Механические свойства материалов и запасы прочности

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ И ЗАПАСЫ ПРОЧНОСТИ [c.16]

Это соотношение показывает, что при взятых механических свойствах материалов и максимальной несущей способности равно-прочности слоев получить не удается запас прочности п аг < < <гэд. т. е. относительная нагрузка армирующего слоя АГ-4 (по запасу прочности) выше, чем основного материала ЭД-5. [c.229]

Если способность деталей и узлов воспринимать воздействие внешних и внутренних сил без возникновения пластических деформаций определить условно как прочность, тогда отношение соответствующего предела, характеризующего механические свойства материалов в месте контакта, к контактному напряжению будет выражать запас прочности [c.117]

В справочнике приводятся основные расчетные формулы по деталям машин и различные справочные материалы к ним значения допускаемых напряжений и запасов прочности в машиностроении, значения различных эмпирических коэффициентов, основные размеры некоторых наиболее часто встречающихся деталей машин по ГОСТам и ведомственным нормалям, механические свойства наиболее применяемых материалов в машиностроении и некоторые другие данные. [c.3]

Вероятность разрушения как характеристика прочностной надежности правильно отражает качественные особенности задачи она возрастает прн уменьшении запаса прочности и увеличении рассеяния нагрузок и механических свойств материалов. Однако ее использование как нормативной характеристики для определения отказов ответственных конструкций (разрушений с тяжелыми последствиями) ограничено [c.578]

В этом случае, учитывая, что временное сопротивление превышает предел текучести на 50— 70%, запас прочности для пластичных материалов принимают равным 2,4—2,6. Эту величину для пластичных материалов берут несколько меньшей, чем для хрупких, поскольку пластичные материалы, как правило, более однородны по своим физическим и механическим свойствам. [c.119]

Применительно к атомным энергетическим установкам по мере накопления данных о средних и минимальных характеристиках механических свойств, повыщения требований к уровню технологических процессов на всех стадиях получения металла и готовых изделий, развития методов и средств дефектоскопического контроля и контроля механических свойств по отдельным плавкам и листам было принято [5] использовать при расчетах не величины [о ], а коэффициенты запаса прочности и гарантированные характеристики механических свойств для сталей, сплавов, рекомендованных к применению в ВВЭР (см. гл. 1, 2). Для новых металлов, разрабатываемых применительно к атомным энергетическим реакторам, был разработан состав и объем аттестационных испытаний, проводимых в соответствии с действующими стандартами и методическими указаниями. Методы определения механических свойств конструкционных материалов при кратковременном статическом (для определения величин Ов и 00,2) и длительном статическом (для определения величин и o f) нагружениях получили отражение в нормах расчета на прочность атомных реакторов [5]. [c.29]

Принципиальная схема, характеризующая стадии и этапы создания новых машин и конструкций, показана на рис. 1.1. На стадии конструирования одним из основных элементов является определение запасов прочности и исходного ресурса безопасной эксплуатации. При этом в расчетах прочности конструкторы используют исходные данные по основным рабочим параметрам машин и конструкций. Расчеты проводят с применением ЭВМ для определения усилий, температур, напряжений и деформаций с учетом эксплуатационных воздействий в расчетах, как правило, используют данные по основным характеристикам механических свойств конструкционных металлов. Такие данные содержатся в нормативных руководящих материалах, справочниках или получаются по результатам стандартных испытаний лабораторных образцов. [c.6]

Этап 4 анализа прочности и ресурса конструкций при малоцикловом нагружении (рис. 1.3) предусматривает осуществление конструктивных, технологических и эксплуатационных мероприятий для повышения запасов нд, /г v и до уровня требуемых. К числу мероприятий относятся изменения толщин, снижение концентрации напряжений, применение тепловых экранов, использование материалов с более устойчивыми механическими свойствами, применение более совершенных средств дефектоскопического контроля, изменение режимов пуска и остановов и др. [c.19]

Инженерные расчеты на прочность котельных деталей производятся по основной нагрузке — внутреннему или наружному давлению с учетом поддающихся надежной оценке внешних нагрузок. Остальные возможные дополнительные напряжения учитываются запасом прочности, кроме того, предъявляются соответствующие требования к механическим и технологическим свойствам применяемых материалов. Особенно жесткие требования предъявляются к пластичности котельных материалов, высокий уровень которой должен предотвращать разрушение при неизбежном возникновении местных перегрузок. Поэтому для применения в элементах паровых котлов допускаются только материалы, разрешенные Госгортехнадзором. [c.187]

Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495]

В связи с развитием методов и средств обнаружения и измерения возникающих и развивающихся тре-, щин в элементах конструкций представляется целесообразным дать оценку их несущей способности в зависимости от стадии разрушения. Такая оценка должна основываться на закономерностях развития трещин при циклическом нагружении, установленных методами механики разрушения при рассмотрении предельных состояний, соответствующих росту трещин до критических размеров. Запас прочности в этом случае рассматривается в ресурсном смысле, как отношение времени или числа циклов, необходимых для достижения предельного состояния, к времени или числу циклов, нарабатываемому за время службы, т. с. Пх или rij . Закономерности развития трещин при циклическом и длительном статическом нагружении выражаются через значения интенсивности напряжений Ki (см. гл. 5). Последняя зависит от размеров трещин и условий нагружения, а также от параметров уравнений, описывающих механические свойства материала. Эти параметры зависят от температуры и изменения состояния материалов в процессе службы. [c.8]

И. А. Одингом предложена система сомножителей, входящих в общий коэффициент запаса прочности, число которых доведено до 10. В эти сомножители включаются также коэффициенты, отражающие влияние концентрации напряжений абсолютных размеров типа напряженного состояния, которые в приведенных выше данных учитываются расчетом (и не входят в величину п). Кроме того, вводятся коэффициенты, учитывающие отклонения в механических свойствах материала благодаря а) понижению свойств против нормативных в связи с условиями приемки материалов и изделий б) понижению прочности из-за качества поверхности в) влиянию остаточных напряжений. Предусматривается также коэффициент, характеризующий ответственность детали, для которой устанавливается запас прочности. Ряд данных по значениям коэффициентов приведен в [20]. [c.483]

Создание установок для определенных условий эксплуатации связано с назначением расчетных параметров (например, запасов прочности) и выбором материала. Эта задача может быть решена при наличии соответствующих сведений по механическим свойствам многих материалов и их поведению в условиях эксплуатации (прочность и пластичность, удельная прочность, ударная вязкость, чувствительность к концентрации напряжений, склонность к хрупкому разрушению, прочность сварных соединений и т. п.). [c.23]

Недостаточное совершенство и нестабильность технологии изготовления, структурные особенности стеклопластиков, колебания свойств составляюш,их компонентов сказываются на случайных отклонениях механических свойств этих материалов. Поэтому определение допускаемых напряжений, запасов прочности при расчетах деталей из стеклопластиков, назначение нормативных требований к материалу нужно проводить с учетом рассеяния их прочностных характеристик, которое, естественно, изменяется в зависимости от условий нагружения, формы и размеров конструктивных элементов. Для расчета на прочность недостаточно, таким образом, знания среднего предела прочности, так как назначение допускаемых напряжений по средним значениям не [c.67]

Поэтому рекомендуемые методы расчета деталей двигателей основаны на ряде допущений, условностей и упрощений, а весь расчет сводят к определению величины напряжений в опасных сечениях и удельных давлений в сопряжениях и сопоставлению результатов с аналогичными показателями, полученными для таких же деталей ранее выполненных и надежно работающих двигателей и рассматриваемых как допускаемые. При этом следует учесть, что хотя в подобных расчетах получаемые величины напряжений и удельных давлений не отражают их действительных значений, сравниваемые детали будут иметь одинаковый запас прочности и будут также надежны, если материалы, назначенные для их изготовления, одинаковы по своим механическим свойствам. [c.301]

Так, очень скоро после изобретения паровых машин стало ясно, что работа при очень больших давлениях и температурах должна привести к увеличению мощности этих машин, однако прогресс машин был ограничен получением более прочных материалов. Как в строительной, так и в машиностроительной отраслях промышленности уже в течение длительного времени конструктор умеет делать приближенные расчеты размеров деталей, выдерживающих определенные механические напряжения, но в первое время он разумно предусматривал значительный запас прочности. Вполне вероятно, что благодаря этому запасу прочности не ощущалось ослабления изделий, обусловленного химическим воздействием. Такое воздействие конструкторы, как правило, не принимали во внимание. В современной же технике опасность разрушения вследствие коррозии увеличилась. В связи с усовершенствованием методов математического расчета проектировщик имеет основания считать, что снижение запаса прочности является оправданным, и он в этом отношении прав, если решение вопроса зависит только от механических факторов в тех же случаях, когда запас прочности учитывал и вред, причиняемый коррозией, снижение этого запаса должно увеличить риск при пользовании такими деталями. Кроме того, в результате достижений металлургов по разработке новых сплавов повышенной прочности (которые конструктор, вероятно, использует при максимально допустимых с точки зрения механических свойств напряжениях) значительно увеличивается риск при эксплуатации таких изделий, причиной разрушения которых может явиться химическое воздействие (если только коррозионная стойкость изделия не увеличена в такой же степени, как и механическая прочность, однако так редко бывает). [c.16]

Согласно современным представлениям следует считать, что механические характеристики (прочность, пластичность и т. п.) определяются тремя группами факторов материалом — его свойствами и структурой телом — его размерами и формой, в частности, наличием надрезов, состоянием поверхности и т. д. условиями нагружения — запасом упругой энергии, повторяемостью нагрузки и т. п. [c.15]

Известно, что основными характеристиками механических свойств материалов являются условный предел текучести Но.г, предел прочности щ, и характеризующее пластичность материала относительное сужение при статическом разрыве ф -. В [13] было высказано, а также подтверждено экспериментально в настоящих исследованиях на примере стали Х18Н10Т (рис. 4.11), что зависимости изменения во времени характеристик а1 и (их величины для температуры i и времени т обозначены соответствующими индексами) в первом приближении, что идет в запас прочности, аппроксимируются степенными уравнениями [c.79]

Механические свойства материалов ко времени осуществления проекта предполагались на 15— 20% выше, чем в настоящее время. Предполагалось также, что будут освоены поковки из хромистых нержавеющих сталей массой 60—100 т для роторов высокого и среднего давлений и что будут изготовляться роторы без центральных отверстий. Допускалось, что окажется возможным применение поковок из нержавеющих мартенситостареющих сталей с пределом текучести 1200—1400 МПа и массой до 15 т. Для рабочих лопаток из титана был выбран предел текучести до 900 МПа. В основном же проект был ориентирован на уже достигнутый уровень механических свойств применяемых турбинных материалов и на подтвержденные опытом запасы прочности. [c.80]

Предельные состояния, несущая способность и запасы прочности. Нроч-ность элементов конструкций оценивается на основе сопоставления возникающих в них усилий от действующих механических нагрузок, тепловых, магнитных и других полей с теми усилиями, которые приводят эти элементы в предельные состояния. Критерии предельных состояний различны в зависимости от условий работы конструкций, механических свойств применяемых материалов, режимов нагружения и тепловых условий. [c.5]

Недостаточно достоверная информация о свойствах материалов приводит к упрощениям в инженерных расчетах, необоснованному завьппению запасов прочности деталей машин и, как следствие, - повьш1ению металлоемкости машин, механизмов и машиностроительного оборудования. Металлоемкость зависит от механических свойств материалов, определяющих массу конструкции заданной прочности. Эффективным путем снижения металлоемкости является применение дпя изготовления машин сталей и сплавов повышенной надежности. Расчеты показьшают, что повьпиение прочности на 10 МПа эквивалентно экономии 2-3 % металла. Экономия реальна при оправданном применении материалов с повышенными механическими характеристиками. [c.358]

Рассмотренные три подхода для расчета деформаций в слоях при помощи классической теории слоистых сред предполагают неизменными свойства материалов при любых уровнях приложенной нагрузки. Здесь снова при вычислении напряжений в слоях используется предположение о линейной упругости. Композиты часто в действительности обнаруживают нелинейность механических свойств, поэтому расчетные методы, пренебрегающие этим обстоятельством, могут привести к неверным результатам. Однако учет нелинейности значительно усложняет анализ напряженного состояния композита. Поэтому Коул [36] предложил использовать для расчета поверхностей прочности условные характеристики материала слоя, полученные путем некоторого занижения экспериметально определенных предельных характеристик. Предельные кривые на рис. 4.4 построены именно таким образом и, следовательно, отражают прочностные свойства материала с некоторым запасом, компенсирующим погрешности расчета, вследствие пренебрежения нелинейностью деформационных характеристик. [c.168]

Пример возможного построения изучения вопросов надежности по первому направлению привел акад. АН УССР С. В. Серенсен. Так, в курсе сопротивления материалов студенты могут ознакомиться с вероятностно-статистическим подходом к вопросам прочности путем соответствующей интерпретации механических свойств и роли дисперсии для оценки величин запасов прочности. В курсе деталей машин студенты могут расширить вероятностные представления о запасах прочности и о роли точности для несущей способности сопряжений. [c.280]

Сущ ественное значение для условия прочности (1.1) имеет назначение и статистическое обоснование гарантируемых характеристик механических свойств (особенно Стьт и на базах до 10 —2-10 ч), а также уточнение запасов с учетом накопления опыта проектирования, изготовления и эксплуатации. Последнее становится все более важным по мере расширения применения конструкционных материалов повышенной и высокой прочности, что обычно требует некоторого увеличения запасов. В то же время следует иметь в виду, что достижение предельного состояния (статическое кратковременное или длительное разрушение, накопление недопустимо больших неупругих деформаций в конструкциях) по условию (1.1) для эксплуатационных условий возможно только в крайне ограниченном числе ситуаций (преимуш е-ственно аварийных). [c.16]

Разброс. Как и в случае сталей, полезно связывать уста-л остную прочность алюминиевых сплавов с другими их механическими характеристиками, величины которых легче определяются. К сожалению, алюминиевые сплавы имеют большой разброс характеристик. И такой разброс обнаруживается не только при испытании материалов одной и той же марки, но даже при испытании образцов, вырезанных из одного и того же бруса Естественным следствием из того, что оценка усталостной прочности таких сплавов на основании их других механических характеристик недостаточно точна, является необходимость использовать в расчетах большие запасы прочности. Тем не менее, если расчетчик имеет доступ к подходящим к данному случаю экспериментальным результатам, то их анализ и сопоставление с другими свойствами представляет некоторый существенный шаг в развитии рационального расчетного метода. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...