехточечной схеме величину l/h с точки зрения применимости теории изгиба нельзя произвольно уменьшать (более подробно об этом говорится в разделе 5.3.4). С уменьшением отношения l/h при том же изгибающем моменте увеличивается перерезывающая сила и повышается опасность повреждения опорных поверхностей образца (обжатия, смятия, врезания). [c.175]

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

Зависимость (107) используется для проверочного расчета. Между тем, при проектировании тяжелонагруженных зубчатых колес с упрочненной рабочей поверхностью зубьев (цементованной, азотированной и т. п.) нередко встречается необходимость в проектном расчете зубьев на излом с целью определения минимально допустимого модуля. Как правило, межцентровое расстояние А и ширина зубчатых колес Ь в таких случаях бывают уже известны из расчета на контактную прочность, предшествующего расчету на излом. Выведем зависимость для проектного расчета зубьев на излом, исходя из формулы (107), заменив в правой части напряжение изгиба через его допускаемое значение [c.185]

Определение напряжений (расчет на прочность) при пространственном изгибе бруса круглого (сплопшого или кольцевого) поперечного сечения имеет некоторш особенности. Конечно, и в этом случае применимы общие формулы (8.1)-(8.4), [c.245]

Традиционно тему Изгиб , как уже говорилось выше, считают центральной, наиболее важной и трудной в курсе сопротивления материалов. В настоящее время в связи с существенным сокращением программы эта тема, пожалуй, утратила свое главенствующее положение, уступив его теме Растяжение и сжатие . Действительно, по ныне действующей пограмме в этой теме остался практически один вопрос — расчеты на прочность при изгибе (по нормальным напряжениям). Правда, для его изучения требуется уделить значительное внимание вспомогательному вопросу — построению эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Определенные трудности, которые испытывают учащиеся, овладевая техникой построения этих эпюр, приводят к тому, что многие преподаватели продолжают считать эту тему наиболее серьезной, а может быть, и наиболее трудной. Эти трудности обусловлены либо недостаточно твердыми знаниями по статике твердого тела, либо нерациональной методикой обучения построению эпюр. Конечно, из сказанного не следует, что процесс обучения не требует затраты времени, даже при рациональной методике надо затратить 5—6 часов для того, чтобы добиться успеха, но это время расходуется на приобретение навыков, а не на преодоление каких-то фактически несуществующих трудностей. [c.118]

Рассмотрим определение коэффициентов запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и при чистом сдвиге. Первый из этих видов напряженного состояния, как известно, возникает при растяжении (сжатии), прямом или косом изгибе и совместном изгибе и растяжении (или сжатии) бруса. Напомним, что касазельные напряжения при изгибе (прямом и косом) и сочетании изгиба с осевым нагружением в опасной точке бруса, как правило, невелики и при расчете на прочность ими пренебрегают, т. е. считают, что в опасной точке возникает одноосное напряженное состояние. [c.560]

При изгибе, так же как и при ранее рассмотренных видах де формаций, встречается три вида задач расчета на прочность а) проверка-прочности балок, т. е. определение наибольших возникающих в них напряжений и сопоставление этих напряжений с допускаемыми б) определение требуемых моментов сопротивления и подбор размеров поперечных сечений в) определение BejfH4HHbi допускаемого изгибающего момента, а значит, и величины допускаемой нагрузки. [c.216]

Расчет на прочность зубьев по напряжениям изгиба. При выводе расчетной формулы принимаются следующие допущения. Зуб рассматривается как балка, защемленная одним концом (рис. 16.2, б). Точка приложения силы к зубу при зацеплении перемещается по рабочему участку профиля зуба. Силу, действующую на зуб, принято рассматривать приложенной к вершине зуба, т, е. когда плечо силы относительно наиболее опасного сечения зуба максимально. Перенеся силу F по линии ее действия в точку А, лежащую на оси симметрии зуба, разложим ее на две составляю1цие окружную Ft и радиальную F силы, из которых первая вызывает изгиб зуба, а вторая — его сжатие. Для определения положения наиболее опасного сечения в действительный профиль зуба вписывают параболу, которая своими ветвями касается точек В и С. Вершина параболы находится в точке А. Параболой ограничено поперечное сечение бруса, равное сопротивлению изгиба, поэтому напряжение в любых сечениях зуба будет меньше, чем в сечении ВС. Следовательно, оно и будет наиболее опасным сечением зуба. Максимальные напряжения (сжатия) в точке С наиболее опасного сечения ВС будут по абсолютной величине равны [c.299]

Номер профиля ходового пути, обусловливающий толщину ездовой полки, определяют по максимальной расчетной нагрузке на каретку в зависимости от несущей способности ездовой полки пути. Следовательно, для каждого заданного профиля пути можно установить предельные нагрузки на каретку по прочности ездовой полки (см. ниже). При выбранном профиле расчет ходового пути сводится к определению максимального допускаемого расстояния между креплениями различных участков пути конвейера, т. е. свободного пролета балки пути. Пролет балки пути определяют из расчета на прочность от поперечного и местного изгиба, деформацию прогиба и устойчивость. При расчете на прочность следует учитывать, что при работе конвейера возможен значительный износ ездовых поверхностей путевой балки. Для надежной работы конвейера требуется повышенная жесткость ходового пути, особенно на участках, примыкающих к поворотным устройствам. Поэтому для балок из стали СтЗ рекомендуется принимать допускаемое напряжение на изгиб (поперечный и местный) Оп.д 1200 кгс/см , допускаемый прогиб fmax = 1/500 длины пролета коэффициент запаса по устойчивости % = 1,7 -h 2,0. Для стали 14Г2 можно принять Оп.д = 1400 к,гс/см . [c.101]

Определение напряжений (расчет эквивалентного бруса). Определение напряжений от общей продольной прочности по найденным наибольшим значениям изгибающих моментов и срезывающих сил для разных сечений корпуса корабля производится по обычным ф-лам изгиба балок сложного профиля. При этом следует учитывать лишь такие продольные связи корпуса, которые тянутся непрерывно по всей длине или на значительной части длины корабля продольные же связи, распределенные сравнительно на коротких участках (меньших высоты корабля), например различные фундаменты, подкрепления, части палуб между вырезами и т. и., лучше совершенно не вводить в расчет продольной прочности, т. к. влияние их на распределение напряжений в соответствующих сечениях корабля не м. б. учтено достаточно точно. Если площади сечений всех продольных связей, принимающих участие в сопротивлении продольному изгибу (точнее площади, умноженные на редукционные коэфициенты), сосредоточить у диаметральной плоскости (фиг. 3), не изменяя положения их по высоте, то получится сечение нек-рого бруса, эквивалентное, в смысле сопротивляемости его изгибу, рассматриваемому сечению корабля брус, имеющий такое сечение, называется эквивалентным брусом эквивалентный брус наглядно иллюстрирует распределение материала по сечению корабля с точки зрения участия его в сопротивлении изгибу корпуса. Если вычисленные по ф-лам изгиба сжимающие напряжения окажутся для некоторых связей сечения превосходящими их эйлерово напряжение, то в расчет следует ввести поправку, т. е. перейти к расчету во втором приближении, учитывающем неполную степень жесткости этих связей корпуса во втором приближении площади сечения связей д. б. соответственно уменьшены помножением их на редукционные коэф-ты, меньшие единицы и равные отношению эйлерова [c.103]

Экспериментальное определение характеристик сопротивления усталости материалов в условиях асимметричных циклов напряжений обычно осуществляется не при изгибе, а на растяжение - сжатие или на кручение (однородное напряжённое состояние). Кривая усталости в координатах lg N получается аналогичной (рис. 1.6). По полученным данным строят диаграмму предельных напряжений цикла в координатах (диаграмма Смита) или диаграмму предельных амплитуд цикла (диаграмма Хейя). В практических расчетах на прочность удобнее пользоваться диаграммой предельных амплитуд в координатах (рис. 1.7). [c.17]

Данные для предельного состояния, вычисленные по приведенной схеме, совп ь дают с результатами испытаний. Применение этой схе лы для определения разрушающих нагрузок приводит в случае преобладающей доли изгибающего момента с существенным отклонениям от опытных данных, полученных как при кратковременных испытаниях при комнатной температуре, так и длительных в условиях ползучести. Изгибающая нагрузка мало сказывается (при принятых методах расчета) на величине разрушающего давления. Чувствительными к изгибным напряжениям оказались поперечные сварные соединения, имеющие пониженную пластичность. В связи с изложенным для оценки влияния дополнительных напряжений в нормах приняты формулы, выведенные для предельного состояния. Пониженная сопротивляемость сварных стыков изгибу учтена при определении изгибных напряжений введением коэффициента прочности сварных соединений при изгибе ф . Рекомендуемые значения коэффициента приняты по опытным данным и подлежат в дальнейшем уточнению. [c.301]

Томас Юнг рассматривал корабль как балку и дал способ построения кривых плавучести и геса. Разности между ординатами этих кривых давали значения нагрузки, действующей на балку-корабль . Такой расчет продольной прочности судов получил всеобщее признание, а его точность была проверена непосредственными испытаниями. Испытания, проведенные по изгибу корпуса эскадренного миноносца Вольф ), а впоследствии эсминцев Престон и сБрюс ) показали, что измеренные прогибы и напряжения можно привести в соответствие с теорией балки, если при определении жесткости изгиба судна принять во внимание то обстоятельство, что работоспособность некоторых пластин снижается в результате потери устойчивости. Аварии судов Престон и Брюс произошли вследствие потери устойчивости сжатых пластин и стрингеров. [c.520]

Прп этом в подавляющем большинстве случаев расчетные напряжения изгиба в зубьях, размеры которых установлены из расчета на контактную прочность, весьма невелики — значительно ниже допускаемых напряжений. При определенных параметрах зацепления, материа. ах зубчатых колес и их термической обработке. может оказаться, что проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба дает неуловлетворител1,ный результат и, следовательно, размеры зацепления должны быть определены из расчета зубьев на изгиб. [c.43]

Цепи сварные собирают из отдельных звеньев, согнутых из прутковой стали. Для изготовления звеньев используют малоуглеродистые стали марок Ст. 2 и Ст. 3 с пределом прочности около 4000 кг1см , обеспечивающие более надежную и легкую сварку. Цепи сварные характеризуются диаметром прутковой стали d, из которой изготовляются звенья, внутренним размером звена t (шаг звена) и наружным размером Ь (рис. 2, а). На прямых участках пути звенья работают под действием силы 5 в основном на растяжение и значительно меньше на изгиб. При огибании цепью блока или при навивании на барабан появляется напряжение от нормальной составляющей 5 . Ввиду сложности определения суммарного напряжения расчет цепи ведут только на растяжение при соответственно пониженных допускаемых напряжениях [ff]p кПсм . [c.19]

При изгибе стержней из изотропных материалов отношение максимальных касательных Тщах и нормальных а ах напряжений имеет порядок к 21, а прочность но нормальным напряжениям (П ) близка к прочности по касательным (ПУ- Поэтому аналитический расчет конструкций из этих материалов ведется по нормальным напряжениям. У армированных пластиков 11 и И г могут отличаться на порядок и больше, а касательные напряжения из-за низкой сдвиговой прочности материала могут существенно влиять на характер разрушения при изгибе. Поэтому при изгибе армированных пластиков строго следует различать прочность по нормальным П и по касательным Ихг напряжениям. Такое разделение необходимо нри испытаниях армированных пластиков на изгиб и в том случае, если главной целью является определение прочности межслойного сдвига. При этом следует обеспечить разрушение образца от касательных напряжений, что достигается разумным выбором его размеров. [c.189]

Расчет звеньев съемных грузозахватных приспособлений (крюков, колец и серег) сводится к раздельному определению нормальных напряжений от рас"гяжения и изгиба. При этом запас прочности на растяжение определяется для растягивающей нагрузки как отношение временного сопротивления разрыву 0в к напряжению от растяжения 0 и по рекомендациям ВНИИПТмаша должен быть не менее 5 [c.189]

Как было показано выше, изгиб стенки втулки в радиальном направлении отражается на распределении напряжений в клеевом цилиндрическом соединении только при применении тонкостенных втулок (Л<0,4 R) и больших длинах нахлестки (/>4/ ). Учитывая это 1 то, что жесткость реальных корпусных деталей значп--тельно превосходит жесткость втулок, принимаемую в расчетах, определение напряжений можно производить по формулам (7) — (8), полученным на основанпи безмоментной теории расчета тонкостенных оболочек. Выводы о прочности клеевых цилиндрических соединений, сделанные на основании расчетов напряжений в зависимости от вида склеиваемых металлов и вариации геометрических размеров элементов соединения, согласуются с экспериментальными данными по разрушению клеевых цилиндрических соединений, собранных на клее ВК-1 [3]. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...