Напряженное состояние при кручении

Общая тенденция к сокращению и упрощению программы нашла отражение и в рассматриваемой теме изучавшиеся ранее вопросы о напряженном состоянии при кручении и о расчете на кручение брусьев некруглого поперечного сечения отнесены теперь к дополнительным вопросам программы. Рассматривается только кручение бруса круглого поперечного сечения и расчет [c.100]

Напряженное состояние при кручен и [c.165]

Рассмотрим напряженное состояние при кручении. Согласно закону парности касательных напряжений при кручении в радиальных сечениях будут действовать касательные напряжения, как показано на рис. 11.7. Таким образом, выделенный двумя поперечными и двумя радиальными сечениями элемент находится в состоянии чистого сдвига. [c.184]

Экспериментальное определение сопротивления композиционного материала при сдвиге путем испытания на кручение также не обеспечивает однородное напряженное состояние. При кручении полого анизотропного цилиндра в виде тонкостенной трубы распределение напряжений по толщине стенки трубы неоднородно. Наибольшие значения напряжений возникают на наружной поверхности трубы. Даже небольшая неравномерность в распределении касательных напряжений по толщине стенки трубы из анизотропного композиционного материала может привести к локальному скалыванию по наружному слою. Полученные таким образом характеристики прочности будут заниженными, так как не будут соответствовать разрушению материала трубы в целом. [c.150]

Кручением называется такой вид деформации, при котором в поперечном сечении стержня возникает лишь один силовой фактор — крутящий момент М (рис, 9,13). При кручении стержней кругового или кольцевого поперечного сечения принимаются гипотезы о том, что расстояния между поперечными сечениями не меняются (е = 0), контуры поперечных сечений и их радиусы не деформируются отсюда следует, что любые деформаций в плоскости сечения равны нулю = е , = 0. Из обобщенного закона Гука (9.9) получаем, что = а = 0 = О, Это означает, что в поперечных сечениях стержня возникают лишь касательные напряжения напряженное состояние при кручении — чистый сдвиг. [c.409]

Анализ напряженного состояния при кручении [c.107]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КРУЧЕНИИ [c.168]

В связи с необходимостью получения характеристик усталости материала в различных напряженных состояниях — при кручении для определения предела выносливости т ь при сложном напряженном состоянии (одновременном кручении и изгибе, действии внутреннего давления и др.) проводятся соответствующие испытания и обосновываются условия (критерии) усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии (плоском и объемном) [11]. [c.75]

Допускаемые касательные напряжения при кручении [т] устанавливаются в соответствии с пределом прочности или пределом текучести которые устанавливаются на основе опыта. Опыт дает предельные касательные напряжения различными для различных материалов (хрупких и пластичных) и для различного напряженного состояния. Особенность напряженного состояния при кручении заключается в реальном осуществлении чистого сдвига для элементов, ограниченных поперечными и продольными сечениями. Поэтому для пластичных материалов руководящим является касательное напряжение, и его выбор определяется развитием деформации сдвига в отдельных зернах металла. Опыт и теоретические исследования показывают, что допускаемое напряжение т должно быть в следующих пределах [c.117]

Вследствие неоднородности напряженного состояния при кручении лишь элементы поверхности перейдут в пластическое состояние. Поэтому у диаграммы зависимости крутящего момента от угла закрутки при переходе за предел упругости перелома не будет [176]. [c.77]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КРУЧЕНИИ ВАЛА КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ [c.262]

Рассматриваемый случай деформации относится к чистому кручению. Для установления напряженного состояния при кручении примем следующие допущения плоские поперечные сечения, проведенные в вале, в процессе деформации остаются плоскими и перпендикулярными к оси вала радиусы, проведенные в этих сечениях, не искривляются перемещения принимаем малыми деформации сдвига пропорциональны касательным напряжениям материал вала считаем однородным и изотропным. [c.262]

Напряженное состояние при кручении вала круглого сечения [c.263]

Из результатов исследования напряженного состояния при кручении клепаной рамы шасси без кузова, проведенного ранее авторами данной статьи [9], следует, что наибольшие напряжения в узлах рамы от изгиба в вертикальной плоскости и от стесненного кручения стержней имели один порядок. Если на лонжероны той же рамы передаются усилия от закрепленного на ней кузова, то напряжения от изгиба лонжеронов в вертикальной плоскости существенно возрастают. Изгибающие моменты в лонжеронах рамы определяются согласно схеме нагружения, представленной на рис. 2. В случае присоединения кузова с помощью деревянных брусьев каждое усилие должно быть распределено по длине соответствующего -го участка. Значения наибольших напряжений в лонжеронах рамы при различных видах нагружения конструкции, но при одном и том же жестком закреплении кузова составляет при вертикальном колебании с ускорением у = I см/с — 0,09 даН/см", при галопировании с ускорением [c.232]

Заметим, что степень влияния концентрации напряжений на пределы выносливости зависит от вида напряженного состояния. При циклическом кручении, например, эффективные коэффициенты концентрации оказываются обычно более низкими, чем при изгибе для одних и тех же конструктивных форм (рис. 567 и 568). Соотношение между коэффициентами при изгибе и кручении, представленными [c.606]

Материал о чистом сдвиге, изложенный в учебнике [12], не совсем соответствует действующей программе. Дело в том, что в учебнике исследуется напряженное состояние при заданных главных напряжениях, а по новой программе само понятие о главных напряжениях дается значительно позднее, чем кручение, и предлагается излагать чистый сдвиг исходя из его экспериментального исследования. Рассматривается кручение тонкостенной трубы, выделяется элемент из ее стенки и устанавливается, что на гранях этого элемента, совпадающих с поперечными и радиальными сечениями трубы, возникают лишь касательные напряжения, а грани, касательные к наружной и внутренней цилиндрическим поверхностям, от напряж ений свободны. Далее дается определе- [c.101]

Следующая характеристика пластичности металла — деформируемость. Деформируемость — свойство металла остаточно изменять форму без макроразрушения в конкретном процессе обработки давлением. Вводя эту характеристику пластичности, исследователи еще в большей степени, чем для стандартных испытаний ( удар -вязкость, растяжение, кручение, проба Эриксена и т., стремятся привести в соответствие схему напряженно состояния при испытании к схеме напряженного состоя ния в реальном процессе обработки давлением. [c.490]

Рассмотрим напряженное состояние при изгибе с кручением. На элемент, выделенный в некоторой точке, будут действовать нормальное и касательное напряжения. Элемент находится в условиях плоского напряженного состояния (рис. 13.19), поэтому можно воспользоваться формулами для поперечного изгиба. Приведем здесь формулы для эквивалентных напряжений по теории максимальных касательных напряжений и энергетической теории [c.224]

Универсальная машина для испытания на усталость при различных видах напряженного состояния — изгибе, кручении, растяжении и сжатии, а также сложно-напряженном состоянии при совместном действии изгиба и кручения содержит два направленных вибратора, угол между которыми можно изменять от О до 90°. Разработана машина, позволяющая проводить испытания образцов или тонкостенных элементов конструкций при программном нагружении в условиях чередования статической ползучести и циклического нагружения [76]. Для исследования влияния переменных циклических напряжений на процесс ползучести разработано устройство [120], позволяющее регистрировать деформацию ползучести в указанном режиме нагружения. Установка позволяет проводить испытания плоских образцов на усталость при знакопеременном изгибе и кручении. [c.176]

Излом а на обобщенной кривой течения (см. рис. 8.20) соответствует линии текучести, а точка б — конец кривой — разрушению от среза. Так устанавливаются уровни линий т, и в левой части диаграммы. Так как диаграммы Ттах =/ (g max) могут быть получены при различных видах напряженного состояния, обнаруживается хорошее согласование мест преждевременного обрыва обобщенной кривой течения, получаемой при том виде напряженного состояния, которому соответствует разрушение от отрыва. На рис. 8.21 показано, что в случае очень твердого материала преждевременный отрыв обобщенной кривой течения произошел при всех видах напряженного состояния (сжатие, кручение, растяжение), кроме смятия материала у поверхности. В случае твердого материала при двух видах напряженного состояния удается получить полную, обобщенную кривую течения (при смятии и сжатии), а при двух видах напряженного состояния (кручение и растяжение) в силу разрушения от отрыва происходит преждевременный обрыв [c.554]

Результаты расчета меры повреждений по уравнениям (5.5а) и (5.20), вообще говоря, не совпадают, за исключением тривиального случая циклического линейного напряженного состояния, при котором On.., > 0. В литературе имеется весьма немного данных по малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии. Однако экспериментальные результаты, представленные на рис. 5.20, показывают, что при синхронном циклическом растяжении—сжатии и кручении трубчатых образцов из стали 45 расхождения в результатах расчета согласно (5.5а) и (5.20) невелики, причем те и другие достаточно близки к опытным данным. [c.200]

Установление основных закономерностей циклической диаграммы деформирования, формулирование соответствующих уравнений состояния, определение их параметров, а также проверку справедливости этих уравнений при малоцикловом деформировании наиболее целесообразно проводить при двух основных видах нагружения — при нагружении с заданными амплитудами напряжений (мягкое нагружение) и с заданными амплитудами деформа ций (жесткое нагружение). При этом лабораторные образцы испытываются в условиях однородного напряженного состояния при растяжении—сжатии или кручении тонкостенных трубок и при соответствующих условиях нагружения (асимметрия цикла, постоянная или переменная температура, частота испытаний, наличие или отсутствие выдержек под напряжением и т. д.). [c.25]

Расчет деталей на сложные деформации. Как указывалось, сложные деформации представляют собой комбинации простых деформаций (растяжения или сжатия с изгибом или кручением и др.). В результате возникают сложные напряженные состояния, при которых различные материалы могут вести себя по-разному, в зависимости от пластичности и других свойств. [c.21]

Вид напряженного состояния при разрушении устанавливают путем сопоставления траекторий изучаемых трещин с приведенными в табл. 5. Например, разрушение от изгиба легко установить по наличию ступеньки (см. рис. 56), сходство трещин с винтовыми линиями указывает на кручение, а беспорядочное искривление траекторий изучаемых трещин, образование сетки говорит о разрушении от термических нагрузок, внутреннего давления (см. рис. 68, 69) или от остаточных напряжений. [c.138]

Поскольку циклическое упрочнение одновременно и практически в равной мере проявляется в обоих направлениях деформирования, его обычно рассматривают как изотропное. Однако, строго говоря, его правильнее было бы называть квази-изотропным, поскольку, как показали исследования, изотропия относится лишь к данному виду напряженного состояния при переходе к другому виду (например от циклического растяжения-сжатия к циклическому кручению) обнаруживается, что достигнутая степень упрочнения здесь меньше, чем при испытаниях в условиях второго вида напряженного состояния. [c.23]

Наиболее наглядно с минимальной затратой времени эти вопросы могут быть разъяснены показом кинофрагмента Напряженное состояние при кручении . Этот фрагмент, безусловно, имеет смысл показывать не только как дополнение к лабораторной работе, но и если ее выполнение не предусмотрено, так как средствами кино очень выразительно показан характер разрушения при кручении брусьев из различных материалов. [c.108]

Хотя вопрос о напряженном состоянии при кручении отнесен к дополнительным вопросам программы, считаем показ кинофрагмента желательным во всех случаях в течение 5—10 минут учащиеся получат в очень наглядной, ясной и доходчивой форме сведения, существенно расширяющие их технический кругозор и в дальнейшем облегчающие усвоение вопросов, связанных с напряженным состоянием а точке тела. [c.108]

Затрата времени на изложение этого вопроса резко сократится, а эффективность восприятия повысится, если использовать кинофрагмент Напряженное состояние при кручении . В этом фрагменте показано испытание на кручение до разрушения брусьев из различных материалов, затем показан характер напряженного состояния в точках скручиваемого бруса и на этой основе разъяснен наблюдавшийся характер разрушения (Прим, автора). [c.152]

Для испытаний были приняты круглые тонкостенные образцы (см. рис. 25), рабочая часть которых оставалась неизменной при кручении и растяжении — сжатии. Выбор таких образцов позволил обеспечить практически однородное напряженное состояние при кручении и получить полностью сопоставимые результаты при кручении и растяжении — сжатии. Концентратор наносился на образец в виде сверления на рабочей части диаметром 1,3 мм. Как известно, такой концентратор соответствует теоретическому коэффициенту концентрации напряжений а = 4 (при кручении) и а = 3 (при растяжении — сжатии). Зарождение и распространение магистральных трещин на ранних стадиях исследовалось на сталях 45, I2XH3A и 40Х [16П. Состояние и механические свойства исследованных сталей приведены в табл. 4, [c.46]

В то же время в точках /1, расположенных под углом 90°, возникают сжимающие напрял<е-ния, примерно равные по абсолютной величине действующим на контуре пластинки растягивающим напряжениям. Очевидно при сжатии пластинки в перпенднкуляр-иом направлении с напряжением а напряжения в точках тип будут равны указанным на рис. 234, б. В случае плоского напряженного состояния, при котором по взаимно перпендикулярным направлениям действуют напряжения а и—ст, как это имеет место при кручении (рис. 233), в рассматриваемых точках тип напряжения будут суммироваться, т. е. напряжения в точках т [c.239]

Кроме кинофильмов выпускаются кинофрагменты—-немые ролики для 5-минутной демонстрации с минимальным количеством титров. Все комментарии при их показе дает преподаватель. Кинофрагменты поступают в полное распоряжение техникумов от заказавших их министерств и ведомств. По сопротивлению материалов к настоящему времени выпущены следующие кинофрагменты Метод сечений , Напряжения, линейные и угловые деформации , Статически неопределимые системы , Заклепочные соединения , Напряж енное состояние при кручении , Внутренние силовые факторы при поперечном изгибе , Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов , Жесткость при изгибе , Косой изгиб , Изгиб с растяжением , Гипотезы прочности , Применение гипотез прочности , Обобщенный закон Гука , Контактные деформации напряжения (две части, первая посвящена точечному контакту, вторая — линейному) и др. [c.34]

Как указыва. ось выще, в зоне концентрации напряжения у отверстия малого диаметра, сделанного в пластинке, растягиваемой в одном направлении (рис. 238, а), значение максимальных растягивающих напряжений в точках т в три раза выше напряжений, действующих на контуре пластинки, т. е. а = 3. В то же время в точках п, расположенных под углом 90°, возникают сжимающие напряжения, примерно равные по абсолютной величине действующим на контуре пластинки растягивающим напряжениям. Очевидно при сжатии пластинки в перпендикулярном направлении с напряжением а напряжения в точках т W п будут равны указанным на рис. 238, б. В случае плоского напряженного состояния, при котором по взаимно перпендикулярным направлениям действуют напряжения о и —о, как это имеет место при кручении (рис. 237), в рассматриваемых [c.257]

Разделы, касающиеся метода фотоупругости, двумерных задач в криволинейных координатах и температурных напряжений, расширены и выделены в отдельные новые главы, содержащие многие методы и решения, которых не было в прежнем издании. Добавлено приложение, относящееся к методу конечных разностей, в том числе к методу релаксации. Новые параграфы, включенные в другие главы, относятся к теории розетки датчиков деформаций, гравитационным напряжениям, принципу Сен-Венана, компонентам вращения, теореме взаимности, общим решениям, приближенному характеру решений при плоском напряженном состоянии, центру кручения и центру изгиба, концентрации напряжений при кручении вблизи закруглений, приближенному исследованию тонкостенных сечений (например, авиационных) при кручении и изгибе, а также к круговому цилиндру при действии пояскового давления. [c.14]

Установка [36] для испытаний на усталостную прочность при изгибно-крутильных деформациях позволяет проводить испытания с одновременным воздействием тех или иных сред и повышенных температур. Создана машина" для испытания при совместном действии изгиба и кручении по асимметричному циклу нагружения. При комбинированном нагружении с созданием сложно-напряженного состояния (изгиб+кручение) предложено проводить также испытания с заданным сдвигом фаз кручения относительно фаз изгиба, или наборот. Машина для испытаний на усталость при сложном нагружении обеспечивает независимое изменение осевого усилия и крутящего момента. Машина позволяет проводить испытания на усталость при комбинироваином нагружении. [c.176]

Если предположить, что образование нераспространяющихся усталостных трещин, по какой бы причине оно не произошло, является следствием увеличения сопротивления развитию трещины с ее ростом от поверхности в глубь детали, то можно определить максимальное значение эффективного коэффициента концентрации напряжений, а по нему установить область существования нераспространяющихся трещин. Такой феноменологический подход к явлению нераспространяющихся усталостных трещин был развит в ранних теоретических работах М. Кава-мото и К. Кимуры, идея решения в которых основана на том, что большинство факторов, приводящих к остановке усталостной трещины на некоторой глубине от поверхности, можно интерпретировать как увеличение сопротивления распространению трещины с ростом ее в глубь материала. Например, уменьшение уровня напряжений с ростом усталостной трещины может вызвать ее остановку. Однако этот эффект может быть заменен эффектом упрочнения материала с увеличением глубины трещины, так как уменьшение уровня напряжений может быть расценено и как относительное увеличение сопротивления усталости. Тем же эффектом могут быть заменены и уменьшение теоретического коэффициента концентрации напряжений (например, при кручении), и увеличение жесткости напряженного состояния, сопровождающие рост трещины. Кроме того, деформационное упрочнение материала у вершины усталостной трещины с ее ростом создает условия для действительного увеличения сопротивления материала распространению трещины. [c.43]

Пластометрические испытания на сжатие, растяжение и кручение необходимы при исследовании предельной пластичности металлов и сплавов в зависимости от схемы напряженного состояния при различных термомеханических условиях деформации [32, 42, 43]. [c.68]

При действии статических напряжений сопротивление мате-риала малым пластическим деформациям характеризуется пределами текучести при растяжении aj и сдвиге ту, а также соответствующими диаграммами деформирования (см, гл. I), полученными при однородном напряженном состоянии (растяжение, кручение тонкостенной трубы), Для большинства материалов начальный участок диаграммы деформирования схематизируется (фиг. 1) в виде двух прямых. Ордината точки перелома диаграммы является пределом текучести а-р, величина большинства конструк-(кроме сталей высо- [c.429]

При действии статических напряжений сопротивление материала малым пластическим деформациям характеризуется пределами текучести при растяжении и сдвиге Tj., а также соответствующими диаграммами деформирования (см. гл. I), полученными при однородном напряженном состоянии (растяжение, кручение тонкостенной трубы). Для большинства материалов начальный участок диаграммы деформирования схематизируется (фиг. 1) в видедвух прямых. Ордината точки перелома диаграммы является пределом текучести а-р, величина которого для большинства конструкционных сталей (кроме сталей высокой прочности с > 80 кГ1мм ) соответствует пределу текучести, определяемому по 1опуску пластической деформации (0,2% остаточной деформации при растяжении). Величина напряжения а , соответствующая деформации е, по схематизированной диаграмме, отнесенная к равна [c.471]

Такой подход при оценке длительных статических и усталостных повреждений при плоском напряженном состоянии при изотермическом малоцикловом нагружении реализован в исследованиях (46]. Изучали пластичность теплоустойчивой стали 15Х2МФА при различных видах напряженного состояния чистое кручение /7 = 0, чистое растяжение Я =1, кручение с растяжением 0 Я 2, трехосное растяжение 2,5s //s 4,2. [c.123]

Вероятно, впервые рассматриваемый метод исследования напряжений в пластической области был использован Н. Н. Да-виделко вым с сотрудниками для экспериментального определения напряженного состояния при пластическом кручении круглых стержней. В работе [И] этим методом исследовано плоское напряженное состояние, возникающее при радиальном сжатии диска. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...