Местные напряжения. Коэффициент концентрации напряжений

Местные напряжения. Коэффициент концентрации напряжений [c.299]

Повышение напряжений на участках местных ослаблений характеризуют коэффициентами концентрации напряжений. Теоретический коэффициент концентрации напряжений определяют методами теории упругости в предположении однородности ц идеальной упругости материала и выражают отношением [c.297]

Теоретический коэффициент концентрации напряжений равен отношению максимального местного напряжения Ощах к номинальному напряжению о , т, е. [c.215]

Влияние концентрации напряжений. В местах резкого изменения поперечных размеров детали, у отверстий, надрезов, выточек и т. п. возникает, как известно, местное повышение напряжений, снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка (или Кх), который определяется экспериментальным путем. Указанный коэффициент представляет собой отношение предела выносливости а 1 гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливости образца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжений, т. е. [c.227]

Теоретический и эффективный коэффициенты концентрации напряжений. Количественной характеристикой концентрации напряжений является коэффициент концентрации а, равный отношению наибольшего местного напряжения Омакс к номинальному напряжению о [c.109]

Величина местных напряжений зависит от вида и размеров концентратора. Например, чем меньше радиус отверстия или выкружки в полосе, тем больше максимальные напряжения отличаются от номинальных. В случае весьма малого радиуса отверстия в полосе (рис. 118, а) у краев отверстия наибольшее напряжение равно трем номинальным (а = 3), а у краев полукруглых вырезов (рис. 118, б) — примерно двум номинальным (а = 2). Надрезы с острыми входящими углами дают еще большие коэффициенты концентрации напряжений у вершин углов. Для некоторых распространенных концентраторов напряжений в полосе прямоугольного поперечного сечения значения теоретических коэффициентов концентрации приведены на графике рис. 119, а в стержнях круглого поперечного сечения — в табл. 11. Более подробные данные о теоретических коэффициентах концентрации напряжений приводятся в справочниках по расчету на прочность и в специальных курсах. [c.109]

В связи с резким изменением поперечного сечения стержня возникает концентрация напряжений. Так как закаленная сталь чувствительна к ней, то проверку прочности нужно проводить по наибольшим местным напряжениям. Чтобы найти эти напряжения, нужно знать коэффициент концентрации напряжений. Последний зависит от отношения радиуса галтели к меньшему диаметру стерж- [c.124]

Расчеты на прочность при постоянных напряжениях деталей из пластичных материалов обычно производят согласно условию отсутствия общих пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса гю отношению к пределу текучести материала. Коэффициенты концентрации напряжений в расчеты не вводят, так как пики напряжений сглаживаются вследствие местных пластических деформаций, не опасных для прочности детали. [c.12]

Отношение максимального местного напряжения к номинальному называется теоретическим коэффициентом концентрации напряжений [c.78]

Основным показателем местных напряжений является теоретический коэффициент концентрации напряжений [c.397]

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в области резких изменений формы упругого тела (отверстия, выточки и т. п.), а также в зоне контакта деталей создается местное повышение напряжений, получившее название концентрации напряж ений. Основными показателями местных напряж ений являются теоретические коэффициенты концентрации напряжений [c.93]

С количественной стороны концентрацию напряжений характеризует теоретический коэффициент концентрации напряжений К равный отношению наибольшего местного напряжения о ах к номинальному напряжению о [c.281]

В методиках расчета, разработанных Институтом машиноведения АН СССР, сделан ряд допущений и упрощений, позволяющих выполнить расчет прочности и долговечности в рамках инженерных возможностей — с использованием аналитических зависимостей для кривых малоциклового разрушения, базовых статических и циклических свойств материала и схематизированных режимов эксплуатационного нагружения. Расчет местных напряжений и упруго-пластических деформаций проводится на базе коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в упругой области. Эти коэффициенты устанавливаются по теоретическим коэффициентам для заданных уровней номинальных нагружений с учетом сопротивления материалов неупругим деформациям при статическом и циклическом нагружении. Нестационарность режимов нагружения в инженерных расчетах учитывается по правилу линейного суммирования повреждений. Расчеты выполняются для стадии образования трещины в наиболее нагруженных зонах рассматриваемых элементов конструкций. [c.371]

Отношение максимального местного напряжения (о или т ) к номинальному р (о или т) в ослабленном концентратором сечении (но без учета концентрации), установленное при статической нагрузке в предположении идеальной однородности, изотропности и упругости материала, называется теоретическим коэффициентом концентрации напряжений. [c.421]

В связи с резким изменением поперечного сечения стержня возникает концентрация напряжений. Так как закаленная сталь чувствительна к ней, то проверку прочности нужно проводить по наибольшим местным напряжениям. Чтобы найти эти напряжения, нужно знать коэффициент концентрации напряжений. Последний зависит от отношения радиуса галтели к меньшему диаметру стержня. В нашем случае r/d —5/20 — 0,25. По табл. 11 теоретический коэффициент концентрации напряжений а =1,2. [c.134]

Основными показателями местных напряжений являются теоретические коэффициенты концентрации напряжений для нормальных напряжений [c.486]

Для учета чувствительности материала детали к местным напряжениям в расчетные формулы вводят вместо теоретического коэффициента так называемый эффективный коэффициент концентрации напряжений. [c.51]

Следует иметь в виду, что речь идет о так называемом теоретическом коэффициенте концентрации напряжений, определяемом в пределах упругих деформаций при статическом нагружении. Теоретический коэффициент концентрации не учитывает влияние материала и пластических деформаций на величину местных напряжений. [c.89]

Как известно, наличие в теле детали отверстий, пазов, выкружек приводит к резкому местному повышению внутренних напряжений, называемому концентрацией напряжений. Одной из основных характеристик концентрации напряжений является так называемый теоретический коэффициент концентрации напряжений К, за который принимают отношение величины внутреннего напряжения в какой-либо точке при наличии концентратора к напряжению в той же точке при отсутствии концентратора. Значение коэффициента К суш,ественно зависит как от характера внешней нагрузки, так и от ряда физико-геометрических характеристик детали и ослабляющих эту деталь концентраторов (форма и материал детали, размер и форма отверстия, паза и т. п.). [c.10]

При высоких температурах напряженное и деформированное состояние в зонах концентрации напряжений при длительном статическом нагружении оказывается зависящим от уровня концентрации, номинальных напряжений, сопротивления материала неупругим деформациям и времени нагружения. В связи со сложностью процессов местного деформирования в зонах концентрации пока не получены достаточные для практического использования решения соответствующих краевых задач. Ряд результатов в этом направлении получен в работах [46—48] увеличение скоростей ползучести в зонах концентрации сопровождается уменьшением коэффициентов концентрации напряжений. Более широко для оценки местных напряжений и деформаций при ползучести в зонах концентрации использовались приближенные методы, основанные на кинематических гипотезах или уравнении Нейбера [49—54]. Большие возможности для решения задач о ползучести в зонах концентрации связаны с применением метода конечных элементов и электронных вычислительных машин [55, 56]. [c.111]

Возникновение упругопластических деформаций в зоне концентрации при указанном номинальном напряжении в начале нагружения (т < 0,5 час) приводит к увеличению коэффициента концентрации деформаций к[ примерно на 80 % и снижению коэффициента концентрации напряжений на 50%. При увеличении времени выдержки до 10 час дополнительное повышение к и снижение к составляет около 35%. При длительном циклическом нагружении в условиях концентрации напрян ений в связи с возникновением деформаций ползучести местные деформации с накоплением числа циклов увеличиваются, а местные напряжения уменьшаются. Это приводит к тому, что номинальные разрушающие напряжения и деформации с увеличением числа циклов уменьшаются непропорционально теоретическим коэффициентам концентрации, а отношения эффективных коэффициентов концентрации к теоретическим с уменьшением числа циклов увеличиваются [16, 57, 58]. [c.112]

Отношение максимального местного напряжения к среднему напряжению называется коэффициентом концентрации напряжений, который в зависимости от конструкции и материала детали изменяется в очень больших пределах — от 1,2 до 3. [c.204]

После выбора основных размеров проводится поверочный расчет, на основании которого уточняется геометрическая форма конструкции. Нормами допускаются для поверочного расчета приближенные методы строительной механики оболочек, пластин и колец с использованием для зон концентрации расчетных и экспериментальных данных по коэффициентам концентрации напряжений. В соответствии с этим принята классификация напряжений по категориям общие и местные мембранные, общие и местные изгибные, общие и местные температурные, местные в зонах концентрации и др. В табл. 3.1 приведены примеры напряжений, относящихся к указанным категориям. [c.44]

Величину коэффициента концентрации напряжений Л м от местной нагрузки, приложенной к зубу. [c.155]

Задача Кирша (1898) является характерным примером того, что наличие резких изменений формы тела (различного рода надрезов малые отверстия, выточки, канавки и др.) приводит к значительным местным напряженкям, быстро затухающим по мере удаления от этих геометрических концентраторов напряжений. Обычно местные-напряже-ния характеризуют коэффициентом концентрации напряжений й, представляющим собой отношение наибольшего местного напряжения к номинальному напряжению, т. е. к напряжению, вычисленному в предположении отсутствия концентратора. В рассматриваемом случае k = (a9e)max t = 3. [c.303]

Концентрация напряжений. Вопрос о местных напряжениях не рассматривался в предыдущих разделах курса, хотя не исключено, что некоторые преподаватели вскользь упоминали о концентрации напряжени1п Например, при расчете бруса ступенчато переменного сечения могло быть сказано Концентрацию напряжений не учитывать , а далее вынужденно пришлось несколько слов сказать об этом явлении. Во всяком случае здесь следует считать, что вопрос рассматривается впервые, а это требует познакомить с понятиями местных напряжений, теоретического коэффициента концентрации напряжений, рассказать о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей при статическом нагружении. Рекомендуем изготовить красочный плакат (это можно поручить учащимся), на котором показать несколько случаев возникновения местных напряжений. Конечно, при наличии поляризационно-оптической установки необходимо показать распределение напряжений (картину полос) в зоне концентрации. Некоторые преподаватели считают, что возникновение местных напряжений целесообразно объяснять, используя гидродинамическую аналогию, но думаем, что в этом нет необходимости. [c.178]

На рис. 6.14,6 показан ход траекторий главного напряжения растяжения. Видно, что эти траектории, огибая внутренний угол, сгущаются около точки В и отходят от внешнего угла (от точки А). Картина траекторий объясняет природу увеличения напряжения в точках В, В. Такое увеличение напряжения называют кон1 внт-рацией, а местные особенности формы, вызывающие концентрацию, носят название концентраторов. Геометрическим коэффициентом концентрации напряжения Од называют отношение истинного наибольшего напряжения в зоне концентрации к тому напряжению о, которое находят по формулам, выведенным в гл. IV и V. Эти формулы не учитывают неравномерности распределения напряжений, [c.164]

Для нахождения величины коэффициента концентрации напряжений, очевидно, надо уметь определять величину местных напряжений Стщах- Задача эта очень трудная и методами сопротивления материалов не решается. В боль- [c.51]

На рис. 159 показано распределение напря-жений а в поперечном сечении, проходящем через отверстие в растянутой полосе. Наибольшие напряжения возникают у краев отверстия. Отношение наибольших местных напряжений (ст а д) к номинальным ст называют теоретическим коэффициентом концентрации напряжений [c.184]

Целью работы является изучение концентрации местных напряжений в местах нарушения правильности формы образца, определение коэффициента концентрации напряжений и изучение методики определения напряжений электротензометриро-ванием. [c.87]

Концентрация напряжений — местное повышение напряжений вблизи отверстий, резьбы и других изменений конструктивных форм. Картина напряженного состояния в выточке образца, подвергнутого растяжению в упругой области, показана на рис. 62. В вершине надреза имеет место объемное напряженное состояние с главными напряжениями 01, 02 и ffa. Зависимость между максимальными и номинальными напряжениями имеет вид атах= Од Он, гдеОд—теоретический коэффициент концентрации напряжений, зависящий от геометрии концентратора, размеров образца и вида напряженного состояния. [c.119]

Третьей характерной особенностью композиций являются ма.иые деформации. В случае металла местные пластические деформации разгружахот концентрации напряжений и перераспределяют последние в местах резких изменений геометрии, дефектов и вырезов, поэтому формулы, описывающие коэффициенты концентрации напряжений К и коэффициенты усталостной прочности [c.95]

В обстоятельных исследованиях И. А. Одинга и С. Е. Гуревича i[4] было показано, что при одном и том же номинальном напряжении, существующем в нагруженном образце, уменьшение радиуса надреза приводит к увеличению местного напрялгения в области вершины концентратора. Следовательно, номинальные напрялсения а, необходимые для возникновения усталостной трещины, тем меньше, чем острее надрез или чем больше са. Вместе с тем для возникновения трещины необходимо, чтобы напряжение существовало не только на поверхности, но и на некотором участке определенных размеров вглубь от вершины надреза. Поэтому мон<но предположить, что интенсивность уменьшения напряжений 0 1 в зоне высоких коэффициентов концентрации напряжений невелика, что объясняется высоким градиентом напряжений для этих значений аа [c.21]

Более простым и достаточно точным для инженерных расчетов является метод, основанный на использовании интерполяционных зависимостей, связьшающих коэффициенты концентрации напряжений и деформаций в упругой и неупругой областях деформирования. Этот метод имеет практическое значение, поскольку именно максимальные местные деформации в зонах концентрации определяют сопротив-леьше длительному малоцикловому и неизотермическому нагружению. [c.22]

Более простое и в то же время достаточно точное для инженерных расчетов решгние дает использование интерполяционных зависимостей между коэффициентами концентрации напряжений и деформаций в уп-pjo-ой и неупругой областях деформирования. Эти зависимости имеют большое практическое значение, поскольку именно максимальные местные деформации в зонах концентрации определяют сопротивление мало цикловой усталости при длительном и неизотермическом нагружении (не всегда необходимо знать поля деформаций для всей детали). [c.88]

МИ колебаниями от главных циркуляционных насосов, гидродинамическими усилиями от изменения скоростей и направлений потоков теплоносителя в первом контуре, тепловыми пульсациями от недостаточного перемешивания потоков теплоносителя, вибрациями и колебаниями от сейсмических нагрузок. Сложный спектр высокоскоростных и вибрационных механических и тепловых нагрузок имеет место при различных аварийных режимах, связанных с возможным разрывом главных трубопроводов первого контура и динамическим смещением опор корпуса реактора при мощных землетрясениях и разрывах. Характер и анализ перечисленных выше статических и циклических нагрузок и связанных с ними напряжений приведены в нормах расчета на прочность [1,2]. Перечисленные выше нагрузки создают в корпусах и других злементах первого контура водо-водяных реакторов соответствующие номинальные нагфяжения. Учитывая сложность конструктивных форм этих элементов, неравномерное распределение температур по толщине стенок каждого элемента и между отдельными элементами, а также различие в физико-механических свойствах (коэффициенты линейного расширения, теплопроводность), суммарные местные напряжения могут значительно (в 2—3 раза и более) превосходить номинальные. По данным [1, 2, 6, 23, 29—37], коэффициенты концентрации напряжений а от механических нагрузок (равные отношению местных напряжений в различных зонах корпуса реактора к номинальным напряжениям в гладкой цилиндрической или сферической части) составляют величины порядка 1,5—5. Для некоторых из зон корпуса эти коэффициенты приведены в табл. 1.3. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...