Основы расчетов на сопротивление усталости

Основы расчетов на сопротивление усталости [c.7]

Основы расчета на статическую прочность изучают в курсе Сопротивление материалов . Общие методы расчетов на статическую прочность, а также расчеты на сопротивление усталости и контактную прочность здесь рассматривают в применении к конкретным деталям, уделяя особое внимание выбору расчетных схем и значений коэффициентов запаса прочности или допускаемых напряжений. [c.30]

В этой формуле Qi - нормативные нагрузки в рассматриваемом элементе, в качестве которых принимаются максимальные нагрузки рабочего состояния или аварийные нагрузки в соответствии с расчетным случаем и возможной их комбинацией щ - коэффициенты перегрузки, учитывающие возможное превышение действительными нагрузками их нормативных значений. Значения этих коэффициентов устанавливаются на основе практического опыта с учетом назначения кранов и условий их эксплуатации для собственной массы металлоконструкции п = 1,05... 1,1 для расположенного на конструкциях оборудования П2 = 1,1... 1,3 для груза щ — 1,1... 1,5 (большие значения принимают для малых грузов и для тяжелого режима работы) щ < 1,5 - коэффициент перегрузки горизонтальных сил инерции, зависящий от ускорений при пусках и торможениях П5 = 1,2...2,о - коэффициент, учитывающий раскачивание груза для ветровой нагрузки пе = Г, 1 (в соответствии с указаниями ГОСТ 1451 - 77 учитывается только для нерабочего состояния крана) для монтажных нагрузок принимают коэффициенты перегрузки Пм = /,2 для транспортных нагрузок при транспортировании по железной дороге и водным путям Птр = 1)1, а. при транспортировании автотранспортом Птр = /,3 (при расчете на сопротивление усталости, где в качестве нормативных нагрузок принимают эквивалентные нагрузки, коэффициенты перегрузки п, = 1) Л - геометрический фактор рассчитываемого элемента (площадь, статический момент инерции, момент сопротивления). [c.491]

Проверочный расчет валов производится на сопротивление усталости и жесткость, а в отдельных случаях на колебания . Выполняется после конструктивного оформления вала на основе проектировочного расчета и подбора подшипников. [c.297]

В настоящее время, однако, физические основы теории твердого тела не находятся еще на такой стадии развития, чтобы на их базе можно было бы создать методы расчета на выносливость. Поэтому приходится, сохраняя все предпосылки механики сплошной среды, идти по пути накопления экспериментальных фактов, из совокупности которых можно было бы выбрать подходящие правила как руководство для расчета. Объединение и систематика экспериментальных данных и представляют собой в настоящее время содержание теории сопротивления усталости. [c.385]

Когаев В. П. Статистические характеристики сопротивления усталости и расчет на прочность деталей машин. — В кн. Совершенствование расчетов прочности и надежности машин на основе статистических методов. М. Машиностроение, 1972, с. 10—28. [c.237]

Формулы (5.5), (5.14), (5.16) широко применяют в расчете деталей машин на прочность при переменных нагрузках. Однако сейчас назрела необходимость дальнейшего развития методов расчета, требующего выхода за рамки условных допущений, положенных в основу вывода формулы (5.5). Это связано с необходимостью учета случайного характера изменения эксплуатационных напряжений, рассеяния характеристик сопротивления усталости, с необходимостью оценки ресурса по параметру вероятности разрушения. [c.165]

Сопротивление усталости материала определяется по результатам испытаний на усталость гладких образцов с плавным утонением в зоне предполагаемого разрушения. Форма и размеры образцов, методы проведения испытаний, требования к технологии изготовления оговорены в ГОСТе, а также в справочной и методической литературе [45]. Обычно за основу в расчетах на выносливость деталей принимают характеристики сопротивления усталости материала, полученные, при симметричном изгибе или растяжении — сжатии гладких образцов диаметром 7. .. 8 мм. Результаты испытаний на усталость образцов разного размера концентрацией напряжений при наложении постоянно действующей- статической нагрузки в условиях нагрева и с различной частотой нагружения позволяют построить зависимости пределов выносливости от конструктивных и эксплуатационных факторов и использовать их для расчетной оценки характеристик усталости деталей. В табл. 2.2 в. качестве примера представлены значения пределов выносливости некоторых деталей, разрушившихся в эксплуатации от усталости. [c.39]

Проверочный расчет валов выполняют для проверки сопротивления усталости и жесткости после проработки конструкции вала на основе проектного расчета. [c.184]

Предложенный метод оценки сопротивления усталости поверхнос-тно-упрочненных деталей создает возможность дальнейшего совершенствования прочностных расчетов на основе теории подобия. [c.88]

Практика показывает, что углы наклона кривых усталости при изгибе, характеризующие сопротивление зубьев циклическим перегрузкам, изменяются в широких пределах в зависимости от режимов химико-термической или деформационной обработки. Значение показателя степени кривой усталости при расчете на изгибную выносливость для исследованных цементованных сталей составляет 2,2-13,9 [52]. Определение допускаемых напряжений необходимо проводить на основе характеристик кривых усталости или значений базовых пределов выносливости и показателей степени д для выбранных материалов с учетом коэффициентов КуИ Из зависимости (5.1) следует, что изменение допускаемых напряжений с учетом характеристик кривых усталости и упрочненного слоя можно определить на основе соотношения [c.119]

Подход 3. Расчеты производятся на основе теории приспособляемости для реального цикла без его разбиения на составляющие (как и в случае подхода 2). При этом характер циклической нестабильности материала и влияние выдержки на сопротивление малоцикловой усталости учитываются соответствующим выбором предельных характеристик - предела текучести о . Поскольку аппарат теории приспособляемости использует [c.555]

Основные механические закономерности сопротивления материалов малоцикловому и длительному циклическому нагружению, а также деформационно-кинетический критерий малоциклового и длительного циклического разрушения необходимы для решения соответствующих задач определения кинетики деформированных состояний в зонах концентрации и оценки долговечности на стадии образования трещины. Полученные данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению использованы для расчета малоцикловой усталости циклически нагружаемых конструкций. Применительно к сварным трубам большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов, волнистым компенсаторам и металлорукавам на основе их испытаний разработаны и экспериментально обоснованы методы расчета малоцикловой усталости при нормальных и высоких температурах. [c.275]

Исследование циклического разрушения в упруго-пластической области, имеющего актуальное значение для энергетического, транспортного, строительного оборудования и ряда других отраслей, основывались прежде всего па изучении кинетики напряженного состояния по мере накопления числа циклов на основе свойств диаграмм циклического деформирования. Были установлены в силовом и деформационном выражении условия возникновения либо усталостного, либо квазистатического разрушения, предложены соответствующие схемы расчета для эластичного и жесткого нагружения. Показаны особенности влияния циклических пластических свойств на эффект концентрации напряжений для этого случая сопротивления усталостному разрушению. Применительно к циклическому деформированию от повторного нагрева и охлаждения малоцикловое термоусталостное разрушение бы.ло описано соответствующими кривыми усталости в деформационном выражении, полученными для данного температурного перепада, показана применимость критерия октаэдрических напряжений для плоского напряженного состояния в этом случае. [c.42]

Предложения [14, 15] но методу расчета применительно к высокотемпературным атомным энергетическим установкам являются развитием расчета при отсутствии ползучести, и между ними существует определенная преемственность. В расчете размахов местных неупругих деформаций используется соотношение типа Нейбера, кривая циклического деформирования формируется на основе характеристик сопротивления деформированию, зависящих от изменения температур и длительности полуцикла. При формировании циклов рассматривается процесс изменения приведенных местных деформаций от эксплуатационных нагрузок (теория наибольших касательных напряжений). Уравнение кривой усталости включает упругую и пластическую предельные деформации, зависящие от температуры и длительности нагружения. Эти деформации определяются через базовые характеристики механических свойств при кратковременном и длительном нагружении. [c.38]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Деталь не должна разрушаться или получать пластические деформации при действии на нее нагрузок. Различают статическую потерю прочности и усталостные поломки деталей. Потеря прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести а,, для пластичных материалов или предел прочности ст для хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Усталостные поло.мки вызыва -отся длительным действием переменных напряжений, значение которых превышает характеристики выносливости материалов (например, о ,). Основы расчета на прочность и усталость были рассмотрены в разделе Сопротивление материалов . Здесь же общие законы расчетов на прочность т усталость рассматривают в применении к конкретным деталяму [c.260]

Рассматривается проблема оптимизации с помощью ЭВМ технологии из-готовлешш деталей ГТД по критериям прочности с учетом действия высоких звуковых частот нагружения и эксплуатационных температур. Дается методика учета охлаждения заделки (для иодавления ползучести) ири расчете цаиряжений в образцах, моделирующих перо лопаток при испытаниях по схеме поиеречны.х колебаний на высоких звуковых и ультразвуковых частотах. Предложена математическая модель и дан пример ее практического использования для оптимизации режимов и законов программного или адаптивного управления операциями. На основе аналитического исследования деформаций в характерных концентраторах напряжений найдены обобщенные параметры для контроля состояния поверхностного слоя, отражающие влияние технологии на сопротивление усталости детали. [c.438]

Советские исследователи-прочностники показали, что закономерности усталостных разрушений металлов лежат в основе расчета деталей машин под действием переменных напряжений, а также обоснования конструктивных и технологических способов увеличения их прочности. В связи с этим важную роль играют прежде всего концентрация напряжений и абсолютные размеры, как факторы прочности деталей. Анализ значительного экспериментального материала показал существование, с одной стороны, влияния абсолютных размеров на сопротивление усталости как проявление структурной неоднородности материала и влияние дефектов его строения и, с другой, эффект неоднородности напряженного состояния (Г. В, Ужик и др.). На утомляемость деталей наряду с концентрацией напряжени и абсолютных размеров оказывают большое значение качество поверхности, свойство поверхностного слоя и влияние среды (сопротивление усталостному разрушению в коррозионных средах, кавитационные разрушения). [c.43]

Расчет прочности зубьев из условия сопротивления контактной усталости рабочих поверхностей. Расчет на прочность прямозубых и косозубых цилиндрических передач стандартшюван ГОСТ 21354-75. В излагаемых ниже основах расч.зта введены некоторые упрощения, мало влияющие на результаты расчетов для большинства случаев практики. [c.448]

В главах 1-7 изложены основы сопротивления материалов расчет прямых стержней при простейших видах напряженно-деформированного состояния и стержневых систем, в том числе, ферм и пружин. Главы 9-14 сборника охватывают основы теории напряженного и деформированного состояний, прочность стержневых систем при сложном напряженном состоянии, безмомент-ные оболочки вращения, продольно-поперечный изгиб и устойчивость стержней, модели динамического нагружения стержневых систем, учет эффектов пластичности и элементы методов расчета на усталость. Кроме того, добавлен материал, касающийся стержней большой кривизны, а также задачи повышенной сложности. Общие теоретические положения вынесены в первый параграф приложения. Основные гипотезы сопротивления материалов сформулированы в виде аксиом, что призвано подчеркнуть феноменологический подход к построению фундамента этой науки как раздела механики деформируемого твердого тела. [c.6]

М е X а н и з м ы п е р е. д в и ж е н ц я н а п н е в м о к о-лесном и гусеничном хо д у. Для расчета на прочность и сопротивление усталости элементор трансмиссии ходовых частей кранов на пневмоколесном и гусеничном ходу используют экспериментально-статистический и расчетный способы. Первый способ основан на анализе результатов экспериментальных исследований нагрузочных режимов в различных- условиях эксплуатации и нахождении обг их, присущих данному классу крана закономерностей. В основу второго способа положены расчеты режимов движения и нагрузок в определенных условиях эксплуатации. [c.433]

Существуют теоретические методы определения структурной стабильности сплавов. В 60-е годы была разработана методика расчета Факомп [2], позволяющая с той или иной точностью определять склонность сплава на никелевой основе данного состава к образованию ТПУ фаз - главной причины охрупчивания и снижения работоспособности сплавов. Используя диаграмму (см. рис. 1.28) также возможен теоретический прогноз поведения сплава. Что касается определения количественных закономерностей связи структуры и свойств, то они определяются только экспериментально. Речь в данном случае идет о механических свойствах (<Гв, <Го , б, 0, КСи), сопротивлении ползучести, длительной прочности, сопротивлении усталости и термической усталости и других характеристиках. В справочниках же обычно приводят отдельные данные, касающиеся только изменений кратковременных механических свойств, которые, как известно, при высоких температурах свидетельствуют лишь о работоспособности металла в части чувствительности к надрезу и [c.254]

Выполненный выше анализ теорий усталостного разрушения металлов, базируюш ихся на энергетических критериях, показывает, что главные задачи, которые могут быть решены на основ такого подхода, сводятся к расчету кривых усталости гладких образцов на основе данных по их деформированию и разрушению при монотонном увеличении нагрузки и к определению предела выносливости по начальному участку кривой усталости. Недостатком этих работ, с одной стороны, является отсутствие подходов, которые дали бы возможность учесть влияние на характеристики сопротивления усталостному разрушению конструкционных и эксплуатационных факторов и, с другой — ограниченность экспериментальных данных, по которым осуш ествлялись проверки справедливости энергетических критериев. [c.209]

Установлено, что по мере увеличения числа циклов (перераспределения напряжений) величина размаха полных деформаций Ае не изменяется. Отсюда следует, что при постоянных форме, периоде, max цикла и величине статической нагрузки величина Ас может быть принята в качестве параметра, характеризующего долговечность лопаток. Таким образом, для оценки долговечности лопаток можно использовать упрощенный метод [253], основанный на сопоставлении расчетных значений Ае (на основе упругого расчета) с данными, характеризующими сопротивление термической усталости материала Np - /(Ае) при ах = onst, Тц onst, полученными при испытании образцов по методике Коффина. Этот метод не учитывает возможных влияний статических напряжений в лопатках, образуюпщхся цод действием центробежных сил и изгибающих моментов, вызванных действием газового потока. [c.461]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...