Допускаемые напряжения для материалов. Коэффициент запаса прочности

В задачник включена новая глава Расчеты на прочность , предназначенная для повторения основных разделов сопротивления материалов, но в отличие от задач, решаемых при изучении этого курса, здесь расчетные коэффициенты (концентрации напряжении и т. п.), допускаемые напряжения, механические характеристики материалов и коэффициенты запаса прочности в большинстве случаев не входят в условия задач, а устанавливаются в ходе их решения. [c.3]

Допускаемое напряжение при статической нагрузке есть отношение предельного напряжения (предел текучести—для пластичных, предел прочности—для хрупких материалов) к допускаемому коэффициенту запаса прочности s], которые каждая отрасль машиностроения вырабатывает на основании своего опыта эксплуатации деталей машин. [c.11]

Расчет на выносливость. Для валов и осей, подверженных воздействию длительных переменных нагрузок, производится расчет на выносливость. В связи с тем, что на усталостную прочность материалов существенное влияние оказывает концентрация напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности (чистота, упрочнение), расчет на выносливость ведется после окончания полного конструирования вала (оси) и носит характер проверочного расчета для определения фактического коэффициента запаса прочности и сопоставления его с допускаемым значением. Поэтому расчету на выносливость должен предшествовать, предварительный расчет на статическую прочность. [c.431]

Традиционно для металлических конструкций в космической технике принимают следуюш ие коэффициенты запаса (отношение предела прочности к допускаемому напряжению) для космических кораблей без экипажа 1,25, для ракет 1,40, для кораблей с экипажем 1,50. Понятие допустимого напряжения для конструкций из композиционных материалов в космической технике пока не стандартизировано. [c.99]

Коэффициенты запаса прочности. для разных пластических материалов различны и определяются экспериментально. Полученные допускаемые напряжения корректируются для каждого конкретного случая [c.100]

Материалом для чугунных диафрагм может служить чугун марок СЧ 18-36, СЧ 21-40, СЧ 24-44. Эти чугуны применяют при температурах до 250° С. Допускаемое напряжение для них выбирают с коэффициентом запаса прочности 5—6 по отношению к пределу прочности при изгибе. Поэтому для чугуна СЧ 18-36, например, можно допускать Ои = 60 -ь 70 Мн м . [c.421]

С помощью диаграмм, изображенных на рис. 436 и 439, может быть определена величина опасного напряжения при любом виде цикла. Рассмотрим теперь порядок назначения допускаемых напряжений. При этом за линию, определяющую опасные значения напряжений, для упрощения расчета будем принимать прямую AD (рис. 436) в случае хрупких, и прямую АН (рис. 439) в случае пластичных материалов. Для получения допускаемых напряжений абсциссы и ординаты каждой точки той или иной из этих прямых должны быть уменьшены в соответствии с принятыми величинами коэффициентов запаса прочности последние для постоянной и переменной составляющей цикла напряжений будут неодинаковыми. [c.562]

При симметричном цикле опасным напряжением является предел выносливости, который, как правило, всегда меньше предела текучести материала. Допускаемая величина напряжения при симметричном цикле [p i] найдется путем деления предела выносливости p t на коэффициент запаса прочности kr, который, кроме основного коэффициента запаса ка, должен включать коэффициент концентрации напряжений а д, масштабный коэффициент и, в случае надобности, коэффициенты, учитывающие влияние технологии изготовления и условий эксплуатации детали K и Если переменные нагрузки меняются не плавно, а сопровождаются резкими ударами, то дополнительно должен быть введен еще и динамический коэффициент Кд, числовые значения которого в этих случаях колеблются обычно между единицей и двумя. Таким образом, как для хрупких, так и для пластичных материалов [c.563]

Необходимые для определения допускаемых напряжений данные по механическим характеристикам материалов, применяемых в конструкциях теплотехнического оборудования, содержатся в разд. 8 справочника, а также в [И, 16 и 18]. Коэффициенты запаса прочности согласно [6] для сосудов и аппаратов должны соответствовать приведенным в табл. 9.7. [c.423]

Расчет конструкций на прочность производится по допускаемым напряжениям [а], определяемым из условий прочности при статическом нагружении или долговечности при циклической нагрузке. При статическом нагружении допускаемое напряжение получается делением предельных для данного материала напряжений на коэффициент безопасности, иначе называемый коэффициентом запаса прочности п. Для пластичных материалов за предельное напряжение принимают предел текучести, для квазихрупких — временное сопротивление [а] = аод/ т или [а] = Ств/ в- [c.623]

После проведения расчетов наступает не менее ответственный этап — анализ полученных результатов и заключение о надежности конструкции. Решение этой задачи связано с третьей проблемой прочности. В настоящее время на стадии проектирования самосвала не приходится говорить об усталостной прочности и расчете долговечности. Как правило, заключение о прочности делается на основании выполнения условия прочности Отах [ст] или сравнения полученного значения коэффициента запаса прочности с допускаемым. Допускаемые напряжения [а] выбирают с определенным коэффициентом запаса по отношению к предельным напряжениям для данного материала. Например, для пластичных материалов за предельное напряжение принимается предел текучести 0 . Анализ коэффициентов запаса и допускаемых напряжений в зависимости от схематизированного вида нагружения самосвала показывает, что при расчете для всех рассмотренных выше схематизированных нагрузок можно принять коэффициенты запаса в пределах 1,3... 1,6 [1]. [c.78]

Для других материалов можно пользоваться значениями коэффициентов запаса прочности, приведенными в разделе Расчет на прочность (стр. 225), и определять допускаемые напряжения по механическим характеристикам материалов клинового соединения. [c.287]

При выборе допускаемого напряжения, что является крайне ответственной задачей, необходимо учитывать многие факторы, влияющие на его величину. Очень важное значение имеет, например, род применяемого материала. Хрупкие материалы, почти не дающие остаточных деформаций, разрушаются внезапно, а поэтому коэффициент запаса прочности для них назначается больше, чем для пластичных материалов, имеющих площадку текучести. Далее, чем менее однороден материал, тем больший запас прочности берется для него. Характер нагрузки при этом играет очень важную роль. Для элементов, работающих на статическую нагрузку, допускаемые напряжения принимают больше, чем для работающих при динамической нагрузке. [c.40]

В табл. 5 и 6 приведены коэффициенты запаса прочности и допускаемые напряжения для основных строительных материалов. [c.41]

Расчеты по допускаемым напряжениям и коэффициентам запаса прочности — это разновидности одного и того же расчета, который, как известно из курса сопротивления материалов, называют расчетом по опасной точке. Принципиальной основой этого метода расчета является требование, чтобы для любой точки рассчитываемой детали выполнялось условие прочности, которое может быть представлено либо в виде неравенства (1), либо в виде неравенства (5), или, иными словами, прочность конструкции (детали) считают нарушенной, если хотя бы в одной ее точке возникли признаки разрушения или появились пластические деформации. [c.11]

Формулу (3.22) рекомендуют для низко- и среднеуглеродистых сталей. Она может быть получена путем преобразования известных формул сопротивления материалов, определяющих коэффициенты запаса по усталостной прочности [см., например, формулы (14.4)]. Преимущество формулы (3.22) заключается в том, что она позволяет выполнять расчет при переменных нагрузках не по коэффициенту запаса прочности, а по допускаемому напряжению, т. е. проводить расчет не только в форме проверочного для готовой конструкции, но и в форме проектного при разработке этой конструкции (см. пример 3, где определяются размеры еще не существующей конструкции). [c.81]

При механических испытаниях материалов осуществляется, как правило, линейное напряженное состояние — растяжение или сжатие. Подобную деформацию легко осуществить в лабораторных ус ловиях. Поэтому для линейного напряженного состояния можно непосредственно установить величину опасного напряжения — предела текучести или предела прочности. При известном коэффициенте запаса прочности устанавливается допускаемое напряжение, по которому и проверяется прочность. [c.252]

При назначении допускаемого напряжения для хрупких материалов предел прочности делят на принятый коэффициент к, называемый коэффициентом запаса по пределу прочности [c.49]

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

Лишь в исключительных случаях расчетчики и проектировщики допускают появление в реальных конструкциях остаточных деформаций. Как правило, их не должно быть. Поэтому для материалов типа малоуглеродистой стали предел текучести принимают в качестве опасного напряжения Ориентируясь на него, на определенный коэффициент запаса прочности и устанавливают соответствующее данному материалу и конструкции допускаемое нормальное напряжение [ст]. [c.142]

Одним из самых сложных и до конца нерешенных вопросов является назначение коэффициентов запаса по разрушающей нагрузке или коэффициентов запаса по допускаемым напряжениям для изделий из композиционных и полимерных материалов, обеспечивающих необходимую прочность изделия на весь расчетный срок службы. [c.96]

Допускаемое напряжение представляет собой частное от деления предела текучести (для пластичных материалов) или предела прочности (для хрупких материалов) на установленный коэффициент запаса. [c.547]

Для широкого круга изделий современного машиностроения величины коэффициентов запаса г и пт принимают в пределах 1,2-2,0, а коэффициентов запаса и - в пределах 1,7-3,0. При использовании традиционных металлических конструкционных материалов с отношением с 0 2/<Тв не выше 0,55-0,65 минимальные уровни допускаемых напряжений получают по запасам Пу и Дли высокопрочных металлических материалов с отношением ад 2/пв>0,7 основными в расчетах прочности становятся запасы в и п . [c.165]

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]

Необходимо остановиться на вопросе о переходе в практических расчётах от одной теории прочности к другой. В первой четверти нашего века в практике проектирования, особенно в машиностроении, широко применялись формулы, основанные на теории наибольших деформаций. Вполне оправданным оказался переход к более правильным для пластичных материалов теориям наибольших касательных напряжений и наибольшей потенциальной энергии. Надо помнить, что этот переход нельзя осуществлять механически — путём простой замены в условии прочности одного выражения для расчётного напряжения другим. Необходимо изменить и правую часть неравенства — величину допускаемого напряжения [а]. Дело в том, что, уточняя расчёт, вводя в практику более правильную теорию прочности, мы должны во многих случаях изменить и коэффициент запаса к, а значит и [а]. Если этого не сделать, то можно впасть в ошибку. Ниже, иа примерах в отделах сдвига и изгиба, это будет разъяснено детально. [c.150]

Необходимо принять во внимание, что нагрузки, свойства материалов и условия эксплуатации конструкции не являются детерминированными величинами, их значения определяются с некоторой степенью вероятности. Для получения достоверных представлений о значет1ях допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности, необходимо учитывать их статистическ-ую природу [4, 9, 20]. [c.404]

По заданному коэффициенту запаса прочности и предельным напряжениям Опр (стпр.р пр.с) определяем допускаемое напряжение [а] ([а]р, [а]с). Этот пункт может отсутствовать, если непосредственно в условии задачи заданы допускаемые напряжения. В противном случае должны быть либо даны максимальные предельные напряжения, либо указан материал и то напряжение, которое принимается в качестве максимально допускаемого. Таковыми в зависимости от требований к конструкции могут быть или предел пропорциональности Опц, или предел упругости Gy, или предел текучести Gt, или предел прочности временное сопротивление) Gb, или условный предел текучести oq 2- Эти величины берутся из полученных опытным путем так называемых условных диаграмм растяжения-сжатия , которые приведены на рисунках 1.3 и 1.4 для двух различных материалов, соответственно обладающих площадкой текучести -D, и без нее. От- [c.12]

Расчеты на прочность ведут по номинальным допускаемым напряжениям, по коэффициентам запаса прочности или по вероятности безотказной работы. Расчеты по номинальным напрянтениям наиболее просты и удобны для обобщения опыта конструирования путем накопления данных о напряжениях в хорошо зарекомендовавших себя конструкциях, работающих в близких условиях. Наиболее полезны такие данные для машин массового выпуска, в частности автомобилей, опыт эксплуатации которых велик. Расчеты по коэффициентам безопасности учитывают в явной форме отдельные факторы, влияющие на прочность концентрацию напряжений, размеры деталей, упрочнения, а потому более точны. Вместе с тем эти расчеты сохраняют условность, так как коэффициент запаса вычисляют для некоторых условных характеристик материалов и значений нагрузок. [c.12]

Для изготовления крепежных (резьбовых) деталей применяют низко- и среднеуглеродистые стали, а для деталей, работающих при переменных и ударных нагрузках — легированные стали. Наиболее часто применяемые стали СтЗкп Ст5 10 Юкп 15 20 35 45 40Х, ЗОХГСА и. др. Их прочностные характеристики приведены в табл. 2.5. Допускаемые напряжения при расчете крепежных деталей определяют по формуле [а] = Стпред/ , где сТпред = <у, для пластичных материалов, сТпрел = Ств - для хрупких материалов п - коэффициент запаса прочности. [c.55]

Значения допускаемых напряжений или коэффициентов запаса прочности устанавливаются техническими условиями и нормами хфоектирования. Дпя строительных сталей звачение коэ ициента запаса прочности (на основании практики проектирования и эксплуатации сооружений и машин) принимается п= 1,4...1,б для хрупких материалов па2,5...3,5 дпя древесины п=3,5...б. [c.95]

Допускаемые напряжения для болтов приведены в табл. 3.16. Для материалов, не указанных в табл. 3.16, допускаемые напряжения определяются по методике, приведенной ниже. Если расчетная температура болтов или шпилек не более 380° С для углеродистых сталей, 420 С для низкоуглеродистых сталей и 525° С для аустенитных сталей, то д011ускаемое напряжение определяется зависимостью Оддп < а /п , где (Тт — предел текучести материала при расчетной температуре Пх — коэффициент запаса прочности по пределу текучести, определяемый по табл. 3.17. [c.151]

Испытания на растяжение и сжатие. Как видно из предыдущего, располагая весьма небольшими сведениями о поведении растянутых и сжатых стержней под действием приложенной к ним нагрузки, мы уже оказались в состоянии сформулировать условие прочности и расчетным путем находить деформации при допускаемых нагрузках. Это позволило получить решение основных задач проверки прочности и жесткости элементов конструкций. Однако такое решение, по существу, носит чисто формальный характер. Не имея более детальных сведений о процеесах. деформации и разрушения растянутых и сжатых стержней, мы лишены возможности оценить, насколько расчетные формулы, выведенные нами для сплошных, однородных и изотропных тел, применимы для реальных стержней, установить пределы применимости этих формул, установить сознательно величину коэффициента запаса (а следовательно, и допускаемого напряжения). Поэтому ближайшей задачей нашего курса является изучение-процессов растяжения и сжатия стержней из реальных материалов. [c.42]

Для деталей из пластичных материалов, работающих дод воздейс1вием спокойной нагрузки, например для стальных конструкций перекрытий жилых зданий, заводских цехов и пр., коэффициент запаса обычно принимается примерно 2,5. Это означает, что допускаемое напряжение в детали в два с половиной раза меньше предела прочности. [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...