Определение допускаемых и опасных напряжений

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ И ОПАСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.285]

При проверке напряжений по заданным нагрузке и размерам бруса определяются наибольшие возникающие в нем касательные напряжения. При этом во многих случаях предварительно следует построить эпюру М,, наличие которой облегчает определение опасного сечения бруса. Наибольшие касательные напряжения в опасном сечении затем сравниваются с допускаемыми напряжениями. Если при этом условие (6.18) не удовлетворяется, то требуется изменить размеры сечения бруса, или уменьшить действующую на него нагрузку, или применить материал более высокой прочности. Конечно, незначительное (порядка 5%) превышение максимальных расчетных напряжений над допускаемыми не опасно. [c.181]

Важнейшим условием,, обеспечивающим получение надежных, долговечных и в то же время легких и экономичных конструкций, является правильное определение допускаемых напряжений. Допускаемое напряжение — наибольшее напряжение, которое можно допустить в детали или конструкции из условий их безопасности, надежности и долговечности., Иными словами, это такое наибольшее напряжение, которое составляет некоторую долю от предельного (опасного) напряжения. [c.249]

Перейдем к обзору инженерных конструкций. Наиболее опасными с точки зрения механики трещин следует признать крупные сооружения, имеющие обширные области равномерного распределения напряжений всякого рода строительные оболочки-мембраны, сферические и цилиндрические сосуды под внутренним давлением, сварные корпуса крупных морских судов и т. п. Именно для этих конструкций, в первую очередь, разрабатываются нормы проектирования, гарантирующие от опасности трещинообразования. Вспомним любопытный инженерный прием, когда в условиях простого или двухосного растяжения вместо одного толстого листа используют два-три тонких, имеющих суммарную толщину, равную или даже меньшую, чем исходная. Здесь, в сущности, используется закон увеличения характеристики Кс с уменьшением толщины листа. Рассмотрим другую инженерную проблему определение допускаемого размера какого-либо дефекта внутри крупной металлической отливки или поковки. Речь необязательно идет о раковине или трещине. Последние, кстати, достаточно надежно выявляются современными методами диагностики ультразвуковыми, рентгеновскими, магнитными и др.). С помощью подобного рода аппаратуры могут регистрироваться те или иные нарушения сплошности материала по какому-либо физическому параметру, хотя трещины в обычном понимании нет. Подобные дефекты иногда рассматриваются в качестве трещин в расчетах на трещиностойкость. [c.433]

Установлено, что это разрушающее напряжение уменьшается с увеличением размеров и опасности дефекта, а также с уменьшением вязкости материала. Хрупкое разрушение стали является особым случаем в связи с тем, что с уменьшением температуры резко уменьшается вязкость разрушения. Сопротивления такому разрушению можно повысить за счет устранения концентраторов напряжений, расположения сварных швов на определенном расстоянии от мест концентрации напряжений, а также за счет получения бездефектных сварных швов. Тем не менее основным способом предотвращения хрупкого разрушения является выбор соответствующих материалов для конструкции. Материал следует выбирать с таким расчетом, чтобы его ударная вязкость, определяемая на образцах с надрезом, могла гарантировать целостность конструкции при допускаемых напряжениях с учетом наличия дефекта максимального размера. Однако в этом случае не может быть однозначного ответа, так как невозможно точно определить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для стационарных конструкций существуют различные стандарты, в которых установлены (для различных классов сосудов) соотношения между вероятностью разрушения и стоимостью определения и уменьшения вероятности наличия дефектов, превышающих допустимые размеры. [c.8]

При расчете зубьев на изгиб рассматривают зуб как балку, жестко защемленную одним концом и нагруженную силой Q, приложенной к вершине зуба (рис. 127, б). Такое положение нагрузки принимают как наиболее опасное — плечо силы относительно опасного сечения зуба имеет наибольшее значение. За опасное сечение зуба принимается его сечение у корня в зоне наибольшей концентрации напряжений. При расчете зубьев концентрацию напряжений учитывают коэффициентом концентрации при определении допускаемых напряжений на изгиб (см. далее). [c.240]

Расчет на прочность. Как п другие виды рассматриваемых расчетов (за исключением расчета на тепловую напряженность), этот расчет состоит из двух частей 1) определение опасных режимов работы двигателя и опасных нагрузок и положений рассчитываемой детали 2) определение возникающих в детали при этих условиях напряжений и сравнение этих напряжений с допускаемыми. [c.96]

Определение допускаемой силы. Ее можно вычислить при заданных значениях площади поперечного сечения F, опасного напряжения Зоп и нормативного коэффициента запаса прочности [п] [c.63]

Расчет сварных соединений на прочность. Проектирование сварных конструкций осуществляется на основании расчетов, которые сводятся в основном к определению напряжений в различных элементах свариваемых конструкций. Существуют два метода расчета на прочность по допускаемым напряжениям и по предельному состоянию. При расчете конструкций по допускаемым напряжениям расчетное напряжение сравнивается с допускаемым и условие прочности имеет вид а [сг], где а — напряжение в опасном сечении [а] — допускаемое значение напряжения. Допускаемое напряжение устанавливается в зависимости от свойств материала, характера нагрузки и других факторов. [c.21]

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]

Третья задача связана с определением допускаемой нагрузки. В задаче заданы размеры поперечных сечений и допускаемые напряжения. Определению подлежит допускаемая продольная сила, а через нее и допускаемая нагрузка. Из условия прочности в опасном сечении [c.375]

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]

Кольцевой шов, сваренный в условиях прокладки трубопровода, является участком повышенной опасности. Дополнительные строительно-монтажные напряжения, дополнительные напряжения при различных условиях эксплуатации трубопроводов - в горных условиях, в песках, при подводных переходах и т.д., могут служить причиной выхода из строя трубопровода. Поэтому для определения прочности и проведения диагностики труб необходимо уметь вычислять предельные нагрузки, допускаемые для сварных швов при возникновении значительных осевых напряжений. Существующие методы исследования на прочность основаны на определении напряженно-деформированного состояния (НДС) технически неоднородного соединения - сварного шва. Ниже предлагается новое полное приближенное решение задачи определения НДС осесимметрического слоя, имеющего в сечении, ортогональном оси трубы, форму [c.150]

Но при неравномерном распределении напряжений по сечению и при пластичном материале, как это было показано при рассмотрении кручения вала, метод определения размеров сечения по допускаемым нагрузкам дает иной результат, чем метод допускаемых напряжений, хотя запас прочности остается одинаковым. Совершенно так же дело обстоит и п).и изгибе балки из пластичного материала, диаграмма растяжения которого схематично показана на рис. 140, а. Когда в наиболее опасном сечении балки в крайних волокнах напряжение достигнет величины а , эпюра напряжений в сечении будет иметь вид, показанный на рис. 140, б. При дальнейшем увеличении нагрузки максимальное напряжение в крайних волокнах, вследствие текучести материала, не будет увеличиваться. С увеличением нагрузки будет увеличиваться [c.242]

При проектировании детали стремятся, чтобы напряжения, возникающие в материале, не превысили допускаемых. Этим обеспечивается требуемая прочность при заданных условиях нагружения детали. Одним из направлений обеспечения требуемой прочности, при определенных нагрузочных режимах и принятом материале детали, является увеличение размеров опасного Сечения. [c.90]

При обследовании сосудов и трубопроводов достаточно часто обнаруживают дефекты, которые выходят за пределы допускаемых. Ремонт дефектов приводит к определенным издержкам производства. С другой стороны, обнаруженные дефекты могут находиться в зонах корпусов аппаратов и трубопроводов, где напряженно-деформированное состояние и граничные условия эксплуатации таковы, что дефект не будет развиваться и при достаточном изучении может оказаться не опасным. Данная статья посвящена методике определения критического состояния при статических и циклических нагрузках и оценке опасности дефекта. [c.112]

При наличии в поперечных сечениях стержня поперечных сил изгибающие моменты непрерывно изменяются по длине стержня, а потому определение опасного сечения становится более сложным. Обычно в таких случаях проводят проверку прочности, определяя нормальные напряжения в ряде сечений (которые предположительно могут оказаться опасными) и сопоставляя их с допускаемыми напряжениями. [c.431]

При неконтролируемой затяжке большие коэффициенты запаса принимают для болтов малого диаметра, т. е. допускаемое напряжение в этом случае зависит не только от материала болта, ответственности конструкции и прочих обычно учитываемых факторов, но и от диаметра болта. Такой подход к выбору коэффициента запаса (допускаемого напряжения) объясняется тем, что нри неконтролируемой затяжке есть опасность, что болты малого диаметра могут быть затянуты до возникновения в них напряжений, равных пределу текучести (даже при применении нормального, не удлиненного гаечного ключа). Зависимость [о] от диаметру создает определенные затруднения при проектном расчете. Дей- [c.110]

Для расчета вала на сложное сопротивление и определения его диаметра необходимо знать значения изгибающих моментов в опасных сечениях. А для этого нужно знать не только величин. сил, действующих на вал, но и местоположения сечений вала, в которых действуют эти силы. Это в свою очередь вызывает необходимость знать конструкцию вала. Но конструкция вала определяется в основном в зависимости от его диаметра. Поэтому если конструкция вала не задана, то обычно предварительно определяют диаметр вала из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. [c.363]

Методика определения опасных изгибающих и касательных т п напряжений, а также допускаемых напряжений [о],- и коэффициентов запаса 1 ] для данных сечений рассмотрена в п. 13.4. [c.285]

Расчет соединений зацеплением. Основные размеры шпоночных и зубчатых (шлицевых) соединений стандартизованы. Поэтому их расчет обычно сводится к определению расчетной длины I шпонок и зубьев при выбранных допускаемых напряжениях или к проверке напряжений, которые возникают на рабочих поверхностях или в опасных сечениях, при известных размерах соединения. [c.385]

Расчет рельсов, рельсов-балок и несущих балок подвесных дорог на изгиб от действия подвижной нагрузки и собственного веса элементов конструкции является основным расчетом при проектировании однорельсовых дорог. Расчет на прочность сводится к определению нормальных напряжений изгиба от действия изгибающего момента в опасном сечении, вызываемого подвижной нагрузкой Мр и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса М . Сумма полученных напряжений не должна превышать допускаемые с учетом местных напряжений, возникающих в рабочих полках рельса. [c.49]

Напряжение 12 В считается безопасным напряжение холостого хода источников питания, допускаемое ГОСТ 95—69 и ГОСТ 304—69 (80 В для переменного и 90 В для постоянного тока), представляет опасность при определенных условиях (металлический пол рабочего помещения, большая влажность, работа при атмосферных осадках и т. п.). Напряжение холостого хода источников питания для плазменно-дуговой резки —до 500 В (ГОСТ 14935—69) представляет прямую опасность для операторов. [c.183]

Нахождение опасных сечений, определение напряжений в них и сравнение с допускаемыми. [c.501]

Проверочный расчет заключается в том, что с натуры снимают размеры, детали кинематической пары механизма подачи (число зубьев, модуль, ширина зуба, шаг винта и т. д.) и подвергают наиболее опасное звено пары расчету на прочность, используя наиболее передовые методы расчета и наиболее достоверные данные о допускаемых напряжениях для определенных материалов. [c.592]

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]

В результате ряда упрощений, принимаемых при составлении расчетной схемы детали, расчетные напряжения в опасных сечениях лишь приближенно соответствуют действительным напряжениям. Для повышения точности расчета при определении величины допускаемого напряжения необходимо учитывать основные эксплуатационные и технологические факторы, влияющие на прочность рассчитываемой детали. [c.173]

Расчёт валов пр(1 совместном действии изгиба и кручения заключается в определении главных напряжений в самой напряжённой точке опасного сечения и сравнении полученного напряжения с допускаемым по какой-либо из теорий прочности. [c.77]

Составление расчетных схем валов. Определение опорных реакций. Определение эквивалентных напряжений в опасных сечениях валов и сравнение их с допускаемыми. Расчет одного, наиболее нагруженного вала на усталость. [c.287]

Расчет состоит в определении напряжений в опасных точках на основе кинематической модели смещения одной детали относительно другой под действием приложенной нагрузки. Найденное максимальное эксплуат ионное напряжение сравнивают с допускаемым напряжением или расчетным сопротивлением. Различие подходов в машиностроении и строительстве заключается в следующем. В машиностроении, как правило, общий коэффициент запаса (см. гл.З) непосредственно в расчете не участвует. Он использован заранее при вычислении (установлении) допускаемого напряжения. В строительстве [299] приведены некоторые частные коэффициенты запаса и проектировщик непосредственно во время расчета оперирует ими для определения общего коэффициента запаса, чтобы использовать его в расчете. В остальном процедура расчета совпадает. [c.503]

Допускаемую величину касательного напряжения при чистом сдвиге можно было бы определить таким же путем, как и при линейном растяжении и сжатии, т. е. экспериментально установить величину опасного напряжения (при текучести или при разрушении материала) и, разделив последнее на тот или иной коэффициент запаса прочности, найти допускаемое значение касательного напряжения. Однако этому на практике мешают некоторые обстоятельства. Деформацию чистого сдвига в лабораторных условиях создать очень трудно — работа болтов и заклепочных соединений осложняется наличием нормальных напряжений при кручении сплошных стержней круглого или иных сечений напряженное состояние неоднородно в объеме всего стержня, к тому же при пластической деформации, предшествующей разрушению, про 1сходнт перераспределение напряжений, что затрудняет определение величины опасного напряжения при испытаниях на кручение тонкостенных стержней легко может произойти потеря устойчивости стенки стержня. В связи с этим допускаемые напряжения при чистом сдвиге и кручении назначаются на основании той или иной теории прочности в зависимости от величины устанавливаемых более надежно допускаемых напряжений на растяжение. [c.145]

Если бы ветровые связи работали лишь при действии ветра, то за допускаемое напряжение следовало бы выбрать постоянную величину 14 кг мм , на которой мы остановились при составлении основной формулы (6). В действительности в связях возникают усилия от целого ряда других причин от вертикальных сил, от ударов подвижной нагрузки в горизонтальном направлении (эти удары должны иметь особенно существенное значение в мостах малых пролетов), от колебаний моста в горизонтальной плоскости. Колебания эти могут быть особенно опасными в случае мостов больших пролетов, когда ширина моста мала по сравнению с пролетом и жесткость моста в боковом направлении мала по сравнению с жесткостью в вертикальной плоскости. Исходя из этих соображений, приходится от постоянных значений для Ri отказаться и перейти к переменным значениям, меняющимся в зависимости от пролета и условий работы частей. Для получения иногда прибавляют к величине основного напряжения R некоторую постоянную величину (например, в швейцарских нормах принимается Ri = (R- -l) кг1мм ,ъ прусских нормах jRi=(jR+l,5) KajMM ). Мы полагаем более правильным для получения Ri увеличить напряжение R, найденное по формуле (6), в определенном процентном отношении. Основываясь на существующих нормах, считаем возможным допустить в поясах ферм при совместном действии вертикальной нагрузки и ветра напряжения Ri, превосходящие напряжения R на 25% ). Наибольшее значение Rt, получаемое таким образом для элементов поясов, принимаем за допускаемое напряжение и для ветровых связей. Отметим здесь желательность учета работы связей от вертикальных нагрузок, так как есть основание думать, что в мостах больших пролетов сравнительно малой ширины, благодаря боковым колебаниям, ветровые связи испытывают весьма большие динамические напряжения. [c.415]

Составление условий прочности для предположительно опасных точек. На этой стадии расчета проводится сопоставление величин эквивалентных напряжений для указанных точек и во многих случаях удается установить, какая именно точка опасна. В других случаях это выясняется лишь в процессе использования условий прочности. Так, при проектном расчете или при определении допускаемой нагрузки по составленным выражениям для Оддв иногда трудно судить, для какой точки Оэ в больше. Здесь уместно напомнить, что при одноосном растяжении (а для пластичных материалов и при одноосном сжатии) 0.) д численно равно отличному от нуля главному напряжению. [c.397]

Общие правила и нормы для производства расчетов прочно сти кон-струкций корпуса. Расчет прочности конструкции должен иметь целью гарантировать для нее необходимый запас прочности, т. е. уверенность в том, что при увеличении, соответствующем принятому запасу прочности, внешних действующих на конструкцию усилий напряжения в ней не превзойдут опасных пределов, при которых может быть нарушена целость конструкции или неизменность ее формы. В соответствии с этим расчет прочности в общем случае должен подразделяться на следующие отдельные операции а) определение величины и характера расчетной нагрузки б) определение наибольших усилий и наибольших напряжений в сечениях конструкции, исходя из принятой расчетной нагрузки в) назначение норм для опасных напряжений г) установление надлежащего запаса прочности и норм для допускаемых напряжений и проверка условий прочности. Указанные выше отдельные части расчета являются одинаково важны- ми по влиянию их на степень точности и досто- [c.99]

Увеличение толщины стенки цилиндра незначительно снижает напряжения в опасных точках, поэтому внутреннее давление не может превышать определенной величины. Распределение напряжений по толщине стенки можно сделать более равномерным и за счет этого повысить величину допускаемого внутреннего давления, если предварительно в цилиндре создать напряженное состояние, при котором внутренние слои стенки будут сжаты, а наружные растянуты. Такое распределение напряжений возможно в многослойных цилиндрах, сборка которых производится посадкой нагретого наружного цилиндра на внутренний. При остывании наружный цилиндр стягивает внутренний, происходит их самоскрепле-ние с указанным распределением напряжений по стенке. [c.40]

Расчет детали, служащий для определения ее основных размеров (проектный расчет), обычно выполняется приближенно без учета переменности напряжений, но по пониженным допускаемым напряжениям. После выполнения рабочего чертежа детали производится ее уточненный проверочный расчет с учетом переменности напряжений, а также конструк-1ИВНЫХ и технологических факторов, влияющих на усталостную прочность детали. При этом расчете определяют коэффициенты запаса прочности п для одного или нескольких предположительно опасных сечений детали. Эти коэффициенты запаса сопоставляют с теми, которые назначают для деталей, аналогичных проектируемой при заданных условиях ее эксплуатации. При таком проверочном расчете условие прочности имеет вид [c.559]

Расчет на сопротивление усталости заключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности S в предположительно опасных сечениях, предварительно намеченных в соответствии с эпюрами изгибаюпшх и крутящих моменюв, и расположении зон концентрации напряжений и сравнении их с допускаемыми значениями коэффициентов запаса прочности [ ]. При этом должно выполняться условие прочности (1.9) [c.288]

Перейдем, к вопросу о допускаемом напряжении для сжатых стержней с учетом опасности продольного изгиба. Применяемый сейчас во всем мире способ определения этого допускаемого напряжения был впервые указан Ф, С. Ясинским, который предложил исходить из условия равенства двух запасов запаса устойчивости, исключающего продольный изгиб в сжатом стержне, и запаса прочности, исключаюптего текучесть в растянутом или изогнутом стержне. Такое равенство запасов обеспечивает равно-прочность всей конструкции, в состав которой могут входить как сжатые, так и растянутые стержни. Условие равенства двух запасов можно записать в следующем виде [c.366]

Применяемый в сигнализаторах отечественного и зарубежного производства принцип определения опасного расстояния до токонесущих проводов ЛЭП по уровню напряженности ее электрического поля не может обеспечить однозначную и надежную сигнализацию при опасном приближении конструктивных элементов стреловых механизмов к проводам ЛЭП и, следовательно, не позволяет гарантировать создания безопасных условий работы данных механизмов. Это обусловлено тем, что напряженность электрического поля, создаваемого ЛЭП, не определяется только напряжением ЛЭП и расстоянием до проводов, а зависит также от погодных условий, высоты подвеса проводов, их диаметра, расстояния между ними и конфигурации их пространственного размещения, наличия расположенных вблизи различных объектов (включая опоры ЛЭП), влияния конфигурации конструктивных элементов самого стрелового механизма и транспортируемого груза. Указанная неоднозначность особенно опасна при проведении работ в районе низковольтных ЛЭП (220/380 В), где допускаемое правилами безопасной работы расстояние между конструктивными элементами стрелового механизма и проводами ЛЭП составляет всего 1,5 м. Кроме того, этот принцип не обладает избирательностью по отношению к непосредственному источнику опасности, так как не позволяет различать близко расположенную низковольтную ЛЭП и далеко расположенную высоковольтную ЛЭП, не представляющую реальной опасности. Поэтому приборы типа УАС и УСОМ-ЭЛЕК-ТРОСТОП могут реагировать на более мошиую ЛЭП, находящуюся на безопасном расстоянии, или срабатывать в зоне нескольких ЛЭП. В то же время они неработоспособны при наличии на кране бортовой питающей сети переменного тока 50 Гц и не реагируют на ЛЭП постоянного тока. [c.278]

Методика определения опасных изгибающих ffoni и касательных %oni напряжений, а также допускаемых напряжений la] и коэффициентов запаса [я] для данных сечений рассмотрена ниже, в п. 4. [c.284]

Первая задача связана с выполнением проектировочного расчета, т. е. с определением потребных размеров поперечного сечения стержня. В этом случае должны быть заданы внешние нагрузки соотношение площадей поперечных сечений (для стержня переменного поперечного сечения) материал стержня условия эксплуатации. В результате решения задачи должна быть определена площадь базового сечения, через которую выражены все остальные площади. Порядок решения задачи следующий. По справочной литературе определяют опасные для заданного материала напряжения. С учетом условий эксплуатации по нормативной литературе назначают коэффициент запаса и рассчитывают допускаемое нгшряжение [c.374]

Главной целью комплексных испытаний является определение наибольших допускаемых скоростей, обеспечивающих безопасность движения вагонов. Эти скорости движения вагонов по разным типам верхнего строения пути и при разных параметрах цлана линии используются как предельно-допустимые в последующем во всех остальных видах испытаний. В хо е комплексных испытаний определяются условия безопасности движения по вползанию гребня колеса на рельс, по сдвигу рельсошпальной решетки, по наибольшим боковым силам, действующим на рельс (проверка на возможность сильных боковых деформаций в зоне рельсовых скреплений, сопровождаемых опасным увеличением Ц1Ирины колеи), по смыканиям зазоров и ударам в конструктивных зазорах тележки, по напряжениям изгиба и кручения рельса, на шпалах под [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...