Типы предельных состояний и запасы прочности

ТИПЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ И ЗАПАСЫ ПРОЧНОСТИ [c.37]

Поэтому для определения предельного состояния элемента конструкции необходимо не только учитывать наличие начального дефекта на масштабном микроскопическом уровне, но и в последующем процессе увеличения длины трещины возникает возможность проведения контроля с обоснованной периодичностью для ее своевременного выявления. Используемые в расчетах коэффициенты запаса прочности при установлении ресурса по критерию усталостной прочности несут на себе смысловую нагрузку наиболее полного учета всех возможных несоответствий между предполагаемыми условиями эксплуатационного нагружения и условиями, воспроизводимыми в испытаниях. Они включают многообразие факторов, влияющих на рассеивание усталостной долговечности, в том числе и при наличии малых по величине дефектов типа трещин. [c.47]

В зависимости от условий эксплуатации деталей, механических свойств материала и типа напряженного состояния предельные нагрузки для них по разрушению, перемещениям или деформациям могут иметь различную величину. Для определения запаса прочности принимается наименьшая из предельных нагрузок. [c.486]

С использованием уравнения (17) суммирования длительных статических и термоциклических повреждений для циклов с выдержкой при максимальной температуре была получена диаграмма предельных разрушающих состояний в виде вогнутой кривой гиперболического типа в координатах относительных долговечностей [8]. Уравнение для расчета запаса прочности при длительном термоциклическом нагружении имеет следующий вид [c.167]

В зависимости от условий эксплуатации деталей, механических свойств материала и типа напряженного состояния наблюдаются различные соотношения между предельными нагрузками по разрушению, перемещениям или деформациям и между запасами прочности, определенными по этим нагрузкам. [c.74]

Если Ati превышает заданное допустимое значение (т. е. Д 1 > [Aif]i), то при эксплуатации элемент конструкции находится в вязком состоянии. В этом случае (при отсутствии макродефектов типа трещин) предельные нагрузки превышают расчетные, определяемые по пределам текучести и прочности, и оценку сопротивления разрушению проводят по предельным нагрузкам и деформациям в соответствии с уравнениями (259) и (260). Вязкие разрушения пластических металлов при низких уровнях номинальных напряжений (на уровне предела текучести и ниже) могут произойти при размерах дефектов, превышающих сотни миллиметров (что для большого числа сосудов давления соответствует потере плотности). При появлении в конструкциях таких дефектов их эксплуатация становится затруднительной или невозможной без проведения соответствующих мероприятий изменения режимов работы, проведения ремонтных работ, замены поврежденных элементов и т. д. Обеспечение температурного запаса [Л<] [c.73]

Расчетный случай 11 — максимальная рабочая нагрузка, включаюш,ая в себя кроме нагрузки от собственного веса и номинального веса груза и грузозахватного приспособления также и максимальные динамические нагрузки, возникающие при резких пусках, экстренном торможении, внезапном включении или выключении тока, и предельную нагрузку от ветра при рабочем состоянии машины. Определение динамических нагрузок при пуске ведется по максимальному моменту (см. рис. 109) для всех типов двигателей. Предельные значения максимальной, рабочей нагрузки ограничиваются значением момента пробуксовки или юза ходовых колес, а также максимальным моментом двигателя или тормоза или специальными предохранительными устройствами (проскальзыванием фрикционной муфты предельного момента, срезом предохранительных штифтов, срабатыванием электрозащиты и т. п.). Расчет по этому случаю ведется с учетом максимально возможного уклона пути, а для плавучих кранов учитывается максимальный крен. Для этого случая металлические конструкции и детали механизмов рассчитывают на прочность с обеспечением заданного запаса прочности относительно предела текучести (для сталей) и предела прочности (для чугунов). По этому же расчетному случаю проводится проверка грузовой устойчивости крана (см, гл, X). [c.70]

Путем сопоставления рабочего цикла, определяемого координатами рабочей точки (Р. Т), с некоторым предельным циклом могут быть определены запасы прочности турбинного диска по отношению к двум опасным состояниям (знакопеременное течение, приводящее к термоусталости, и прогрессирующее нарастание деформации, результатом которого может быть нарушение работоспособности конструкции или разрушение статического типа). Аналогия между диаграммой приспособляемости (рис. 71) и известной диаграммой предельных амплитуд напряжений (эта аналогия будет наиболее полной, если линию, определяющую условия знакопеременного течения, построить для температурных циклов при со = onst) позволяет использовать некоторые соображения и методы, принятые в расчетах на выносливость [120, 151, 158]. [c.157]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

С помощью указанных критериев разрушения можно определить запасы прочности по предельным нагрузкам, местным упругопластическим деформациям, коэффициентам интенсивности напряжений и деформаций, размерам дефектов типа трещин — уравнения (259)-(261), (264)-(269), (280). Для крупких, квазихрупких и вязких состояний дополнительно рассчитывают [c.211]

При расчете по методу предельных состояний вместо единого коэффициента запаса прочности используют систему трех коэффициентов безопасности по материалу, перегрузки и условий работы, устанавливаемых на основании статистического учета условий работы конструкции. По этому методу можно установить требования к работе конструкции, обеспечивающие ее надежность, а также аакое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять этим требованиям. Это состояние называют предельным. Метод расчета по предельным состояниям имеет целью не дюиускать наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего срока службы конструкции. Законы распределения действующих нагрузок (вес груза, ветровая нагрузка, динамические нагрузки и т. п.) для всех типов грузоподъемных [c.220]

Очевидно, что использование де( рмационных критериальных уравнений типа (2,165) может позволить рассчитать долговечность лопаток, работающих в условиях каждой из перечисленных схем, если известна кинетика их напряженно-деформированного состояния. Для определения степени надежности лопаток целесообразно использовать метод определения запасов прочности по термоциклической к ) и статической кг) составляющим, смысл которого пояснен на рис. 7.6. Кривая 1кс1 - предельная, положение которой соответствует условиям разрушения согласно уравнению (2.165) при значениях чисел циклов, длительности и максимальной температуре цикла, отвечающих выбранному режиму работы ГТУ, эквивалентному реальной программе эксплуатации. Запасы прочности лопатки, напряженное состояние которой (в наиболее нагруженном участке) характеризуется положением точки А , определяются как отношения к - Ке1Ье кг = ас/аЬ [269]. Может использоваться и понятие единый за- [c.458]

В связи с этим оценка склонности реакторных сталей к хрупкому разрушению по результатам испытаний стандартных образцов на ударную вязкость принималась необходимой, но недостаточной для предотвращения опасности хрупкого разрушения. В конце 50-х-начале 60-х годов в СССР, США и Англии были проведены испыгания крупногабаритных образцов толщиной от 50 до 250 мм и шириной от 200 до 1200 мм [2, 7, 14, 16]. Эти образцы имели острые надрезы типа дефектов и трещин, сварные швы часть образцов подвергалась предварительному деформационному старению. Для испытаний таких образцов были использованы уникальные установки с предельными усилиями от 1500 до 8000 тс (15-80 МН), По результатам проведенных испьпаний была определена область критических состояний, характеризуемых резким уменьшением прочности и пластичности реакторных сталей как для стадаи возникновения, так и для стадии развития хрупких трещин. В последнем случае при температурах ниже критических разрушающие напряжения оказывались весьма низкими (0,05-0,15 от предела текучести). При наличии высоких остаточных напряжений от сварки разрушения крупногабаритных образцов с дефектами также происходили при низких номинальных напряжениях от нагрузки. Этими оп<,пными данными была обоснована необходимость расчета прочности атомных реакторов [5] по критическим температурам хрупкости и разрушающим напряжениям кр хрупких состояниях с введением запасов [ДГ] и кр соответственно, а также важность проведения термической обработки для снятия остаточных напряжений. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...