Расчет дисков. Напряжения на контуре

РАСЧЕТ ДИСКОВ. НАПРЯЖЕНИЯ НА КОНТУРЕ [c.315]

Расчет дисков. Напряжения на контуре [c.329]

Первый расчет. Радиальное напряжение на внутренней поверхности принимают равным заданному, = = —pi, а окружное выбирают произвольным. В диске без отверстия произвольно выбирают равные между собой окружное и радиальное напряжения в центре диска. В результате выполнения первого расчета определяют окружное и радиальное напряжения на границах всех участков и, в частности, радиальное напряжение на наружном контуре Однако за счет произ- [c.237]

Под коэффициентом концентрации напряжений в диске с отверстиями понимают отношение максимального напряжения на контуре отверстия к напряжению в окружном направлении в той же точке, взятому из расчета сплошного диска на прочность. [c.266]

Известно, что для тел сложной формы и со сложным характером нагружения наиболее целесообразной является итерационная схема решения контактных задач, предусматривающая использование одного из численных методов, например вариационно-разностного, или метода конечных элементов. В данном случае связь между нагрузками и перемещениями на каждом шаге итерации находилась при помощи метода конечных элементов, который позволил при расчете учесть особенности геометрии диска, наличие сил трения в зоне контакта пальцев с диском, возможную геометрическую нелинейность, связанную с большими перемещениями, и некоторые другие особенности. При решении задачи использовались четырехугольные изопараметрические элементы, позволившие сравнительно просто осуществить автоматизированную подготовку исходной информации и несколько уменьшить ширину ленты глобальной матрицы жесткости, что весьма существенно в условиях дефицита оперативной памяти вычислительной машины. Не останавливаясь на подробностях способа нахождения связи между нагрузками и перемещениями, который в принципе уже описан ранее, изложим непосредственно метод нахождения контактных напряжений на контурах отверстий упругого диска. [c.76]

При проведении расчетов использовался треугольный конечный элемент, показанный на рис. 1.13. Матрица жесткости этого элемента определялась зависимостью (1.36). Расчетами установлено, что для рассматриваемого случая наибольшие напряжения возникают в зоне сопряжения армирующей втулки с основным материалом диска на линии, соединяющей центры соседних пальцев. Поле первых главных напряжений а1 представлено на рис. 4.20, а эпюра этих напряжений на контуре отверстия под армирующую втулку — на рис. [c.99]

Прочность диафрагм отдельно стоящих оболочек целесообразно проверить на действие предельных усилий распора, передаваемых с оболочки на контур N p предельных усилий растяжения в арматуре угловых зон Л пр-р, предельных изгибающих моментов Мцр и сдвигающих сил 5 (рис. 3.20). В частном случае возможно разрушение верхнего пояса в сечении, где оканчивается армирование угловых зон оболочки косой арматурой. Разрушение отдельно стоящих оболочек может происходить от действия сдвигающих сил (рис. 3.20, г). Равнопрочность конструкции в данном случае будет определяться равенством суммы проекций на горизонтальную ось сдвигающих сил в плите у контура 2S силам распора Л пр, действующим на контурный диск. Распределение сдвигающих сил вдоль контура принимается в соответствии с упругим расчетом, а максимальные сдвигающие напряжения равными 3 р (см. работу [39], ч. 2). [c.222]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

Напряжения и перемещения в этом диске при действии центробежных сил, а также нагрузки на наружном контуре и температура, линейно меняющаяся по толщине диска, приведены на рис. 2.6, а, б. В этом расчете полагали (/ ) = О- Напряжения растяжения <ут и центробежных сил (сг и [c.38]

Пример 2.1. Рассмотрим расчет диска газовой турбины. Результаты расчета диска без учета больших прогибов от растягивающих сил и изгиба приведены в примере 2.2. На рис. 2.6 и 2.7 показаны напряжения растяжения в диске от действия центробежных сил, растягивающей нагрузки Nгь иа наружном контуре и неравномерного нагрева вдоль радиуса. Суммарные напряжения с учетом изгиба от действия распределенной поперечной нагрузки (г) и неравномерного нагрева по толщине также соответственно показаны на рис. 2.6 и 2.7. В данном случае уравнения (2.77) и (2.84) решаются как линейные при этом полагается = О, i-ia-f) = О, = 0. = О, [c.51]

Результаты выполненных выше расчетов напряжений в дисках с отверстиями были проверены экспериментально [7]. В частности, были испытаны два спаренных диска, перекрытых тонким ободом с зубьями для передачи на диск сосредоточенного давления. Размеры диска указаны на фиг. 16. Давление на контур диска передавалось через зуб, под углом у = 20° к касательной так, что радиальная составляющая нагрузки была равна [c.168]

Точные решения. Сравнительно немногочисленные точные решения относятся к одномерным задачам. Так, задача о вращающемся диске приводится к интегрированию системы двух квазилинейных уравнений с краевыми условиями, заданными на границах интервала (Н. Н. Малинин, 1959). Применение ЭЦВМ делает такие расчеты относительно несложными. Применение кусочно-линейных потенциалов позволяет получить для некоторых случаев решение задачи в замкнутом виде. Задача о концентрации напряжений около круглого отверстия в равномерно растянутой пластине решена В. И. Розенблюмом (1959) для критерия типа Треска и Ю. В. Немировским (1964) для критерия наибольшего приведенного напряжения. А. Г. Костюк (1950) рассмотрел диск с отверстием с толщиной, меняющейся по степенному закону в зависимости от радиуса при степенном законе ползучести. К наружному контуру приложена равномерная растягивающая нагрузка. Получено точное решение, представленное в параметрическом виде. [c.135]

Заметим, что напряжения, возникающие только от контурных нагрузок, могут быть подсчитаны по формулам, выведенным в главе V, том И, для расчета толстостенных труб. Необходимо только в этих формулах изменить знак у величины Рг. поскольку на наружном контуре диск нагружен не сжимающей, а растягивающей нагрузкой. [c.120]

Второй расчет. Радиальное напряжение на внутренней поверхности принимают равным нулю, а окружное выбирают произвольным. В диске без отверстия произвольно выбирают равные между собой окружное и радиальное напряжения. Расчет выполняют в предположении, что диск неподвижен (ш = 0), температурные слагаемые в приведенных выше формулах отсутствуют(0 = 0), а модуль упругости и коэффициент поперечной деформации изменяются по радиусу так же, как и в пераом расчете. В результате выполнения второго расчета вычисляют окружное и радиальное напряжения на границах всех участков и, в частности, радиальное напряжение на наружном контуре (a m i )n. [c.238]

Пример. Определим напряжения в диске, профиль которого приведен на рис. 48. Материал диска — никелевый жаропрочный сплав ХН77ТЮР (ЭИ437Б). Плотность материала р = 8,26 кГ-сек /см , число оборотов диска п 12300 об/мин напряжение на контуре = 1400 кГ/см-. Расчет сведен в табл. 5. [c.331]

В первом расчете напряжение сгео задается произвольно, любой величины. Это дает возможность произвести последовательный расчет всех кольцевых участков и определить напряжения < г к1 и ОГ0 1 на внешнем контуре диска. В связи с тем, что а было задано произвольно, напряжение сГг 1 не будет равно напр жению, создаваемому на внешнем контуре лопатками и замково частью диска. Тогда выполняется второй расчет с тем же или вым значением сГцо- Но в этом расчете обязательно принимается со = О и ai = onst. Значения б, %, для всех участков сохраняются прежними. В результате получаем новые значения напряжений во всех сечениях диска и на внешнем контуре. [c.308]

Иногда напряжения, вычисленные в предположении, что ди находится в упругом состоянии, оказываются на некоторых у стках больше, чем предел текучести материала диска. Так пол чается для центральной части диска, на контуре и вблизи це рального отверстия или на внешнем контуре диска, где действуют большие напряжения сжатия. Это показывает, что на таких участках возникают пластические деформации, а действительные напряжения значительно меньше ранее вычисленных. Вместе с тем это значит, что необходимо уточнить расчет напряжений. Уточнение должно касаться не только перенапряженных участков, но и всех остальных, так как возникновение пластических деформа-312 [c.312]

На рис. 4.19 представлены эпюры напряжений в некоторых характерных сечениях неармированных и армированных дисков. Прежде всего обращает на себя внимание крайняя неравномерность загруженности участков сжатия и растяжения неармированного диска (рис. 4.19, а). Расчеты показали, что участок сжатия воспринимает приблизительно 85 % вращающего момента Гв, передаваемого пальцами полумуфт, а участок растяжения — лишь оставшиеся 15 %. Перенапряженность одних участков за счет недогруженности других и является основным недостатком неармированного диска. Наибольшие напряжения растяжения для этого типа дисков, независимо от их конфигурации и размеров возникают на контуре отверстия (точка М). [c.96]

В этом уравнении — окружное напрял<ение на Еиутренней расточке при освобождающем числе оборотов. Оно складывается из напряжений за счет вращения (поскольку нагрузка на внешнем контуре пропорциональна квадрату угловой скорости) и нагрева диска. Ввиду того что разделить эти слагаемые невозможно, в общем случае неравномерно нагретого диска приходится выполнять три расчета. [c.176]

Напряжения в теле диска пилы. В процессе работы в диске возникают следующие напряжения от действия центробежных сил, из-за перепада температур на внепгнем и внут-регшем контурах диска, а также от воздействия радиальной и тангенциальной составляющих силы резания. Единой методики расчета, учитывающей влияние всех этих сосгавляюгцих, не существует. [c.799]

Расчет на изгиб от действия момента на внешнем контуре. Начальной изогнутостью срединной поверхности пренебрегаем. Диск считаем жестким и проводим расчет на изгиб от действия только изгибающего момента М,ь — = 60 кгс на внешнем контуре. На рис. 2.8 показано распределение изгибающих моментов М Мд и напряжений (Тизгз- изгв радиальном и окружном направлениях. [c.366]

На рис. 3.4 сплошными линиями показаны эпюры напряжений, определенных без учета ползучести. Материал диска работает в упругой области. Штриховыми линиями показаны результаты расчета при длительности работы иа стационарном режиме t = 500 ч. Наиболее заметно уровень напряжений стжается (релаксация напряжений) в центре диска и в периферийной области. Особенно сильно уменьшаются по абсолютной величине напряжения сжатия на внешнем контуре диска. [c.371]

Вычисление напряжений мы начнем с внешнего контура диска, где известно напряжейие (0 )1. Величина окружного напряжения (0 )1 на наружном контуре обычно бывает неизвестной, поэтому для начала расчета необходимо ею задаться. Возьмем для простоты вычисления (0 )1 так, чтобы и были равны между собой (см. формулы (198)). Тогда [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...