Конструкции Прочность — Влияние напряжений

Предварительный расчет валов. Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию (места приложения нагрузки, расположение опор и т. п.). В то же время разработка конструкций вала невозможна без предварительной оценки его диаметра из условия прочности вала на кручение по известному крутящему моменту. Допускаемые напряжения принимают пониженными, поскольку не учитывается влияние изгибающего момента. Кроме того, установлено, что при расчете валов на жесткость их диаметры получаются больше, чем при расчете на прочность, и рабочие напряжения оказываются невысокими. [c.311]

Однако это особенно актуально для предельно нагруженных конструкций (например, турбины), где рабочие температуры составляют 500—2000 °С, а механические нагрузки приближаются к пределу прочности материалов. Для большинства же практических применений ЭМУ температуры и механические нагрузки далеки от предельных, влияние напряжений и деформаций на распределение температур мало, и им можно пренебречь. Это позволяет независимо найти температуры в конструкции, а уже вторым шагом определить напряжения и деформации, вызванные этим распределением. [c.120]

Расчет валов состоит из двух этапов проектного и проверочного. Проектный расчет на статическую прочность производится для ориентировочного определения диаметров. Расчет начинается с установления принципиальной расчетной схемы и определения внешних нагрузок. В начале расчета известен только крутящий момент Мг- Изгибающие моменты оказывается возможным определить лишь после разработки конструкции вала, когда согласно , чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки конструкции определятся места концентрации напряжений галтели, шпоночные канавки и т. д. Поэтому проектный расчет вала производится только на одно копчение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений на кручение [т,, . [c.513]

Универсальная гидравлическая машина МУГ-500 производства Армавирского завода предназначена для статических испытаний различных конструкций и образцов больших размеров и позволяет установить пределы допустимых напряжений в конструкциях, исходные данные для уточнения методов расчета отдельных связей и сборочных единиц конструкций, а также влияние различных физико-механических свойств материалов, технологических факторов на прочность и устойчивость конструкций. [c.247]

Расчет на прочность зубчатых передач сводится, по существу, к определению наибольших контурных напряжений в зубьях (во впадинах и зонах контакта) и проверке их прочности. Такие расчеты проводят, используя упрощенные модели зубьев. Влияние конструкций колес, взаимное влияние нескольких зацеплений на напряженное состояние в зубьях и ободе колеса практически не учитывается. [c.181]

Термическая обработка конструкций общего назначения, работающих в природном диапазоне температур ( 60° С), производится обычно (схема 2) для снятия сварочных напряжений и восстановления свойств хрупких и иного рода прослоек, возникающих при сварке в шве и на различных участках зоны термического влияния. При термической обработке могут также восстанавливаться свойства материала у различных конструктивных и технологических концентраторов напряжений, расположенных в пластически деформируемой зоне сварного соединения. Все это должно приводить к повышению хрупкой прочности конструкции и устранению опасности преждевременных разрушений при нагрузках ниже расчетных, а для конструкций, подверженных воздействию циклических напряжений — к повышению усталостной прочности. [c.84]

При конструировании, кроме удельной жесткости, необходимо учитывать условия эксплуатации, так как они влияют на долговечность многих конструкций. Ограничения связаны с прочностью материала при усталостном нагружении, высокотемпературной длительной прочностью, коррозией под напряжением, ростом трещин вокруг надрезов и дефектов. Хотя статические свойства металлических сплавов значительно повышаются в результате влияния различных механизмов упрочнения, такие материалы часто теряют вязкость и долговечность при динамических условиях работы. Одной из наиболее важных задач при создании композиционных материалов наряду с увеличением статической и динамической прочности является снижение чувствительности к трещинам и дефектам. Уменьшение чувствительности к динамическим нагрузкам достигается за счет более быстрого поглощения энергии упругим компонентом композиционного материала, чем пластичным, который обычно накапливает повреждения. Понижение чувствительности к образованию трещин достигается путем намеренного перераспределения накапливания повреждений в таких компонентах композиционного материала, которые не снижают его несущую способность. [c.13]

Вопросы несущей способности деталей и элементов металлоконструкций в связи с характером действующих усилий, влиянием пластических деформаций, усталости и других факторов были успешно развиты в работах советских учёных профессоров А. А. Гвоздева, А. Р. Ржаницына, разработавших теорию несущей способности брусьев, пластинок, оболочек и составных конструкций И. М. Беляева, Н. С. Стрелецкого, С. В. Серенсена, углубивших учение о запасах прочности и допускаемых напряжениях, а также обосновавших практические нормы расчёта в ряде отраслей проектирования конструкций. [c.2]

Усталостная конструкционная прочность. Управление конструкционной усталостной прочностью требует, конечно, понимания и учета влияния на эту прочность сложного напряженного состояния, которое почти всегда возникает в конструкциях. Однако понятие сложное напряженное состояние , которое для однократного нагружения характеризуется тензором напряжений, не может быть без изменений применено к вопросам усталостной прочности. В последнем случае необходимо дополнительно учитывать некоторые факторы, оказывающие существенное влияние на усталостную прочность и долговечность конструкций. [c.354]

Прочность металла в конструкции (конструкционная прочность) определяется не только свойствами материала, но и характером конструкции, уровнем технологии и условиями эксплуатации. На конструкционную прочность большое влияние оказывают габаритные размеры (масштабный фактор) и сложность формы конструкции (характер концентраторов напряжений), наличие остаточных технологических напряжений, состояние поверхности (шероховатость поверхности, тип гальванического покрытия, обезуглероживание у стали и т. д.), а также среда, в которой работает конструкция. Поэтому конструкционная прочность может быть повышена только в совокупности металлургических, технологических и конструкторских мероприятий. [c.71]

Важное практическое значение имеет исследование изменения Ор при деформационном старении, так как при расчете конструкций и оценке их надежности оперируют обычно значениями допускаемых в данных условиях напряжений и предельно возможных нагрузок. Изменение же энергоемкости разрушения трудно учесть непосредственно в инженерных расчетах. Способы учета неблагоприятного влияния деформационного старения на конструктивную прочность рассмотрены в работе [128]. О необходимости такого учета свидетельствуют многочисленные случаи аварий и катастроф сварных конструкций и сооружений при напряжениях ниже расчетных [129,130]. [c.77]

Уточненный расчет проводится как проверочный на основе окончательно разработанной конструкции вала и служит для определения фактических запасов прочности. Необходимо, чтобы запас прочности [п] 1,5, но, учитывая повышенные требования к жесткости валов, лучше, если In] > 2ч-2,5. При таком запасе прочности специального расчета на жесткость вала не требуется. Уточненный расчет вала производят с учетом влияния на прочность наличия концентраторов напряжений отдельных элементов вала. Как известно, [c.89]

Иногда бывает трудно оценить важность различного рода дефектов сварки и их влияние на прочность конструкции при переменных напряжениях. Очень важным фактором является расположение места с дефектом в конструкции. Относительно серьезный дефект может не вызывать тяжелых последствий, если он находится в зоне с низким уровнем и малым размахом напряжений. Однако, с другой Стороны, необходимо иметь виду, что детали или крепления, которые по замыслу конструктора не несут больших нагрузок, могут быть ориентированы таким образом, что напряжения в главных элементах могут распространяться также и на эти вспомогательные детали, которые при этом могут оказаться в более тяжелых условиях, чем предполагалось при проектировании. Например, при наличии небольшой детали, приваренной к главному элементу конструкции непрерывным сварным швом, в сварном шве может образоваться усталостная трещина, которая затем может распространиться на главный элемент конструкции. Ввиду этого необходимо проявлять осмотрительность при проектировании даже самых незначительных деталей конструкций, работающих при переменных напряжениях. [c.49]

Необходимо заметить, что в стальных конструкциях встречаются второстепенные детали, образующие надрез или резкое изменение контуров элементов, а также мелкие дефекты технологического происхождения, которые могут не оказывать влияния на статическую прочность конструкции, но в то же время могут существенно снижать прочность нри переменных напряжениях из-за возникающей концентрации напряжений. Можно надеяться, что распространение сведений >гипа приведенных в данной книге поможет обратить внимание конструкторов и технологов на важность правильного выполнения деталей конструкции и контроля качества изготовления в деле предотвращения усталостных разрушений стальных конструкций. [c.276]

Поры в угловых швах оказывают отрицательное влияние на прочность в большей степени при повторной нагрузке, чем при статической, особенно в условиях отрицательной температуры. Поры в угловых швах заметно снижают вибрационную прочность сварных элементов конструкций, так как концентрация напряжений, создаваемая порами, может достигать значительной величины. [c.11]

Поры при сварке алюминия имеют, как правило, шаровидную форму, и их влияние как концентраторов напряжений на прочность сварной конструкции меньше, чем влияние трещин. Повышенная пористость может снижать общую коррозионную стойкость соединений и благоприятствовать развитию язвенной коррозии. При сварке плавящимся электродом пористость швов выше, чем при сварке неплавящимся электродом. [c.87]

Вопрос влияния усталости на прочность и долговечность конструкции заслуживает особого внимания. Под действием знакопеременной циклической нагрузки в материале конструкции в местах концентрации напряжений (отверстия под заклепки и др-) возникают невидимые вначале микроскопические трещины, которые развиваясь, растут по длине, ослабляют сечение и, наконец, [c.142]

Особенности условий работы роторных вентилей определяют специальные требования к их конструкции — высокая механическая прочность, устранение влияния центробежных ускорений на вентильный элемент, кремниевая пластина которого весьма чувствительна к воздействию механических напряжений и особенно растягивающих усилий. [c.88]

Особая роль сварных соединений в вопросах прочности конструкций при переменном нагружении привлекла пристальное внимание многих исследователей к свойствам материала соединения, а также к проблеме влияния остаточных сварочных напряжений (ОСН) на развитие трещин усталости [23, 235, 361]. Первоначально делались попытки методами механики разрушения получить интегральные сведения о сопротивлении [c.196]

Критерии оценки прочности конструкции в целом, определяемые при стендовых, натурных и эксплуатационных испытаниях. При этих испытаниях выявляется влияние на прочность и долговечность конструкции таких факторов, как распределение и величина остаточных напряжений, дефектов,, технологии изготовления и конструирования металлоизделий и т. д. [c.61]

Изучение циклической прочности при нестационарных режимах имеет большое принципиальное и прикладное значение, так как позволяет глубже узнать природу усталости, рациональнее использовать материал и точнее определять долговечность конструкций в эксплуатационных условиях. Однако расчет усложняется. Необходим огромный экспериментальный материал для того, чтобы выяснить закономерности изменения пределов выносливости при различных спектрах нагружения. Должны быть учтены факторы концентрации напряжений, состояния поверхности и т. д., влияние которых на вид кривых усталости при нестационарных режимах может быть иным, чем при стационарном нагружении, и очень значительным (см. рис. 187). ,. - [c.309]

Чтобы уменьшить влияние концентрации напряжений на прочность элементов конструкций, следует по возможности избегать глубоких выточек, выкружек, резких переходов сечений и т. п. Необходимо также стремиться к тщательной обработке поверхно- [c.216]

Как уже указывалось, темп деформации в т.и.х. зависит не только от химического состава металла и режима сварки. В значительной степени он определяется и конструктивными особенностями самого изделия, его способностью деформироваться под действием теплового поля или напряжений, возникающих в сварном соединении. Для того чтобы оценить влияние конструктивных факторов самого узла на технологическую прочность сварного соединения, иногда используют так называемый метод эталонного ряда. Для этого конструкцию сваривают с применением электродов или сварочной проволоки и флюсов, запас технологической прочности которых заранее определен. Набор таких материалов с различными показателями v по степени убывания или возрастания и называют эталонным рядом. Подобрав из серии эталонного ряда сварочные материалы, исключающие появление трещин, можно определить требования по запасу технологической прочности, необходимые для бездефектной сварки конструкций данного типа. [c.486]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Влияние неравномерности распределения механических свойств мета тлов различных зон сварных соединений на их напряженное состояние и несущую способность и учет ее при оценке прочности конструкций [c.164]

Практика эксплуатации реальных деталей показывает, что из-за концентрации напряжений, неточности сборки, влияния среды и т. п. стадия разрушения, состоящая из возникновения и развития трещины, начинается задолго до исчерпания несущей способности детали. При этом прочность материала детали не реализуется. В результате постепенного роста трещины длительность процесса разрушения от начала до полного разрушения занимает 90 % времени жизни детали и более. Вот почему практически интересно не столько наличие трещины, сколько скорость ее роста в lex или иных условиях. В связи с этим основная задача механики разрушения — изучение прочности тел с трещинами, геометрии трещин, а также разработка критериев несущей способности элементов конструкций с трещинами. [c.728]

В механике деформируемого твердого тела при сравнительно большой точности определения напряженно-деформированного состояния в конструкциях степень точности определения момента разрушения остается низкой. Это несоответствие в первую очередь объясняется тем, что гипотеза сплошности, которая кладется в основу задач определения напряжений и деформаций, дает возможность определить лишь осредненные значения напряжений, не учитывая реально существующей микроструктуры, которая существенно влияет на характеристики прочности и разрушения. Многообразие возможных и реально существуюш,их микроструктур не дает возможности построить единую теорию разрушения, которая могла бы учитывать влияние строения материалов на его прочность с той же степенью точности, как определяются напряжения и деформации на базе гипотезы сплошности, игнорирующей микроструктуру материалов. Описанные в 8.10 критерии кратковременной прочности базируются на представлении о разрушении как о мгновенном акте. [c.181]

Для брусьев из стали 35,45, Ст. 5 при их предварительном расчете па чистое кручение принимают [т] = 250 350 кГ/сж . После разработки конструкции бруса производят уточненный расчет на прочность с учетом деформации изгиба, влияния концентрации напряжений, переменности напряжений во времени и др. (см. гл. 22). [c.168]

Эффект увеличения прочности кристалла каменной соли, а также экспериментально наблюдаемые многочисленные случаи преждевременного разрушения конструкций и сооружений при напряжениях, меньших условного предела текучести Оо,2, явились 1 унмым показателем недостаточности развитых представлений о прочности как о постоянной материала. Поэтому при исследовании прочности, начиная с работ А. А. Гриффитса, Дж. И. Тейлора, Е. О. Орована, Дж. Р. Ирвипа и др., появилось повое иап-равление, в основе которого лежит детальное изучение самого процесса разрушения. Так как разрушение происходит в результате развития содержащихся в теле реальных дефектов, при оценке прочности нужен учет имеющихся в теле трещин и опре-делепие их влияния на прочность. [c.9]

Из сказанного видно, что температурные напряжения определяют собой, по существу, только одну небольшую сторону сложных явлений, связанную с температурным воздействием. Тем не менее эти напряжения часто рассматриваются как решаюдщй фактор в оценке прочности конструкции. Существует и другая крайняя точка зрения, утверждающая, что температурные напряжения не определяют прочности конструкции и что влияние телгаературы должны при расчетах учитываться только путем внесения соответствующих поправок в механические характеристики материала. [c.67]

Влияние напряжений скручивания на прочность резьбовых соединений проверяется опытным путем. На приборе конструкции автора были проведены [29] измерения предела прочности затянутого винта на растяжение при различных коэффициентазй трения. В опытных резьбовых парах винт был изготовлен из стали У7 , [c.88]

Прочность металла в конструкции (конструктивная прочность) отаределяется не только свойствами материала, но и характером конструкции, уровнем технологии и условиями эксплуатации. На конструктивную прочность большое влияние оказывают габаритные размеры (масштабный фактор), сложность формы конструкции (характер концентраторов напряжений), наличие остаточных технологических напряжений, состояние поверхности (шероховатость поверхности, тип гальва- [c.73]

Расчет на сопротикление усталости. Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Расчет выполняют в форме проверки коэффициента У запаса прочности, минимально допустимое значение которого принимают в диапазоне [/5] = 1,5—2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля. [c.169]

Существенный недостаток прессового соединения — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету широкого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соединения и т. д. К недостаткам соединения относится также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позболяюш,их совершенствовать расчет, технологию и конструкцию прессового [c.91]

В предыдущей главе на основании разработанных методов были рассмотрены подходы к оценке циклической прочности элементов сварных конструкций было показано, что технологические напряжения, обусловленные процессом сварки, в ряде случаев оказывают значительное влияние на долговечность элементов конструкций. В настоящей главе будет рассмотрено влияние технологических напряжений (несварочного происхождения) на длительную прочность конструкций. Как и в предыдущей главе, для решения такой задачи задействован комплекс методов анализа деформирования и повреждения материала, изложенный в главах 1 и 3. В качестве примера выбран коллектор парогенератора ПГВ-1000. [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...