Расчет долговечности конструкций

Проблема расчета долговечности конструкций при малоцикловом высокотемпературном нагружении связана с разработкой и обоснованием методов исследования напряженно-деформированного состояния их основных элементов, а также формированием и экспериментальным подтверждением критериальных соотношений, характеризующих предельное (по условиям прочности) состояние. [c.3]

Аналогичные подходы можно использовать при расчете долговечности конструкций, нагружаемых в эксплуатации при повышенных и высоких температурах, когда возникают деформации ползучести. В- этом случае, как указывалось выше, в уравнения состояния (8.6) и (8.8) вводятся показатели упрочнения по уравнениям (4.16) и (4.22). В случае двухчастотного нагружения показатель упрочнения оказывается зависящим от соотношения амплитуд и частот нагружения (см. гл. 4, 3). [c.241]

На стадиях проектирования мониторинг заключается в правильности выбора конструкционных материалов с учетом особенностей их эксплуатации и расчета долговечности конструкции. На стадии эксплуатации мониторинг заключается в периодической диагностике коррозионного состояния оборудования. Регламент мониторинга определяется условиями эксплуатации диагностируемой системы. [c.148]

Таким образом, предложен метод расчета долговечности конструкций при нестационарном циклическом нагружении, где за меру повреждения принят размер трещины. Проведенная экспериментальная проверка метода на примере компрессорных лопаток ГТД при программном двухступенчатом нагружении показала его состоятельность и объяснила отклонение суммы повреждения по правилу Майнера от единицы. Конкретные примеры расчета долговечности компрессорных лопаток ГТД приведены в работе [169], прибор, регистрирующий исчерпание ресурса компрессорных лопаток ГТД, описан в работе 136], а метод обоснования эквивалентных стендовых испытаний — в работах 121, 53]. [c.231]

Расчет долговечности конструкций в данных условиях. [c.45]

На основании результатов расчета долговечности конструкций можно решить вопрос о целесообразности проведения защитных мероприятий. При этом возможны три варианта [c.45]

Расчет долговечности конструкций [c.86]

Для проведения обработки и анализа результатов эксперимента было разработано программное обеспечение широко применяемого в практике метода расчета долговечности по номинальным напряжениям с некоторыми обобщениями. Его основными особенностями для расчета долговечности конструкций с концентраторами напряжений являются следующие [c.244]

В настоящее время для расчета прочности и долговечности конструкций с трещинами используется механика разрущения. Процедура такого расчета заключается в следующем. На первом этапе определяются те или иные параметры механики разрушения (например, коэффициент интенсивности напряжений, J- или Т -интеграл, интенсивность высвобождения упругой энергии), зависящие от характера и уровня нагружения, а также от длины трещины. Далее на основании экспериментальных данных по сопротивлению росту трещин, представленных в терминах указанных параметров, определяется долговечность или прочность элемента конструкции. [c.188]

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ КОРРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ [c.329]

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]

Подавляющее большинство конструктивных элементов аппарата работают в условиях мягкого цикла нагружения, т.е. при постоянной амплитуде напряжений. Однако для расчета элементов конструкции на долговечность широко применяют зависимости, полученные для жестких условий нагружения при постоянной амплитуде деформаций. В зонах концентрации напряжений возникают условия жесткого нагружения даже тогда, когда номинальные напряжения вне [c.387]

Расчет элементов конструкций па долговечность [c.266]

Оценка долговечности с учетом случайных напряжений. Естественно возникает вопрос, какую пользу можно получить, изучая случайные колебания стержней. Как уже неоднократно указывалось, механика стержней, излагаемая в книге, — это теория и методы расчета конструкций или элементов конструкций и приборов, расчетная схема которых может быть представлена в виде стержня. При расчетах этих конструкций в зависимости от реальных условий их работы решается основная задача — определение напряженно-деформированного состояния. [c.148]

Расчет элементов конструкций на долговечность [c.272]

Изменение доли энергии при переходе с одной частоты нагружения на другую независимо от наличия и интенсивности других составляющих процесса происходит в том же отношении, в каком изменяется спектральная плотность процесса нагружения при переходе на частоту с сохранением средней использованной долговечности. Изложенный подход в течение длительного времени использовался в расчетах. Однако оказалось, что в ряде слз аев имеет место существенное расхождение долговечности конструкций в эксплуатации и моделируемой по указанному подходу. В первую очередь это связано с тем, что изменение последовательности действия нагрузок на материал приводит к изменению затрат энергии на преодоление пограничных ситуаций, возникающих в материале при переходе от одной нагрузки к другой (или, что то же, от одной частоты нагружения к другой). В результате этого возникла необходимость введения новых подходов к оценке ресурса ВС, в том числе с учетом возможного возникновения в них усталостных трещин. [c.38]

Интегрируя это уравнение в пределах от О до и от до а, получаем формулу для расчета относительной долговечности конструкции [c.38]

Исследователи неоднократно отмечали многообразие связей между долговечностью материала как функции режима нагрузки и рядом сопутствующих производственных и эксплуатационных факторов (формой и размером деталей, состоянием поверхностных слоев эффектом термообработки, температурой окружающей среды, влиянием агрессивной среды, вакуума, радиации и т. п.), а также фактором случайности. Поэтому, несмотря на большой опыт проведения испытаний на усталость (начало их относится к 1854 г.), и в настоящее время нередко возникают затруднения при попытке заблаговременно и с достаточной степенью точности оценить опасность усталостного разрушения реальных объектов в эксплуатационных условиях. Многообразие связей заставляет в каждом отдельном случае, даже при одном и том же характере нагрузок, критически подходить к использованию опыта расчета других конструкций и материалов, так как условия подобия часто неизвестны. [c.12]

РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ И НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОМ МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ [c.18]

МЕТОД РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ [c.122]

Метод расчета долговечности элементов конструкций, работающих в условиях высокотемпературного повторного нагружения, предусматривает рассмотрение процессов деформирования, накопления повреждений и разрушения в зонах концентрации напряжений и вне этих зон (см. гл. 1). [c.122]

Рассмотрим методы анализа полей циклических упругопластических деформаций и напряжений и расчета долговечности элементов конструкций при длительном изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении, когда основным фактором, влияющим на НДС и усталостное повреждение деталей является механическая нагрузка. [c.133]

Поэтому применяются два направления расчетов готовой конструкции — оценка долговечности в различных условиях эксплуатации и выбор (на основе заданной нормы долговечности) конструктивных параметров изделия, материала деталей, технологии и др. [c.147]

В качестве примера рассмотрим методику расчета долговечности (износостойкости) ножей бульдозеров, скреперов и грейдеров с использованием приведенных выше зависимостей [11]. Величина предельно допустимого износа Апр определяется размерами вылета режущей кромки ножей и конструкции отвала. Проведенные В. Г. Колесовым исследования дали возможность [c.153]

В настоящем разделе кратко рассмотрено современное состояние исследований по некоторым основным вопросам, которые необходимо решать при расчете долговечности конструкций на стадии развития усталостной трещины. Отмечены наиболее важные акспекты кинетики усталостных трещин, которые учтены при разработке оригинальных методов расчета, изложенных в последующих разделах. [c.193]

Для инженерных расчетов долговечности конструкций применяют численные методы определения полей напряжений и деформаций, реализуемые с помощью ЭВМ на базе соответствующих расчетных процедур для установления максимальных напряжений и деформаций в зонах концентрации напряжений используют интерполяционные, зави-О1М0СТИ, а также прочностные характеристики, полученные в результате базовых экспериментов. Необходимо учитывать зависимость характеристик сопротивления деформированию и разрушению от формы циклов нагруз и и температуры. [c.3]

Оценку долговечности энергооборудования АЭС, работающего в условиях термопульсаций, проще всего производить с помощью метода В.В. Болотина [6, 32], который нашел широкое применение для расчета долговечности конструкций, подверженнь(х случайным механическим воздействиям. [c.52]

Хотя схема нагружения материала в реальных конструкциях значительно сложнее одноосного растяжения, однако с учетом того обстоятельства, что в химических аппаратах среда воздействует на материал только с одной стороны (но сравнению с экспериментом здесь процесс разрушения будет протекать более медленно) и что случай одноос.ного растяжения с точки зрения развития коррозионно-адсорбционных процессов разрушения является наиболее жестким условием, полученные данные и методы расчета долговечности (предела длительного сопротивления) можно использовать для расчета долговечности конструкций и выбора соответствующих расчетных напряжений с достаточной надежностью. [c.182]

Детали общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах (например, в СССР ех<егодно изготовляют около миллиарда зубчатых колес). Поэтому любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, понизить стоимость производства, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект. [c.4]

Критическая длина трещины L до которой проводился расчет долговечности сварных узлов, определялась исходя из условия Lylt = 0,Q, где Ly и t—-глубина трещины (проекция траектории трещины на ось у), соответствующая критической длине L , и толщина несущего элемента конструкции соответственно. [c.318]

Решающую роль в расчете на усталостную долговечность играет информация о нагруженно-сти тех или иных зон конструкции, которые, как было показано выше, могут иметь широкий спектр видов напряженного состояния. Реально действующие на ВС нагрузки используют в расчете долговечности элементов конструкций после соответствующей модификации их спектра путем представления его как регулярного. Экспериментальные исследования нагруженности предполагают представление изучаемых случайных процессов нагружения схематично в результате различной систематизации внешних нагрузок. Обработка случайных процессов может быть выполнена различными способами схематизации последовательно действующих нагрузок во времени [29-35]. Схематизация нагрузок подразумевает введение некоторого алгоритма, позволяющего заменить исходный процесс нагружения таким процессом, который должен быть ему эквивалентен по величине повреждающего воздействия. Процессы считаются эквивалентными, если функции распределения усталостной долговечности конструктивного элемента при воздействии этими процессами совпадают. Выделение полных циклов из фикси- [c.37]

Наконец, необходимо подчеркнуть несоответствие или нереализуемость тех свойств материала, которые традиционно используются конструктором при создании ВС. Рассматриваемая ситуация отвечает еще одному принципу неопределенности характеристики свойства материала сопротивляться внешней нагрузке, используемые в расчетах на прочность и долговечность конструкции, никогда не реализуются в эксплуатационных условиях многокомпонентного нагружения. [c.101]

Для проведения расчетной оценки длительной циклической прочности компенсатора необходимо располагать данными о характеристиках прочности конструкционных материалов и на этой основе выполнять расчет долговечности путем сопоставления величин циклических деформаций в наиболее нагруженных зонах конструкции с разрушаюЕцими деформациями, полученными при испытании образцов. Сопоставление должно производиться в инвариантных к типу напряженного состояния деформациях, причем в исследовании [123] используются интенсивности указанных величин (формулы (4.3.4)). [c.205]

Надежное определение усталостной долговечности является одной из наиболее важных проблем при разработке конструкции, особенно на первых стадиях, когда необходимо использование теоретических методов расчета долговечности. Основные требования, кс-торым они должны удовлетворять, следующие учет характеристик материала, наилучшим образом описывающих его реакцию на циклическую ыагрузу (кривая циклического деформирования) учет свойств процесса эксплуатационной нагрузки, которая имеет в основном стохастический характер (статистические характеристики процесса) и простота использования. [c.104]

В этой связи прежде всего следует отметить, что в последнее время все чаще встречаются предложения, касающиеся расчета сварных конструкций на усталость, в которых полностью игнорируется стадия зарождения трещины. Предполагается, что она составляет небольшую долю общей долговечности соединения, а при наличии дефектов в ихвах становится совсем ничтожной. Поэтому расчетный ресурс сварных соединений и конструкций рекомендуется определять исходя только из стадии развития усталостной трещины. Такой подход нашел отражение в некоторых зарубежных стандартах [5 и др.]. [c.185]

При проектировании и расчете конструкции большое значение имеет вязкость разрушения. Используя этот параметр, определяют критический размер трещины и скорость роста трещины усталости, с помощью которых оценивают долговечность конструкции. При низких температурах рост трещины под действрем постоянной нагрузки пренебрежимо мал. Однако следует обращать внимание на детали криогенной аппаратуры, имеющие температуру окружающей среды. [c.23]

Рис. 1.13. Схема расчета долговечности элеметтов конструкций при длительном малоц кловом и неизотермическом нагружении

Суммирование повреждений, расчет долговечност и назначение коэффициентов запасов. На основании данных о режимах термомеханического нагружения определяют циклические и односторонне накопленные деформации в максимально нагруженных зонах элементов конструкций, характеризующие сопротивление длительному малоцикловому и неизотермическому нагружению. Деформации устанавливают экспериментально или в результате решения соответствующей задачи применительно к эксплуатационным условиям рассчитываемой на прочность конструкции. [c.23]

Проблема длительной прочности элементов машин, приборов и аппаратов является традиционной, но за последние годы она расширилась и приобрела особое значение в связи с новыми задачами, которые ставят такие быстро развивающиеся отрасли техники, как энергетическое и химическое машиностроение, авиакосмическая техника и др. Долговечность конструкций приходится оценивать во многих случаях в условиях нестационарных силовых и температурных режимов нагружения, при этом могут протекать различные процессы длительного разрушения. К таким обычно относят статическую усталость, возникающую в результате выдержки конструкционных элементов во времени под действием усилий, мало- и многоцикловую усталость, связанную с циклическими сменами усилий безотносительно ко времени выдержки, а также процессы поверхностных разрушений при действии напряжений и агрессивных сред. При этом возможены еще и другие, комбинированные процессы. Длительному разрушению подвержены не только традиционые металлические, но и различные новые неметаллические материалы — полимеры, керамики, стекла и различные композиты, причем многие неметаллические материалы обнаруживают как циклическую, так и указанную статическую усталость практически в любых температурных условиях, ввиду чего проектирование изделий из этих материалов неизбежно наталкивается на необходимость их расчетов на длительную прочность. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...