Напряжения и деформации при изгибе дисков

Напряжения и деформации при изгибе дисков [c.31]

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]

Чтобы удовлетворить программно-методическим требованиям и из-за необходимости значительного сокращения, пришлось частично переработать следующие разделы курса основания для выбора коэффициента запаса прочности гибкие нити сложное напряжённое состояние контактные напряжения сдвиг и кручение расчёт составных балок определение деформаций при изгибе кривые стержни напряжения при ударе. Существенно дополнены главы, в которых рассмотрены общий случай определения напряжений при сложном действии сил устойчивость плоской формы изгиба расчёт вращающихся дисков вопросы колебаний упругих систем. [c.13]

Величина (Ущ в формуле (131) учитывает изменение потенциальной энергии массы диска в поле центробежных сил, а также работу, совершаемую при изгибе диска начальными напряжениями о . и о , имеющими место в его срединной плоскости . При изгибе диска точки его срединной поверхности получают поперечные смещения ш, а также дополнительные перемещения ия V в радиальном и окружном направлениях. Перемещения и и V имеют 2-й порядок малости в сравнении с ш. Дополнительные деформации элемента срединной поверхности в радиальном и окружном направлениях с учетом членов второго порядка (см. том I, главу II) составят [c.475]

Увеличение потенциальной энергии деформации диска при изгибе зависит от напряжений и Оф и равно [c.22]

Ввиду нелинейной связи деформаций и напряжений при ползучести эта задача должна быть решена путем рассмотрения изгиба диска совместно с растяжением в поле центробежных сил. [c.184]

В отличие от этого, при сварке между собой дисков ротора (фиг. 29, б) деформация шва в процессе сварки затруднена вследствие жесткости примыкающих к шву дисков. В результате после сварки в перемычках между дисками неизбежно возникновение реактивных тангенциальных и осевых напряжений растяжения и изгиба. Подобно этому при вварке сопловой коробки во внутренний цилиндр (фиг. 29, в) также неизбежно возникновение реактивных тангенциальных и радиальных напряжений растяжения, обусловленных жесткостью стенки цилиндра. Появления реактивных напряжений следует ожидать, например, при сварке замыкающих стыков паропроводов и в ряде других случаев. Величина их обычно тем больше, чем меньше расстояние между закреплениями. [c.62]

Исследуемой частью диска при этом оказывается полотно. На рис. 3.17 дана схема нагружения диска и приспособления для испы тания его на усталость. Ободную часть диска насаживают на кольцевой выступ опорной плиты, закрепленной на траверсе машины. Осевая нагрузка передается на ступичную часть (или полотно), вызывая в полотне плоский изгиб. Деформации в полотне измеряют тензорезисторами различной базы в зависимости от конструктивных особенностей диска. Расчет напряжений в диске проводят для [c.122]

Для оценки влияния остаточных напряжений на характеристики материала при неравномерном напряженном состоянии (изгиб, кручение, растяжение образцов с надрезом и т. д.) рассмотрим напряжения во вращающемся диске (рис. 8.18). Пусть остаточные напряжения распределяются, как показано на рис. 8.18, а. В этом случае угловая скорость, при которой на наружной поверхности начнется пластическая деформация (рис. 8.18,6 и д). будет больше, чем в случае распределения остаточных напряжений по схеме (рис. 8.18, г). Величина предельной угловой скорости для пластичного материала зависит только от свойств материала и не зависит от первоначальной эпюры остаточных напряжений. Характер эпюры остаточных напряжений, образовавшихся в результате неравномерной пластической деформации диска при вращении, не зависит практически от исходной эпюры (рис. 8.18, в и е). [c.295]

Повышение предела текучести путем предварительного наклепа. Переход от упругой к упругопластической деформации практически очень редко происходит одинаково по всему объему. Большей частью вследствие неравномерности напряженного состояния и других причин одна часть объема детали (например, внешние зоны при нагружении изгибом и кручением, внутренние зоны при нагружении труб и сосудов внутренним давлением и вращающихся дисков центробежными силами и т. д.) может претерпевать значительные пластические деформации, в то время как соседние, менее напряженные области еще не выходят за пределы упругой деформации. Пластические деформации по величине обычно значительно превышают упругие. После удаления внешних сил, вызывающих неравномерную пластическую деформацию, в разных зонах тела возникают внутренние напряжения противоположных знаков, взаимно уравновешивающиеся в пределах данного тела. [c.262]

Напряжения и деформации. Уравнения равновесия и совместности. При рассмотрении дисков, имеющих плоскую срединную поверхность, взаимным влиянием растягивающих и изгибающих сил пренебрегали. Однако в некоторых случаях диски выполняют несимметричными, искривленными не только для лучшей компоновки, но также для использования восстанавливающего эффекта центробежных сил и уменьшения напряжений изгиба. Несимме- [c.39]

Oi — иитенсивность суммарных напряжений при растяжении и изгибе диска е —. интенсивность деформаций при растяжении диска е — иятенсивность суммарных деформаций при растяжении и изгибе диска [c.186]

Кривые ползучести при растяжении под постоянным напряжением являются основным источником наших сведений о ползучести данного материала, так как подобного рода испытания наиболее просты, проводятся иа различных сплавах достаточно широко и настоящему времени накоплено много экспериментальных данных. Элементы реальных конструкций находятся обычно в более сложных условиях, нагрузка и температура могут меняться во время эксплуатации, и распределение напряжений часто оказывается неравномерным иам приходится судить об изгибе стержня, о напряжениях и деформациях в трубе под внутренним давлением, о поведении вращающегося диска на основании кривых ползучести. Для этого необходимы некоторые гипотезы относительно зависимости между напряжением, деформациями и временем, кот1)рые должны носить достаточно универсальный характер. [c.436]

В другой представляющей большое значение статье ), посвященной деформациям, симметричным относительно оси, Винклер исследует цилиндрическую трубу, находящуюся под равномерными внутренним и внешним давлениями, и выводит формулу Ламе. При определении необходимой толщины стенки для трубы Винклер опирается на теорию наибольших нормальных деформаций и приходит к формуле, несколько отличающейся от формулы Ламе. Оп исследует также и условия по торцам трубы, рассматривая сферические и плоские торцы. Для того и другого случаев Винклер дает уравнения для напряжений и показывает, что цилиндрическая труба испытывает у концов некоторый местный изгиб. Учитывая его, он вводит поправки в теорию, разработанную до него Шеффлером (см. стр. 163). В заключение Винклер выводит соотношения между напряжениями во вращающихся дисках и пользуется ими в расчете маховиков ). [c.187]

Наиболее важные результаты былн получены в области исследования со- противления однократному статическому н динамическому разрушению с учетом начальных макродефектов на базе линейной и нелинейной механики разрушения. Это в первую очередь относится к разработке теории и критериев хрупкого и квазихруикого разрушений упругих и упругопластических тел с трещинами. К числу силовых, энергетических и деформационных критериев относятся критические значения коэффициентов интенсивности напряжений Ки и Кс, пределов трещиностойкости энергии разрушения Gi , G , Уь J , раскрытия трещин или бе, а также критические деформации в вершине трещин е . Для определения указанных характеристик известны многочисленные методики испытаний — на статическое растяжение плоских и цилиндрических образцов с трещинами, на статический изгиб и внецентренное растяжение плоских образцов, на внутреннее давление сосудов, на растяжение центробежными силами при разгонных испытаниях дисков. [c.21]

При растяжении (или сжатии) без изгиба суммарная деформация е равна г=а1Е+Ёр +ед+а1. Первое слагаемое в правой части соответствует упругой деформации, второе — быстрая (практически мгновенная) иластич. деформация в момент приложения нагрузки третье — деформация П., растущая со временем четвертое — температурная деформация а — коэфф. линейного расширения, t — разность темп-р). Величины в и в определяются различными физич. "процессами и потому их следует разграничивать. В условиях установившейся П. а, t, е от времени не зависят и потому rfe/rft== —dz ldx, т. е. со временем меняется лишь g. Расчеты па П. позволяют определять напряжения, деформации и время работы в условиях П., исходя из св-в данного материала, задаваемых или графически — кривой П., или нек-рыми хар-ками сопротивления П. Такие расчеты проводят Гл. обр. для стадии установившейся П., предполагая, что Spp ajE. Существуют расчеты на 11. для тонкостенных и толстостенных труб, пластин, вращающихся дисков, турбинных лопаток и диафрагм, фланцев, оболочек, пружин, валов и т. д. П. играет важнейшую роль для материалов паропроводов, паровых котлов, турбинных лопаток, частей атомных реакторов, ракет и др. деталей, длительно подвергаемых механич. и термич. нагрузкам и нагреву. Ввиду отсутствия в б. ч. случаев соответствия между кратковременными ( статическими ) испытаниями и испытаниями на П. оценка жаропрочных сплавов проводится в значит, море по их сопротивлению П. [c.7]

А. Тимпе ), рассмотрев несколько частных случаев, пришел к решениям X. С. Головина для изгиба части кольца парами и силами, приложенными по концам. Круглое кольцо представляет собой простейший случай многосвязной области, и общее решение для него содержит многозначные члены. Тимпе дает физическое истолкование факту многозначности решений, принимая во внимание остаточные напряжения, возникающие в результате разрезания кольца, смещения одного конца в месте разреза относительно другого и последующего соединения их тем или иным способом. Как мы уже упоминали выше (см. стр. 421), общее исследование решений двумерных задач для многосвязных контуров было проведено Дж. Мичеллом ), показавшим, что распределение напряжений в этом случае не зависит от упругих постоянных материала, если объемные силы отсутствуют, а поверхностные силы таковы, что их равнодействующая обращается в нуль на каждом контуре. Это заключение представляет большую практическую важность в тех случаях, когда исследование напряжений производится поляризационно-оптическим методом. Случай кругового диска, нагруженного в произвольной точке сосредоточенными силами, был исследован Р. Миндлином ). Автор настоящей книги изучил частный случай напряженного кругового кольца, именно сжатие его двумя равными противоположно действующими по диаметру силами ). При этом было показано, что в сечении, расположенном на некотором расстоянии от точек приложения нагрузок, достаточно точным для практических целей является даваемое элементарной теорией Винклера гиперболическое распределение напряжений. Другие примеры деформации круговых колец были изучены Л. Файлоном ) и Г. Рейсснером ). К. В. Нельсон ) в связи с задачей [c.486]

С другой стороны известно, что хрупкое разрушение деталей машин определяется не только пониженным сопротивлением отрыву, но и пониженной способностью металла к местной пластической деформации и к перераспределению напряжений в местах их концентрации за счет местной пластической деформации. Эта последняя особенность, по С. Т. Кишкину, придается и устраняется методами обработки металла, отличными от методов повышения сопротивления отрыву, и должна учитываться в методике проверки качества металла. В исследованиях С. Т. Кишкина и др., например, сопротивление отрыву принято [110] определять по А. Ф. Иоффе (при низких температурах) или изгибом круглого диска, опертого по контуру, в то время как способность материала перераспределять напряжения оценивается путем испытания надрезанного образца на растяжение с перекосом или путем испытания надрезанного образца на изгиб. [c.100]

В последнее время изучили напряженное состояние дисков колесных пар и установили (на них такие точки, в которых суммарные напряжения от изгиба или сжатия-растяжения зависят только от вертикальных или только от горизонтальных боковых сил, действующих на колесо. В этих точках на сленвают проволочные датчики сопротивления и соединяют их м ЖДУ собой так, что при качении колеса непрерывно измеряются суммарные деформации от действия или только вертикальных или только боковых сил. Поскольку эти датчи- ки установлены 1 а йрэщающемся колесе, то общие выводы из электрической, с мы наклеенных датчиков делаются с по-) ошью специальных токосъемников. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...