Расчетные нагрузки и расчетное число циклов

Таким образом, в результате обработки данных определяют основные особенности и параметры расчетного режима термомеханического нагружения характер сочетания циклов повторно-статической нагрузки и температуры, значения предельных нагрузок (деформаций) и температур шах > min > Диапазон их изменения, частоту v цикла нагружения в переменной части цикла, время выдержки нагрузки и температуры, число циклов и т. д. Эти данные используют в дальнейшем для выбора режимов и проведения испытаний на малоцикловую усталость с целью получения базовых характеристик и для оценки прочности конструкции при длительном малоцикловом нагружении. [c.18]

РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ И РАСЧЕТНОЕ ЧИСЛО ЦИКЛОВ [c.77]

Расчетные нагрузки и расчетное число циклов. Этот расчет рассмотрим на примере трансмиссионного вала. Согласно стр. 15 расчет этого вала на усталостную прочность производим по нагрузкам, соответствующим положению тележки с грузом на расстоянии 1 I от опоры (рис. 42, а). Нагрузка на наиболее нагруженную опору А при этом будет равна [c.163]

РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ И РАСЧЕТНОЕ ЧИСЛО ЦИКЛОВ МЕХАНИЗМА ИЗМЕНЕНИЯ ВЫЛЕТА [c.254]

Уточнить по результатам экспериментальной и расчетной оценки несущей способности конструкции величины коэффициентов запаса по нагрузкам, деформациям или числу циклов. [c.136]

Величины приведенных циклических условных упругих напряжений и соответствуюш ие им числа циклов устанавливают по данным об эксплуатационных механических и температурных нагрузках, зависящих от конструкции, режима нагружения и ресурса установки с учетом пп. 2.2 и 2.3. Для каждого расчетного [c.221]

Величины ти - соответственно текущая нагрузка и число циклов ее действия, принимаемые по графику фактического использования механизма за расчетный срок службы -суммарное число циклов нагружения за расчетный срок службы т = - коэффициент, учитывающий срок службы [c.101]

На рис. 8.42 Гг —текущее значение момента нагрузки — максимальный из моментов, которые учитывают при расчете на усталость — число циклов нагружения при работе с моментами равными и большими Т yVx — суммарное число циклов нагружения за расчетный срок службы передачи. Типовые режимы нагружения обозначены О—-постоянный / — тяжелый И — средний равновероятный III — средний нормальный IV — легкий V — особо легкий. [c.150]

Различают режимы постоянной и переменной нагрузки. При режиме постоянной нагрузки изменение максимального напряжения цикла не превышает 20%. Расчетное число циклов перемены напряжений [c.205]

Здесь 2ао — начальная длина трещины 2аы — длина трещины после N циклов действия нагрузки. Оуэн и др. построили расчетные графики коэффициента интенсивности напряжения, которые приведены на рис. 6.38. Графики представляют собой зависимости коэффициента интенсивности напряжения от числа циклов. При проведении расчетов задавались значениями Да и Qo- Из приведенных данных можно видеть, что при постепенном росте трещины создается такое положение, при котором величина ДХ достигает некоторого предельного значения, которое можно назвать предельным коэффициентом интенсивности напряжений. Точку неустойчивости перед предельным коэффициентом можно принять за точку, характеризующую долговечность при разрушении. Интересно отметить, что кривые роста трещины, соответствующие на рассматриваемом рисунке трещинам длиной 0,1 0,5 и 1 мм, хорошо совпадают с поведением, характерным для точки не-устойчивого разрушения. [c.181]

При известной внешней максимальной нагрузке цикла (с учетом перекоса и эффекта перегрузки в рабочих условиях) в результате соответствующего анализа определяли распределенную нагрузку q в локальной зоне телескопического кольца при перекосе и по ней находили (точка 5 на рис. 3.13), усредненное (из полученных расчетом с помощью МКЭ и на основании модифицированного соотношения Нейбера) значение максимальной деформации в зоне переходной поверхности радиусом Ry . Затем по кривой малоцикловой усталости материала (см. рис. 3.7) определяли расчетное число циклов Л Р. Можно отметить, что и для телескопического кольца получено удовлетворительное согласование экспериментальных и расчетных значений долговечности. [c.150]

С целью выявления закона накопления усталостных повреждений при циклической перегрузке были проведены испытания 5 серий образцов при двухступенчатом нагружении вначале все образцы каждой серии подвергались одинаковой по напряжениям Оп и числу циклов Nn перегрузке (первая ступень нагружения), а затем испытывались до разрушения на второй ступени нагружения. Двухступенчатая система нагружения соответствует двум основным принятым в краностроении расчетным случаям при максимальных и нормальных нагрузках рабочего состояния. [c.143]

Уравнение (1.3) в сочетании с уравнением (1.2) является основой для расчетного определения запасов по нагрузкам пд, числам циклов и деформациям п . Минимально необходимые величины этих запасов для каждого из типов конструкций, объема исходной информации, точности использованных методов расчета остаются наиболее трудными задачами, решаемыми на стадии проектирования. [c.19]

На рис. 5.29 приведены результаты расчетного исследования влияния начальной температуры пара на допускаемое число циклов нагружения РСД. На основании приведенных графиков рекомендовано повысить температуру промперегрева перед толчком при пуске турбины из горячего состояния с 400 до 440°С. При этом допустимое число пусков из горячего состояния увеличится с 500 до 4000, а число комбинированных циклов - с 200 до 600. Что касается РВД, то хотя допустимое число нагружений его и выше, чем для РСД, однако с учетом колебания его температуры при изменении нагрузки желательно, по крайней мере, на 20-30°С уменьшить захолаживание ротора при пуске из горячего состояния, что повысит, согласно расчетам, допустимое число пусков с 800 до 1500-2000. [c.169]

Роторы турбин и генераторов находятся под действием статических и повторно-статических (малоцикловых) напряжений, обусловленных центробежными силами и тепловыми нагрузками при испытаниях, эксплуатационных пусках и остановах, а также при изменении мощности. Число таких циклов может достигать 20—60 и более в год при общем числе за расчетный ресурс 500— 1000 и более. Повторяющаяся смена нагрузок вызывает в роторах (особенно в местах повышенной концентрации и значительных температурных напряжений) накопление малоцикловых повреждений. Сочетание повторных нагрузок с повышенными температурами в элементах конструкций высокого давления является причиной ускорения накопления повреждений за счет длительных статических повреждений. Кроме того, на низкочастотные (10- —10 Гц) циклы высоких напряжений накладываются высокочастотные (в диапазоне частот 10—150 Гц) циклы переменных напряжений, обусловленные действием нагрузок от силы тяжести на оборотных частотах , срывом масляного клина в подшипниках или вибрационных нагрузок за счет изгибных и крутильных колебаний роторов по соответствующим формам. Суммарное число циклов нагружения за расчетный ресурс достигает при этом 10 — 10 . Вибрационная составляющая циклических напряжений для роторов турбин и генераторов при современном уровне балансировки, предварительных доводочных работ и контроля вибраций при эксплуатации может быть снижена практически до безопасных уровней при нормальной эксплуатации. Но роль этой составляющей резко возрастает при изменении жесткости роторов на стадии развития в них макротрещин. Для роторов паровых турбин в интервале указанных низких и высоких частот могут иметь место циклы нагружения с промежуточными частотами (0,01 —10 Гц) в результате неравномерности давлений и температур потоков пара. Таким образом, фактический спектр механических и температурных напряжений для роторов турбин и турбогенераторов оказывается достаточно сложным. Сложность формы цикла возрастает по мере повышения температур (образуются деформации ползучести), а также за счет изменения асимметрии цикла при наличии остаточных напряжений. [c.7]

Расчет числа циклов перемены напряжений выполняют с учетом режима нагрузки передачи. Различают режимы постоянной и переменной нагрузки. На практике режимы со строго постоянной нагрузкой встречаются редко. К режимам постоянной нагрузки относят режимы с отклонениями до 20%. При этом за расчетную обычно принимают нагрузку, соответствующую номинальной мощности двигателя. [c.178]

Таким образом, моделирование условий разрушения телескопического кольца показало, что в стендовых испытаниях и в условиях эксплуатации возможны режимы нагружения, когда реализуются разрушения малоциклового характера. На рис. 5.15 приведены также данные расчета малоцикловой усталости модели, полученные с использованием рис. 5.13, 5.14 и табл. 5.2. Соответствие кривых хорошее, лучше при расчете чисел циклов на основе максимальных деформаций в опасных зонах с помощью МКЭ. Рис. 5.16 является итоговым для оценки корректности расчетного способа на основе деформационно-кинетической трактовки условий малоциклового разрушения при высокой температуре. Здесь же приведены результаты расчета для двух конструктивных элементов 3, испытанных в стендовых условиях по режиму, приведенному на рис. 5.9, г, но со значительным перекосом разрушение за Л 1 = 1672 и Л/2 = 2544 циклов приходилось на зону Ra- При известной внешней максимальной нагрузке цикла с учетом перекоса и соответствующего анализа определена средняя нагрузка q в локальной зоне перегрузки, е помощью которой на основе данных рис. 5.13 (точка 5) найдена максимальная деформация, а затем по рис. 5.14 определено расчетное число циклов. [c.218]

В течение последних двух десятилетий наблюдались случаи разрушения строительных машин и конструкций. Одними из основных причин таких разрушений являются предварительное циклическое повреждение (в том числе и малоцикловое) и последующее развитие хрупких трещин от возникших при изготовлении или в эксплуатации дефектов. Возможность окончательного хрупкого разрушения циклически нагружаемых несущих элементов увеличивается по мере снижения температур эксплуатации, увеличения абсолютных размеров сечений и усложнения конструктивных форм. Кроме того, применение в таких конструкциях малоуглеродистых и низколегированных недорогих конструкционных сталей, обладающих выраженной склонностью к хрупким разрушениям в зонах сварки, требует тщательного анализа прочности в связи с возможностью возникновения хрупких состояний. Это подтверждается наблюдениями за разрушениями опорных балок транспортных галерей и эстакад, козловых, мостовых и башенных кранов, подкрановых балок. Время эксплуатации указанных конструкций из.менялось в пределах от нескольких месяцев до 10 лет, а число циклов предварительного нагружения от нескольких сотен до десятков тысяч. Температуры Т при разрушениях находились в диапазоне от +15 до -35°С, а нагрузки - от 0,6 до 1,1 от расчетных. [c.72]

Для многочисленных приложений уже более не приемлем расчет при неограниченной [долговечности путем введения соответствующих теоретических коэффициентов к пределу выносливости гладких образцов. Это могло бы привести к неоправданному завышению [размеров сечений, особенно для деталей, выполненных из алюминиевых сплавов, которые работают при относительно малых числах циклов. Современная тенденция состоит в том, чтобы проводить расчеты при ограниченной долговечности, и это может быть достигнуто для тех случаев, когда средние и знакопеременные нагрузки прикладываются согласно описанному ниже общему расчетному методу. Этот метод базируется на [объяснении характеристик образцов с концентрацией напряжений исходя из характеристик гладких образцов путем введения соответствующих эффективных коэффициентов концентрации. Сводка прилагаемых формул приведена в разд. 7.11, а примеры их применения даны в разд. 7.9. [c.20]

Принимаемые в расчетах геометрические характеристики крана и его элементов определяют по конструкторской документации соответствующей стадии проектирования и нормативнотехнической документации. Л - расчетное сопротивление рассчитываемого элемента при расчетах на сопротивление усталости Л = 0,9<ТД) где (Тд - предел выносливости элемента с учетом числа циклов изменения нагрузки и коэффициентов концентрации напряжений и асимметрии цикла при расчетах на [c.491]

Предельная несущая способность де -талей конструкций при вязком состоянии материала рассматривается как такая стадия их нагружения, после которой существенное изменение размеров происходит без значительного увеличения нагрузки, т. е. наступает быстро развивающееся формоизменение. В ряде конструкций предельное состояние такого типа определяется наибольшими допустимыми остаточными перемещениями из условий сопряженной работы с другими узлами. Например, допустимая вытяжка диска турбомашины зависит от регламентируемых зазоров между ротором и корпусом. Образованию предельных состояний предшествует существенное упруго-пластическое перераспределение деформаций и напряжений, поэтому расчетное определение усилий, отвечающих предельным состояниям, требует решения соответствующих задач методами теории пластичности и в частных случаях способами сопротивления материалов. При повторном, ограниченном по числу циклов нагружении за пределами упругости перераспределение напряжений и деформаций может приводить к затуханию накопления пластической деформации, т. е. приспособляемости. [c.5]

Расчетная толщина зубьев гипоидных и конических передач общего машиностроения, легковых и грузовых автомобилей, колесных тракторов, в которых высокие нагрузки прилагаются не постоянно, определяется по спецнальной методике исходя из условия равной долговечности работы зубьев шестерни и колеса. Число циклов (до поломки) должно быть одинаковым для шестерни и колеса. Напряжения изгиба у шестерни ниже, чем у колеса. [c.61]

Если при расчете деталей механизмов, испытывающих переменные по величине нагрузки, принимать в качестве расчетной величины максимальную нагрузку и считать ее действующей постоянно, то это вызовет неоправданное увеличение массы крана. Поэтому современные методы расчета деталей меха1 змов и металлических конструкций учитывают переменность действия нагрузок. Для этого при расчете на выносливость определяются эквивалентные нагрузки или эквивалентное число циклов нагружений. [c.45]

В уравнениях (6.3) и (6.4) и Га —исходная расчетная нагрузка (крутящий момент) — наибольшая из числа подводимых к передаче, число циклов действия которых превышает 0,03Nhe (см. с. 132) /< —коэффициент, учитывающий неравномерность рас- [c.108]

Эту нагрузку принимают за расчетную для тихоходных, периодически работающих передач. При ресурсе /., выраженном в МИЛ./1 ионах оборотов винта, большем 20/2 , допускаемую нагруз умень-Н1ают умножением на j20/z L. Здесь 20 миллионов - число циклов нагружений, п )и котором определяются характеристики материала 2i - -число шариков на одном витке. [c.313]

Если расчетная нагрузка, действующая в одну сторону, М р, а в другую Мр( причем Мр Мр.), а соответствующие им эквивалентные числа циклов перемен напряжений и (при этоад > [c.623]

Если найденное по (26.23) 12 10 то следует принимать N o = 12 10 . Khl коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи. Расчет Кщ основывается на кривой выносливости (см. рис. 179, г). Если расчетное число циклов Nue больше базового числа циклов NffQ (длительно работающая передача), то коэффициент долговечности принимают равным единице. Если Мне < то на основе степенной зависимости, выражающей [c.266]

За время расчетного срока службы трубопровода (20 лет) суммарное число циклов нагружения внутренним давлением может составить в среднем порядка 7000—9000 циклов, что согласуется с цифрой, приведенной в справочной книге [147] и в обзорной работе [10]. Если ранее для целого ряда конструкций, в том числе и для трубопроводов, эксплуатгруемых при относительно редких подъемах и спадах нагрузки, общее число которых за весь срок службы не превышало 10 —10 циклов, циклическое разрушение считалось маловероятным, то в настоящее время имеется ряд работ, которые показали несостоятельность такого мнения. В качестве основных работ в этой области могут быть названы работы те- [c.137]

Анализируется бимодальный закон распределения долговечности конструкционных материалов при действии переменных напряжений с постоянной амплитудой. Проведено сравнение расчетных и экспериментальмых зависимостей числа циклов до разрушения при сложеюм нагружении, когда напряжения с высокой частотой накладываются на циклически изменяющееся напряжение с постоянной амплитудой и заданной асимметрией циклической нагрузки. [c.423]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

При наличии сварных швов с конструктивным непроваром число циклов изменения нагрузки по п. 5.5.2 не должно превышать при толщине стенки или листа больше 10 мм 5[7У , а при толщине 2 мм /г Ю мм числа циклов 0,5 к [Л ]. Число циклов [Л ] определяют по расчетной кривой усталости соответствующей стали для расчетной температуры г = 0 при амплитуде напряжений [о ] = 2 [ОпрЬ но не более 2-10 циклов. Для зон соединения цилиндрической части сосуда с фланцем, днищем, опорным буртом и другими элементами большей толщины, чем цилиндрическая часть сосуда, напряжение [Опр] может приниматься равным удвоенному значению приведенного мембранного напряжения в цилиндрической части. [c.242]

Механика малоциклового деформирования и разрушения по мере развития ее базисных направлений становится научной основой расчетов прочности и ресурса машин и конструкций на стадиях проектирования и эксплуатации. Это в первую очередь относится к несуш,им элементам конструкций и деталям машин, испытывающим действие повторных экстремальных тепловых и механических нагрузок. Такие нагрузки возникают при повышении рабочих параметров машин и конструкций — единичной мощности, скоростей, давлений, температур, а также при повышении маневренности, форсировании режимов работы, возникновении аварийных ситуаций при переходе к полупиковым и пиковым режимам эксплуатации. При этом число циклов нагружения на основных расчетных и экстремальных режимах в зависимости от типов и назначения машин и конструкций (атомные реакторы, тепловые энергетические установки, паровые и гидравлические турбины, химические аппараты, технологические и транспортные установки, летательные аппараты и другие объекты новой техники) изменяется от 1 до 10 и более. Температурные режимы (изотермические и неизотермические) таковы, что абсолютные значения максимальных температур несущих элементов достигают 600—1200° С и более, а перепады температур при программном и аварийном изменении режимов достигают 400—500° С со скоростями от 1 до 10 град/ч. Время одного цикла термомехапического нагружения составляет от 10 до 10 с при общем временном ресурсе от 10 до 10 ч. [c.5]

При малоцикловых нагрузках (если расчетное число циклов нагружения находится в пределах 10 .. 10 ) производится расчет конструкции на мапоцикловую усталость. Максимальные амплитуды условных упругих напряжений в элементах крышки и решетки, вычисленных, как описано выше, с учетом соответствующих коэффициентов концентрации напряжений, не должны превышать допускаемой амплитуды приведенных упругих напряжений, определенной в соответствии с ГОСТ 25859. [c.382]

При установлении расчетного наибольшего значения Мр или Nj, не учитываются только случайно возникающие предельные кратковременно действующие моменты, а также повторяющиеся (например, при пуске машины), если время их непрерывного действия не превосходит 3% от рабочего времени в цикле нагрузки и притом если за время их действия число оборотов быстроходного вала не больше 500 об1мин. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...