Классические теории прочности

Существует много теорий, построенных не только на критериях текучести и разрушения. К ним относятся атомно-молекулярная теория прочности статистическая теория прочности и пластичности теории прочности, базирующиеся на линейной механике разрушения структурно-энергетическая теория усталости. Все эти теории проходят стадию апробирования. В практике же применяются так называемые классические теории прочности (см. 7.3). [c.92]

Учитывая, что нами рассматриваются только упругие деформации нагруженных тел, которые считаются изотропными, для расчета тел обычно используют классические теории прочности, не утратившие до настоящего времени своей теоретической ценности. Рассмотрим эти теории. [c.95]

КЛАССИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ [c.96]

Процесс разрушения складывается из двух стадий — зарождения трещины и ее распространения, причем каждая из этих стадий подчиняется своим законам. Естественно, что среди критериев прочности есть такие, которые описывают как условия зарождения трещины, так и условия ее распространения. Первые из них фактически есть условия наступления опасного состояния в точке в рассматриваемый момент (классические теории прочности). Вторые исходят из наличия в теле трещины (только такие задачи и будут рассматриваться). [c.326]

Задачу решить по всем классическим теориям прочности, т. е. по теориям, прочностные свойства материалов [c.56]

Для описания предельного состояния при плоском напряженном состоянии изотропного материала необходимо использовать одну из классических теорий прочности и знать одну характеристику прочности материала — предел прочности при растяжении (сжатии). [c.27]

Классические теории прочности не пригодны для расчета деталей и изделий из композиционных анизотропных материалов. Например, для изотропных тел, для решения задачи о равноопасных напряженных состояниях достаточно знать уравнения, связывающие величины трех главных напряжений с одной характеристикой прочности материала. [c.28]

Ниже рассматриваются некоторые классические теории прочности. [c.254]

Отличительной чертой современного проектирования машин и конструкций является одновременное использование при проведении расчетов классических теорий прочности и критериальных соотношений механики разрушения. Предельное состояние материала в наиболее опасной зоне элемента конструкции (ЭК) в общем случае описывается условием типа [c.11]

Уравнение (].1) характеризует в зависимости от природы материала начало пластического течения (критерий текучести) либо момент разрушения (критерий разрушения). В последнем случае в качестве расчетных параметров могут быть использованы в рамках классических теорий прочности характеристики механических свойств (а — предел текучести а — временное сопротивление — сопротивление разрыву), а в области механики разрушения — характеристики трещиностойкости (критические значения коэффициентов интенсивности напряжений К ., раскрытия трещины 5 , J-интеграла J ., коэффициента интенсивности деформаций в упругопластической области К е(, и Т.Д.). [c.11]

На базе классических теорий прочности проводятся основные нормативные расчеты без учета наличия микро- и макродефектов в ЭК (методы расчета по допускаемым напряжениям и предельным состояниям), при этом устанавливаются основные геометрические размеры, выбираются материалы, регламентируется уровень нагру-женности. Расчетно-экспериментальные методы механики разрушения — основа поверочных расчетов, учитывающих возможность об- [c.11]

В общем случае существуют три максимальных или главных напряжения 01, 02, оз, действующие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через любую точку нагруженной детали. В классических теориях прочности предполагается, что прочность некоторым образом зависит от этих напряжений, влияние напряжений в соседних точках не учитывается. Обычно рассматриваются три наиболее важные комбинации напряжений, дающие три критерия прочности, обсуждаемые ниже. [c.393]

В рамках классических теорий прочности рассмотрены вопросы оптимального проектирования конструкций. Подход основан на общем принципе равнопрочности, введенном ранее одним из авторов. Рассмотрены некоторые конкретные примеры конструкций стержневые системы, безмоментные оболочки вращения, безопорные мосты, трубопроводы, навитые из волокон сосуды давления и др. Для решения обратной задачи теории упругости [c.3]

Влияние гидростатического давления на прочность материалов. Многочисленными исследованиями установлено, что величина гидростатического давления мало влияет на сопротивляемость изотропных металлов при статических нагрузках, поэтому классические теории прочности, пластичности и ползучести основываются обычно на допущении об отсутствии влияния шарового тензора напряжений на прочность изотропных материалов. [c.141]

Таким образом, известный постулат классических теорий прочности, в соответствии с которым гидростатическое давление не может перевести металл в опасное состояние, не подтверждается для анизотропных неметаллических материалов. Условие прочности анизотропных тел при сложных напряженных состояниях в случае изотропии материала не должно, таким образом, переходить в известные формулы классических теорий прочности. [c.142]

В чем сущность каждой из четырех классических теорий прочности [c.328]

Классические теории прочности [c.117]

КЛАССИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ 119 [c.119]

КЛАССИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ 123- [c.123]

КЛАССИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ 125 [c.125]

На деле всякая попытка реализовать эту программу встречается с весьма серьезными препятствиями. Так, при осевом растяжении достаточно длинного цилиндрического или призматического образца напряженное состояние не слишком близко от концов образца можно считать (макроскопически) однородным. Но уже в случае сжатия вопрос сильно усложняется. Дело в том, что испытывать на сжатие длинные образцы трудно из-за их склонности к выпучиванию, а при сжатии коротких призм или цилиндров влияние способа приложения нагрузки сказывается, в сущности, по всему образцу (даже при испытаниях со смазкой торцов и другими предосторожностями). За немногими исключениями затруднения такого рода возрастают с переходом к опытам при сложном напряженном состоянии, а нри изучении объемных напряженных состояний становятся часто непреодолимыми — достаточно чисто осуществить в опытах объемное напряженное состояние любого наперед заданного вида до сих пор не удается. В результате вместо конкретизации соотношений (4.18), (4.19) на основе экспериментальных данных приходится выбирать промежуточный путь, когда вид функции, входящей в эти соотношения, частью устанавливается с помощью теоретических соображений и гипотез, а частью — с по/ мощью экспериментальных данных. В роли первых часто используются разного рода обобщения классических теорий прочности, изложенных в предыдущем параграфе. [c.129]

В классические теории прочности входит один экспериментально определяемый параметр, в соотношение (4.28) — два таких параметра. Большей точности можно добиться, положив, что г]) в (4.26)— степенная функция, т. е. [c.132]

При использовании теорий прочности, о которых шла речь в предыдущих параграфах, не следует упускать из вида, что любая из них обладает в принципе ограниченными возможностями. Действительно, как уже неоднократно подчеркивалось, разрушение реального тела представляет собой процесс, обычно начинающийся задолго до видимого разделения тела на части, С точки зрения же любой из классических теорий прочности ( 14), как и вообще с точки зрения любой теории, которую можно извлечь из соотношений (4.18), (4.19), дело обстоит иначе. Так, в соответствии с любой из этих теорий процесс нагружения и разгрузки тела, в котором условие (4.19) не выполняется, т.е. функция f(oi, 02, Оз) не достигает критического значения, не оставляет в теле никаких следов (поскольку f— функция только напряжений и после разгрузки образца принимает начальное значение). Никаких следов не остается после разгрузки при любой близости значения f к критическому в ходе процесса, если только критическое значение не достигается. Но достаточно, чтобы критическое значение было достигнуто, и сразу происходит разрушение. Короче говоря, в соответствии с этими теориями разрушение наступает мгновенно, а не является процессом. [c.135]

Особенно отчетливо существенная роль изменений на микроуровне проявляется в циклических процессах. Допустим, что действующие на образец внешние силы изменяются во времени по периодическому закону, так что периодически изменяются и напряжения в образце. С точки зрения любой из классических теорий прочности, если в точке максимума в цикле предельное условие (усло вие (4.19)) не выполняется, в конце цикла образец приходит в то же состояние, в каком был и в начале, так что каким бы большим ни было число циклов, разрушения не произойдет. Опыт, однако, показывает другое, а именно, даже при сравнительно небольшом максимуме напряжения в цикле (меньшем предела текучести и тем более временного сопротивления) образец при осуществлении достаточно большого числа циклов разрушается. Очевидно, объяснить это явление (обычнО называемое усталостью материала) можно, лишь допустив,, что в каждом цикле в образце происходят некоторые необратимые изменения микроструктуры, накапливающиеся с ростом числа циклов. [c.136]

Рассмотрим три теории прочности (первую, вторую, третью), называемые классическими теориями прочности, и энергетическую теорию (четвертую). [c.402]

Ниже будут приведены некоторые методики расчетов на прочность изделий из изотропных и анизотропных пластмасс, в большей мере учитывающие специфику полимерных материалов, чем классические теории прочности. [c.107]

Существует несколько теорий прочности, по которым определяют критерии прочности. Для различных видов разрущения (хрупкого, пластичного) существуют свои критерии прочности. Так, для хрупких материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию, разработаны первая и вторая классические теории прочности. Каждая из этих теорий дает различные критерии прочности, с помощью которых может быть количественно определена опасность напряженного состояния. Так, например, теория прочности Мора исходит из вытекающей из закона внутреннего трения зависимости прочности от нормального и касательного напряжения. Недостатком теории Мора является то, что она не учитывает влияния среднего главного нормального напряжения. [c.143]

Сопоставление теоретических кривых, построенных по различным критериям прочности с экспериментальными значениями предельных напряжений, позволяет выявить степень пригодности этих критериев для данной пластмассы. Так, сопоставление различных критериев прочности с опытными значениями предельных напряжений, полученных при плоском напряженном состоянии, показало [50] ограниченную применимость к жестким пластмассам первой и второй классических теорий прочности. Первая теория прочности применима к плоским напряженным состояниям, близким к одноосным растяжению и сжатию, а вторая теория прочности — только к одноосному растяжению. Так, для определения несущей способности деталей из стеклопластиков необходимо выбрать соответствующую теорию прочности с учетом того, что конструкционные стеклопластики являются неоднородными материалами и полимерное связующее обладает вязко-упругими свойствами. Для стеклопластиков с хаотическим расположением волокна, которые в первом приближении можно считать квазиизотропными, существующие теории прочности применимы только в условиях кратковременного нагружения. Ориентированные стеклопластики в общем случае являются неоднородными анизотропными или ортотропными материалами. Как однородные анизотропные материалы их можно с приближением рассматривать только при нагружении вдоль осей анизотропии [99]. [c.143]

Классические теории прочности не обладают достаточной общностью и точностью. Это заставило ученых усложнить свои поиски и обратиться к тем или иным комбинациям инвариантов напряженного и деформированного состояний, т. е. ввести в рассмотрение функции от инвариантов, выбираемые на основе каких-либо физических соображений. Такие попытки предприняли Максвелл, затем Бельтрами и, наконец, в 1904 г. Губер опубликовал условие прочности [c.21]

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]

Классические теории прочности. Критерий наибольших нормальных напряжений (первая теория прочности), критерий наибольших линейных деформаций (вторая теория прочности), критерий наибольших касательных напряжений (третья теория прочности), энергетические критерии, теория прочности Мора и ее обобщения [1] обычно назьшаются классическими теориями прочности [2]. Все эти теории можно описать функцией, завися- [c.170]

Получим для бруса выражения Стэкв по классическим теориям прочности через компоненты напряженного состояния в его поперечном сечении. Подставив 01, СТ2, Оз из (УШ.20) в выражения (1Х.7), (1Х.10), (IX.15) и ПОЛОЖИВ в (IX.12) [c.311]

Проблема сохранения несущей способности конструкций после разрушения материала на участках концентрации напряжений известна как проблема живучести конструкций. Расчетная часть этой проблемы методами механики представляет основное содержание теории прочности конструкций. Последняя существенно отличается от теории прочности материалов способом описания явления разрушения. Если в классической теории прочности материалов [1—5] разрушение данного материала при заданном соотношении между главными напряжениями и активной нагрузкой описывается одним числом — пределом прочности, то в теории прочности конструкций для описания живучести на ранних стадиях процесса разрушения применяется функция координат и времени, характеризующая структурное повреждение материала — наличие в нем микротрещин, определяемое функцией повреждения или степенью растре-сканности [6, 7]. На более поздних стадиях, когда образуется видимая визуально трещина, анализируются условия равновесия и распространения полостей, моделирующих трещины [8,9]. [c.4]

Это уравнение определяет траектории трещин как линии тока векторного поля grad или, другими словами, траектории тре щин ортогональны к линиям уровня скалярного поля Ф(д , у) Если представить себе легкий шарик, скатывающийся по по верхности Ф = Ф(х, у), то проекция пути этого шарика на по верхность тела даст искомую траекторию трещины (см. рис. 7) Для распространения трещины в точке В В — на поверхности тела) удовлетворялось условие =Ф- Очевидно, что при у = = onst ее значение несущественно, а траектория трещины целиком определяется видом функции ф, которую следует задавать в соответствии с классическими теориями прочности по значениям напряжений или деформаций в теле без трещины. Безусловно, этот метод не может претендовать на полное решение задачи о пути распространения трещины и его можно использовать только в качестве начального приближения. Хрупкое разрушение, как известно, описывается первой или второй теориями прочности. Поэтому на основании первой теории прочности принимаем, что ф=аоь где oi = ri(x, у) — наибольшее главное напряжение на поверхности тела а — коэффициент. [c.22]

Указанная особенность теории фракталов обусловливает необходимость развития подхода, основанного на ее синтезе как теории, обеспечивающей эффективное описание структур, и одной из классических теорий прочности, для описания их прочностных свойств. Использование для этих целей структурных теорий [62, 190], в которых исходят из предположений, что прочность дисперсной структуры ед — дитивно складывается из прочности отдельных контактов, не совсем корректно для структур, наблюдающихся у пористых случайно —неоднородных композитов, особенно в области, близкой к максимуму плотности. [c.198]

Если сосуд находится под давлением, определенным по классической теории прочности, т. е. при Отг, = От1п, то [c.205]

Изложенные выше классические теории прочности нетрудно обобщить. В самом деле, в каждой из этих теорий предполагается суш,ествование некоторых таких функции главных напряжений /(аьОг, Стз) и постоянной с > О, что для любого возможного состояния образца [c.127]

Третья классическая теория прочности в качестве критерия разрушения принимает наибольшее касательное напряжение, т. е. вводит гипотезу о преимущественном влиянии главных касательных напряжений. Условия прочности по этой теории, основоположником которой считается Кулон (XVIII в.), запишутся так [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...