Запас прочности. Допускаемые и действительные напряжения

Из формулы (Х.27) или (Х.ЗО) следует, что напряжения возрастают быстрее нагрузки. Действительно, если допустить, что поперечная и осевая нагрузки возрастают пропорционально какому-либо одному и тому же параметру, скажем, в п раз, то Уо возрастает тоже в п раз и последнее слагаемое формулы (Х.ЗО) возрастает не пропорционально я, а значительно быстрее. Поэтому расчет на прочность при продольно-поперечном изгибе нельзя вести по допускаемым напряжениям. Расчет ведут по предельным нагрузкам, определяя значения сил, при которых напряжение в опасной точке поперечного сечения достигает предела текучести. Разделив это значение на требуемый коэффициент запаса прочности, находят допускаемую нагрузку. [c.278]

Между тем при неравномерном распределении напряжений (например, при изгибе, кручении) в статически неопределимых конструкциях, изготовленных из пластичных материалов, появление местных напряжений, равных пределу текучести, в большинстве случаев не является опасным для всей конструкции. Практика показывает, что при появлении местных пластических деформаций конструкция еще может удовлетворять предъявляемым к ней требованиям и для перехода ее в предельное состояние требуется дальнейшее возрастание нагрузки. Таким образом, в действительности конструкция обладает запасом прочности, большим, чем при расчете по допускаемым напряжениям. [c.546]

Упругое состояние системы, при котором предел текучести достигнут в одной или нескольких точках, является по определению статически возможным. Действительно, при решении задачи о нахождении упругого состояния мы должны были позаботиться о выполнении уравнений равновесия при этом условие текучести нигде не было нарушено и только в отдельных точках это условие достигнуто. Соответствующее значение внешней нагрузки представляет нагрузку, определенную по способу допустимых напряжений (с запасом прочности, равным единице). Таким образом, мы имеем совершенно строгое доказательство того, что расчет по предельному состоянию приводит к большим аначениям допускаемой нагрузки, чем расчет по допустимым напряжениям. [c.171]

При расчете статически неопределимой стержневой системы, изображенной на рис. 3.19, условие прочности поставлено по допускаемым напряжениям, т. е. ограничение накладывалось на напряжение в наиболее напряженной точке тела. В упомянутой задаче наиболее напряженным оказался средний стержень и условие прочности по допускаемым напряжениям при действии силы F имеет вид (3.42). Если материал стержня хрупкий и разрушается без заметных пластических деформаций, то условие (3.42) определяет действительную границу безопасных нагрузок. Однако если материал стержня пластичен, то статически неопределимая система может обладать дополнительным запасом прочности, так как, например, в рассмотренной задаче о трех стержнях при достижении [c.69]

Расчеты на прочность при переменных напряжениях в большинстве случаев выполняют как проверочные. При этом расчет производят в форме проверки расчетного (действительного) коэффициента запаса прочности s для каждого из предположительно опасных сечений детали и сравнении его с допускаемым значением [. ] для данной конструкции, причем должно выполняться условие прочности [c.25]

Ввиду важности правильного выбора коэффициента запаса и величины допускаемых напряжений эти величины для многих конструкций даются нормами, обязательными для составителей проектов и расчетов. Таким образом, величины допускаемых напряжений [ст] для каждого случая можно считать известными. Тогда для определения необходимой величины площади поперечного сечения растянутого стержня можно, пользуясь формулой (2.1), написать t/словие прочности это условие должно выразить, что действительное напряжение а в растянутом стержне при действии сил Р не должно превосходить допускаемого напряжения [ст] [c.29]

Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495]

Во время эксплуатации прочность деталей машин и сооружений снижается по различным причинам (в результате истирания рабочих поверхностей, действия коррозии, появления трещин усталости и т. д.). Для предупреждения поломок и аварий периодически проверяют установленный коэффициент запаса прочности. С этой целью определяют действительные рабочие напряжения и сравнивают их с допускаемыми напряжениями. Проверку выполняют вычислением по действующим нагрузкам и фактическим площадям поперечного сечения деталей. Кроме того, широко практикуют механические испытания наиболее ответственных элементов установок. Таким испытаниям подвергают, например, тросы грузоподъемных машин, тяговые канаты лебедок и т. д. [c.164]

Определение при конструировании действительных статических и, особенно, динамических нагрузок на элементы узлов двигателя, а следовательно, и действительных запасов прочности затруднительно. Для уточнения необходимы экспериментальные исследования, до проведения которых конструктор выполняет сравнительные расчеты на прочность, используя накопленный опыт работы аналогичных двигателей в эксплуатации и статистические данные по допускаемым запасам прочности и напряжениям в их деталях и узлах. [c.6]

По существующим методам расчета допускаемую нагрузку на тяговую цепь конвейера определяют как частное от деления разрывной нагрузки на коэффициент запаса прочности. Рекомендуемые значения коэффициента запаса прочности п крайне разнообразны принимают в ЧССР п = 8 в ГДР п = 10 в СССР п = 10 ч- 12 в США п = 10 16 вне зависимости от конструкции цепи и параметров конвейера, что не отвечает действительным условиям его работы, так как детали цепи на роликовых батареях, гладких поворотных блоках и на вертикальных перегибах испытывают не только растягивающие, но и значительные изгибающие напряжения (см. гл. II). [c.236]

Однако аналитический метод расчета деталей машин на прочность, сменивший метод относительных чисел , хотя и в значительно меньшей степени, но также оказался несовершенным, так как напряжения в деталях машин со сложными конструктивными формами определялись, как уже подчеркивалось, по формулам, выведенным при значительных упрощениях в расчетной схеме деталей. Это, как и при методе относительных чисел , исключало возможность выявления действительных рабочих напряжений и деформаций, имеющих место в процессе эксплуатации. Все учение о прочности в этот период времени было основано на практических нормах допускаемых напряжений, нашедших свое выражение в общем коэффициенте запаса прочности. [c.22]

Практически расчет по допускаемым напряжениям обычно выполняют как проектный, служащий для определения требуемых размеров детали в этой стадии проектирования в большинстве случаев практически невозможно более или менее точно учесть все факторы, влияющие на прочность детали (концентрация напряжений и т. д.). Поэтому оказывается целесообразным выполнить уточненный проверочный расчет сконструированной детали на основе ее рабочего чертежа, когда есть возможность достаточно точно учесть концентрацию напряжений, масштабный эффект и т. п. Этот проверочный расчет предпочтительно выполнять непосредственно по коэффициентам запаса в случае, если действительный коэффициент запаса существенно отличается от допускаемого, в размеры и конструкцию детали вносят соответствующие коррективы. [c.11]

Проверочным расчетом называется определение фактических характеристик главного критерия работоспособности детали и сравнение их с допускаемыми значениями. При проверочном расчете определяют фактические (расчетные) напряжения и коэффициенты запаса прочности, действительные прогибы и углы наклона сечений, температуру и т. д. [c.8]

Допускаемое напряжение равно предельному напряжению, поделенному на коэффициент запаса прочности, и в отличие от действительных напряжений пишется с квадрат-ными скобками (нормальные [а] и касательные [т]) [c.34]

Следовательно, метод расчета по допускаемым нагрузкам дает возможность спроектировать конструкцию экономичнее, чем при расчете по допускаемым напряжениям. Это объясняется тем, что, рассчитывая по допускаемым напряжениям, за предельную нагрузку принимаем такую нагрузку, при которой напряжения, равные пределу текучести, возникают только в одном правом стержне. При расчете по методу допускаемых нагрузок предельное состояние соответствует текучести двух стержней. Благодаря этому новый метод расчета позволяет реализовать скрытые при старом методе запасы прочности в статически неопределимых системах. Он обеспечивает действительную равнопрочность всей конструкции. Опыт подтверждает приведенные здесь рассуждения и выкладки для всех материалов, диаграммы растяжения которых имеют ясно выраженную площадку текучести. [c.75]

В других случаях допускаемые напряжения при усталостном нагружении приводятся в таблицах или определяются по графикам или формулам с учетом требуемого запаса прочности. Эти допускаемые напряжения действительны для определенных типов сварных соединений или деталей конструкции и различных условий нагружения и соответствуют ожидаемым величинам, размаху и числу циклов нагружения. [c.270]

Поэтому рекомендуемые методы расчета деталей двигателей основаны на ряде допущений, условностей и упрощений, а весь расчет сводят к определению величины напряжений в опасных сечениях и удельных давлений в сопряжениях и сопоставлению результатов с аналогичными показателями, полученными для таких же деталей ранее выполненных и надежно работающих двигателей и рассматриваемых как допускаемые. При этом следует учесть, что хотя в подобных расчетах получаемые величины напряжений и удельных давлений не отражают их действительных значений, сравниваемые детали будут иметь одинаковый запас прочности и будут также надежны, если материалы, назначенные для их изготовления, одинаковы по своим механическим свойствам. [c.301]

Все приведенные соображения показывают, что действительный коэффициент запаса механической прочности проводов и тросов нельзя характеризовать отношением временного сопротивления проволоки к допускаемому напряжению в проводе. [c.130]

Изучение вопросов, связанных с коэффициентом запаса прочности проводов, привело к тому, что действительный коэффициент запаса прочности их следует определять не отношением временных и допускаемых напряжений, а отношением разрушающих и расчетных нагрузок. [c.130]

Назначение запасов прочности и норм для допускаемых напряжений. Допускаемые напряжения д. б. назначены как нек-рая часть от норм для опасных напряжений, обусловленная вводимым в расчет необходимым запасом прочности (коэф-том безопасности). При назначении запаса прочности, т. е. установлении должного коэф-та безопасности, д. б. учтены не только степень достоверности и точности самого расчета, но и условия, сопровождающие постройку и службу рассчитываемой конструкции корпуса. В соответствии с этим при назначении запаса прочности д. б. учтены следующие главнейшие обстоятельства точность, с к-рой м. б. определены внешние действующие на конструкцию усилия, т. е. уверенность, что действительная нагрузка не превзойдет расчетной насколько точно принятые расчетные ф-лы воспроизводят действительную картину распределения напряжений в сечениях конструкции уверенность в механич. качествах материала и тщательности выполнения конструкции последствия, к-рые повлечет за собой нарушение целости конструкции или ее части. Устанавливаемые для расчета конструкции нормы для допускаемых напряжений должны быть в каждом частном случав тщательно обоснованы со стороны перечисленных выше условий, в особенности если они отличаются от применявшихся в предшествующей практике для идентичных конструкций или относятся к новым конструкциям. В общем случае, при пользовании обычно применяемыми в кораблестроении методами для определения расчетных нагрузок и [c.100]

Упругое состояние системы, при котором предел текучести достигнут в одной нли нескольких точках, является по определению статически возможным. Действительно, при решении задачи о нахождении упругого состояния мы должны были позаботиться о выполнении уравнений равновесия при этом условие текучести нигде не было нарушено и только в отдельных точках это условие достигнуто. Соответствующее значение внешней нагрузки представляет нагрузку, определенную по способу допускаемых напряжений (с запасом прочности, равным единице). Таким образом, мы имеем совершенно [c.357]

Учитывая сложность точного. определения действительного напряжения в слоях резинотканевой конвейерной ленты при совместном действии растяжения и изгиба, расчет ее ведут только на растяжение по допускаемой погонной нагрузке. Влияние изгиба ленты на барабанам и роликоопорах,неравномерности распределения нагрузки между от дельными прокладками, влияние усталости от перегибов и ослабления концов ленты в месте соединения учитывают путем введения повышен ных запасов прочности. [c.417]

При расчетах по допускаемым напряжениям коэффициент запаса вычисляют как отношение предела текучести материала к максимальному напряжению. При обычно наблюдаемом неоднородном нагружении материала полых резино-текстильных изделий возникновение в какой-либо одной наиболее напряженной точке (или области) пластических деформаций еще не означает выхода из строя всей конструкции. Поэтому при расчетах по предельному состоянию определяют предельные нагрузки, при которых исчерпывается несущая способность (прочность или устойчивость) всего изделия, или же определяют деформацию (по прогибам или по складкообразованию), ведущую к выходу из строя конструкции или ее элемента, а коэффициент запаса вычисляют как отношение предельной нагрузки к действительной. Применение этого метода позволяет создавать более экономичные конструкции, поскольку здесь вскрываются дополнительные прочностные и деформационные ресурсы конструкций, не учитываемые в методе расчета по допускаемым напряжениям. [c.118]

Излагаемые ниже методы расчета прочности ставят задачи оценить несущую способность, т. е. допускаемое усилие для проектируемых объектов и соединений, не определяя действительного распределения напряжений. Проектант принимает упрощенную схему напряженного состояния без учета концентрации напряжений, которая для него становится руководящей. Несущая способность конструкции определяется или по разрушающему напряжению Ов и коэффициенту запаса Пх, или по напряжению вызывающему текучесть, и коэффициенту запаса По, который меньше Расчеты проводятся на основе элементарных методов сопротивления материала. [c.22]

Определить величину допускаемого напряжения для балки, изготовленной из углеродистой стали (ст. 35) с характеристиками а = 370 Мн1м и o j=280 Мн/м и подвергающейся переменному изгибу при цикле с коэффициентом асимметрии г=—0,6. Основной коэффициент запаса прочности считать равным — действительный коэффициент концентрации надряжен,ий кд= масштабный коэффициент а —1,72, динамический коэффициент я = 2. [c.403]

Метод расчета по допускаемым напряжениям исходит из рассмотрения идеально упругого тела, не учитывая действительных свойств строительных материалов, по существу являющихся упругопластичными материалами. Кроме того, им не учитываются и фактические условия работы конструкций под нагрузкой. Основанный на принятии единого постоянного коэффициента запаса прочности, этот метод не удовлетворяет требованию равнопрочности сооружения. [c.144]

Предельная прочность предполагает идеальную форму сосуда, однородность материала его стенок и однократность нагружения. Реальный сосуд помимо нарушений формы в местах сопряжений деталей и расположения элементов жесткости может иметь поверхностные повреждения, сварные соединения с их неоднородпостью механических свойств, технологические дефекты и нагружаться неоднократно. Поэтому действительная (конструктивная) прочность сосуда может быть ниже предельной, и степень снижения определяется многими факторами. При расчете это учитывают назначением величины допускаемого напряжения или коэффициента запаса. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...