Теоретические основы расчетов на прочность

Первый том включает два раздела Теоретические основы расчетов на прочность и экспериментальные методы исследования напряжений и деформаций " и "Расчеты на прочность и жесткость стер.ж невых элементов конструкций при статической нагрузке ". [c.35]

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ НА ПРОЧНОСТЬ [c.99]

Выполнение большинства указанных требований в основном обеспечивается в процессе расчета детали. Основы расчета на прочность, жесткость и устойчивость рассмотрены во втором разделе учебника Основы сопротивления материалов . В расчетах широко используются не только теоретические, но и эмпирические зависимости и формулы, полученные на основе обобщения опыта проектирования и эксплуатации машин. [c.361]

Книга содержит теоретические выводы законов сопротивления л<атериалов действию внешних сил, подкрепленные опытными данными. Наука о сопротивлении материалов является основой всех инженерных расчетов на прочность, деформируемость и устойчивость элементов конструкций. [c.2]

Для расчетов на прочность ракеты силы Xj и Yx необходимо распределить по длине корпуса. Наиболее точно это можно сделать на основе результатов продувок моделей. Однако начальной стадии проектирования приходится пользоваться приближенными теоретическими методами. - [c.278]

Методика расчетов элементов конструкций на усталость получила развитие в связи с теоретическими и экспериментальными исследованиями вероятностных условий циклического разрушения с учетом влияния конструктивных факторов и режима нагружения. Для стационарного и нестационарного переменного нагружения предложена в работе [41] статистическая трактовка запасов прочности от изменчивости несуш,ей способности и условий нагру-женности элементов конструкций. При этом используются нормальные логарифмические кривые распределения для характеристик усталости, в том числе для накопленного повреждения. В работах [42, 43] для таких же условий нагруженности осуществлен вероятностный расчет на прочность на основе закономерностей подобия и линейного суммирования повреждения с поправ- [c.256]

Начнем с определений. Критерием прочности назовем суждение, связывающее в виде неравенства выходные параметры (или функции) детали с их предельными значениями [137]. Выходные параметры или функции детали устанавливаются расчетом, а их предельные значения экспериментом (на основе той же модели, которая служила и для расчета) дополнительными соображениями, почерпнутыми из опыта эксплуатации аналогичной детали (прототипа). Процедура расчета на прочность представляет собой рас-четно-экспериментальный комплекс, в котором теоретическая (расчетная) часть представлена на равных правах с экспериментальной. Причем, вообще говоря, не должно быть отдано предпочтение теоретической части перед экспериментальной и наоборот. [c.223]

Наука о сопротивлении материалов, отказываясь от принятого в теоретической механике допуш ения об абсолютной жесткости тел, т. е. учитывая, что тела под действием приложенных сил деформируются, все же не может при построении теории расчетов на прочность и жесткость отразить все многообразие свойств реальных материалов. Поэтому в сопротивлении материалов приходится вводить ряд допуш ений о свойствах материалов, позволяющих построить достаточно простую и удобную для инженерной практики теорию расчетов элементов конструкций. Конечно, эти допущения таковы что полученные на основе их выводы достаточно точно совпадают с результатами соответствующих экспериментальных исследований. Рассмотрим эти допущения. [c.16]

Расчеты на прочность в машиностроении В 3-х т./Под ред. С. Д. Пономарева.— Т. 1. Теоретические основы и экспериментальные методы. Расчеты стержневых элементов конструкций при статической нагрузке. — М. Машгиз, 1956. — 884 с. [c.290]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований в области механики усталостного разрушения явились основой улучшения конструктивных форм деталей, усовершенствования их расчетов на прочность и технологии изготовления, в том числе поверхностного упрочнения. [c.410]

Теоретической основой расчета подшипников на усталостную прочность пока является теория Герца. Расчет подшипников качения на долговечность такл-ie базируется на усталостной выносливости металла, являющейся самостоятельной характеристикой, определяемой экспериментальным путем. Характеристика зависимости напряжений от числа циклов нагружения графически представляется в виде кривой усталости, называемой кривой Велера. [c.65]

Теоретической основой метода расчета деталей на контактную прочность является решение задачи о напряженном состоянии в зоне касания упругих тел с шаровой и цилиндрической поверхностью, которая излагается в теории упругости. Это решение основывается на работах Г, Герца, Н. М. Беляева и др. [c.156]

На основе результатов этой работы были развернуты теоретические и экспериментальные исследования, позволяющие приступить непосредственно к разработке метода расчета клапанов на прочность и долговечность. [c.321]

Полученная расчетная зависимость для меры повреждений может быть использована наряду с (4.3), причем во всех случаях, указанных в табл. 4.1, теоретические значения П в момент фактического разрушения, определявшегося на опыте, оказывались не менее близкими к единице, чем помещенные в таблицу величины, полученные на основе расчета по формуле (4.5). Напомним, что рассматриваемое уравнение повреждений предсказывает снижение сопротивления быстрому разрушению согласно зависимости (3.19). Принципиально эта зависимость позволяет оценивать ресурс деталей, работающих в условиях ползучести, по снижению коэффициента запаса прочности на быструю перегрузку. Такой коэффициент запаса обычно устанавливается, например, при расчетах всякого рода подъемно-транспортных устройств. Положим, что этот коэффициент не должен быть меньше некоторой величины По, причем в начале процесса нагружения эксплуатационное напряжение меньше величины Ор (0)/Ло, где Ор (0) — сопротивление быстрому разрушению неповрежденного материала, Ор (0) = С. С течением времени выдержки под напряжением это сопротивление снижается согласно (3.19), т. е. оказывается, что ар (т) меньше, чем Ор (0), причем уменьшается и указанный коэффициент запаса. Ресурс детали исчерпывается с достижением его наименьшей допустимой величины. [c.107]

Метод конечных элементов широко применяется в расчетах конструкций различных типов на прочность при статических и динамических воздействиях, что нашло отражение в учебных программах для студентов, обучающихся по техническим специальностям. В то же время отсутствуют учебники, в которых последовательно описывались бы теоретические основы метода с учетом нелинейных эффектов, рассматривались бы вопросы его практической реализации как в линейных, так и в нелинейных задачах, приводились бы примеры расчета. Данное учебное пособие в некоторой степени восполняет указанный недостаток. [c.2]

Первая часть монографии посвящена теоретическим основам прочности и устойчивости композитных оболочек при силовых и тепловых воздействиях. Значительное внимание уделено изложению теории расчета предельных нагрузок (гл. 1), которая основывается на использовании обобщенных характеристик, получа- [c.7]

Это соотношение получено на основе предположения, что поглощенная энергия при пластической деформации металла до разрушения равна поглощенной энергии при разрушении совершенного кристалла. Расчетные значения at были сопоставлены со значениями at, полученными на основе других соотношений. Результаты этих-сопоставлений приведены в табл. 1, в которой первый столбец содержит данные о теоретической прочности при отрыве для совершенной решетки, полученные на основе расчета поверхностной энергии Y по соотношению [c.32]

Наука, в которой изложены принципы и методы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость, называется сопротивлением материалов. В сопротивлении материалов на основе теоретических и экспериментальных исследований устанавливается, какой материал рационально применять для того или иного элемента, какую форму и размеры придать его поперечным сечениям для обеспечения надежной работы при минимальных затратах материалов. В сопротивлении материалов часто приходится решать задачи проверочного расчета для контроля правильности выбранных размеров спроектированной конструкции или определять нагрузки, являющиеся безопасными (допускаемыми) для тех или иных ее элементов. [c.4]

Нормы расчета и проектирования вагонов разрабатывают науч-но-исследовательские организации железных дорог и промышленности на основе тщательного изучения настоящих и перспективных условий эксплуатации, рациональности и работоспособности типовых и опытных конструкций вагонов, измерений сил, действующих на вагоны, теоретической и экспериментальной проверки прочности и устойчивости элементов и конструкции вагона в целом и сопоставления с результатами эксплуатационных наблюдений. [c.359]

Влияние свойств арматуры. Уста> новление зависимости прочности исследуемых материалов от свойств и объемного содержания арматуры представляет более трудную задачу, чем описание упругих характеристик. Это обусловлено в некоторой степени отсутствием теоретических зависимостей, описывающих прочность рассматриваемого класса материалов, а также отсутствием опытных данных, устанавливающих характер изменения прочности от указанных параметров. Имеющиеся экспериментальные данные (см. табл. 4.9) не позволяют решить поставленную задачу, так как относятся к материалам, отличающимся друг от друга объемным содержанием волокон и степенью их искривления. Некоторое качественное представление о зависимости прочности рассматриваемого класса материалов от их структурных параметров и свойств арматуры можно получить, используя покомпонентный расчет [4]. В его основу положена оценка предельных напряжений, возникающих в арматуре и в связующем, при действии на материал определенного поля напряжений. [c.115]

Динамические нагрузки в ряде случаев являются основными. Наиболее характерными динамическими нагрузками для конструкций химических аппаратов, летательных аппаратов и различных строительных конструкций являются ветровые, сейсмические и транспортные нагрузки, акустический шум, нагрузки от вибрационного оборудования, кранов и т. п. В настоящее время общепризнано, что корректные теоретические исследования и разработка практических методов расчета конструкций на эти нагрузки должны основываться на вероятностных методах расчета, в основе которых лежит теория случайных процессов. Вероятностные методы динамических расчетов позволяют правильно определить действующие нагрузки, оценить прочность, долговечность и надежность конструкций. [c.3]

Особенностью данного пособия является последовательное изложение задач, которые приходится решать при проектировании механизмов и приборов — выбор схемы, вопросы кинематики и динамики, расчет на прочность, точностной расчет. Книга содержит как общие теоретические основы решения указанных задач, так и конкретные решения их применительно к основным типам механизмов и некоторым приборам. Сведения, относящиеся к основам расчета на прочность, авторы сочли целесообразным выделить в отдельную часть, так как при изложении расчетов деталей механизмов на прочность 1ре-буется знание основных положений сопротивления материалов, а эта дисциплина в учебных планах соответствующих специальностей отсутствует. [c.3]

Курс Детали машин является связующим между общетехническими и. специальными дисциплинами. В пределах, предусмотренных учебным планом и программой. Этот курс дает учащимся основы расчета на прочность и жесткость деталей машин общего назначения, учит выбирать материалы, дает правила констрА прования с учетом технологии изготовления и эксплуатации машин. Теоретические знания закрепляются курсовым проектом, который выполняют учащиеся. [c.8]

Достигнутые результаты научных исследований прочности в машиностроении нашли практическое приложение в создании новых и усовершенствовании суш ествующих методов расчета и испытания деталей машин и элементов конструкций, широко используемых промышленностью. Эти результаты, а также опыт расчета на прочность и конструирование деталей машин получили обобш ение в ряде монографий, руководств, справочников и учебников, подготовленных отечественными учеными за 50 пет Советской власти, что способствовало использованию на практике новых данных теоретических и экспериментальных работ. В ряде отраслей опубликованы руководства по прочности валов и осей, резьбовых соединений, пружин, зубчатых колес, лопаток и дисков турбомашин, корпусов котлов и реакторов, трубопроводов, сварных соединений и др. Разработанные методы расчета на основе исследований прочности оказали суш,ественное влияние на улучшение конструкций деталей машин. Они количественно показали значение для прочности деталей уменьшения концентрации напряжений, снижения вибрационной напряженности, ослабления коррозионных процессов, улучшения качества поверхности, роль абсолютных размеров и многих других факторов. [c.44]

Работоспособность конструкции и ее весовые характеристики определяются прежде всего принимаемыми при расчете требованиями к прочности. В течение десятилетий проектировщики самолетов и ракет основываются на нормативных методах расчета на прочность. На основе обширных теоретических и экспериментальных исследований, большого опыта эксплуатации конструкций для различных расчетных случаев устанавливаются нормированные -значения коэффициентов безопасности. Близкие к единице значения коэффициентов безопасности. свидётелвствуют, кроме всего прочего, о высоких требованиях к методам расчета. Предварительные проектировочные и текущие пове- рочные расчеты проводят с использованием современных теорий,, численных и аналитических методов анализа. Окончательное суждение о прочности конструкции выносят после проведения цикла статических испытаний. В этой главе освещаются перечисленные вопросы, а также особенности нагружения ракеты в полете. Более подробные расчеты отдельных отсеков и агрегатов рассматриваются в следующих главах. [c.271]

Изложены теоретические основы и методы расчета на прочность многослойных армированных оболочек. Особое внимание уделено вопросам реализации численных алгоритмов решения задач прочности оболочек вращения сложной формы, в частности пневматических шин, в опо>ационной системе ЕС ЭВМ. Привепе-ны конкретные прим >ы и рекомендации. [c.2]

Развитие исследований по процессам деформации и разрушения в механическом и физическом аспектах способствует усовершенствованию расчета деталей конструкций на прочность и жесткость. Рассмотрение предельных состояний по критерию образования пластических деформаций, жесткости инициированию и развитию трещин позволило сблизить результаты расчетов с действительной несущей способностью конструктивных элементов и соответствующими опытными данными. Тем самым были углублены теоретические и экспериментальные основы инженерных расчетов на прочность и долговечность в связи с типом и режимом напряженного состояния. Дополнения физики твердого тела и физического металловедения способствовали объяснению макроскопическик закономерностей сопротивления деформациям и разрушению, влиянию на них времени тепловых и механических воздействий. При этом намечаются пути взаимодействия механики деформации и разрушения в констануальной трактовке с физическими представлениями о поведении кристаллов и кристаллических конгломератов. [c.517]

В книге изложены о новные теоретические сведения, необходимые для расчета и констругфования котельных агрегатов. Приведены основные данные по энергетическим топливам и расчетам продуктов сгорания. Рассмотрены теоретические основы процессов горения, методы сжигания топлива, конструкции топочных устройств и котлоагрегатов с естественной и принудительной циркуляцией. Описаны методики теплового, гидродинамического и аэродинамического расчетов котельных агрегатов. Рассмотрены методы получения чистого пара. Приведены основные сведения по металлам, применяемым в котлостроении, и изложена методика расчетов на прочность элементов котельных агрегатов. [c.2]

В начале XX в. постройка натурных аппаратов, экспериментальные и теоретические исследования несущих винтов способствовали разработке и совершенствованию методов проектирования и конструирования винтокрылых летательных аппаратов. Если в XIX в. схема, параметры, компоновка вертолета выбирались часто независимо друг от друга, то в XX в. была признана их взаимосвязь и взаимовлияние. Появились даже отдельные публикаций (В.И. Ярковского и Б.Н. Юрьева) — комплексные исследования по всему циклу проектирования винтокрылого аппарата (от определения типа и конструкции отдельных частей до выбора схемы и параметров всего аппарата в целом), охватывающие вопросы аэродинамики, динамики полета и расчета на прочность. Таким образом, происходило зарождение нового вида отечественной промышленности — вертолетостроения. Многие проектно-конструкторские решения, разработанные в рассмотренный период, неоднократно находили свое воплощение в более поздних трудах как отечественных, так и зарубежных вертолетостроителей. Особенно важное значение имели разработанные в начале XX в. основы науки о вертолете. По сути дела к концу рассматриваемого времени были созданы все предпосылки для создания экспериментального вертолета, способного совершать управляемые полеты. Накопленный в дореволюционное время теоретический, экспериментальный и конструкторский опыт позволил советским вертолетостроителям достичь к началу 30-х гг. успехов, значительно превосходящих зарубежные. [c.208]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

В главах 1-7 изложены основы сопротивления материалов расчет прямых стержней при простейших видах напряженно-деформированного состояния и стержневых систем, в том числе, ферм и пружин. Главы 9-14 сборника охватывают основы теории напряженного и деформированного состояний, прочность стержневых систем при сложном напряженном состоянии, безмомент-ные оболочки вращения, продольно-поперечный изгиб и устойчивость стержней, модели динамического нагружения стержневых систем, учет эффектов пластичности и элементы методов расчета на усталость. Кроме того, добавлен материал, касающийся стержней большой кривизны, а также задачи повышенной сложности. Общие теоретические положения вынесены в первый параграф приложения. Основные гипотезы сопротивления материалов сформулированы в виде аксиом, что призвано подчеркнуть феноменологический подход к построению фундамента этой науки как раздела механики деформируемого твердого тела. [c.6]

ВИДЫ оружия анализируют лишь номинально, причем особое значение придают использованию опытных коэффициентов безопасности, а также проведению испытаний прототипа на выносливость. При проектировании других видов оружия проводят детальный расчет на основе теоретических и экспериментальных данных, чтобы получить совершенную конструкцию прототипа для испытания ее на выносливость. Руководяш,ие материалы по усталостной прочности отражают обилий уровень знаний в области усталостного разрушения. В настоящее время еш е остаются вопросы теоретические и феноменологические, для решения которых недостаточно знаний, например, о влиянии на усталость материала таких факторов, как поле напряжений, остаточные напряжения, масштабный фактор, обработка и состояние поверхности, а также качество материала. Последний обзор теоретических положений и методов, относяш ихся к накапливаемому повреждению (Хардат, [c.319]

Ввиду преимущественного распространения представлений о дискретном характере разрушения и отчасти ввиду методических трудностей изучения быстропротекающего развития трещин большее количество опытных и теоретических данных относится к докритическому и критическому состоянию разрушения и меньшее к закритическому состоянию. Как уже упоминалось, в последнее время по аналогии с теорией пластичности разрабатывают основы математической теории разрушения (пока главным образом для хрупких и квазихрупких тел), которая могла бы служить основой для расчетов на разрушение. Необходимость в такой теории очевидна, так как с помощью математических теорий упругости, пластичности и ползучести можно в лучшем случае определять прочность в начале разрушения, между тем как не меньший практический интерес представляет критическое состояние, так называемый момент разрушения, обычно возникающее в области развитого разрушения [32]. Однако на пути создания теории разрушения стоят значительные трудности — необходимость учета нарушений сплошности, нестатических и высоколокальных неупругих процессов и т. п. До сих пор существует значительное расхождение во мнениях, не только о макроскопических критериях разрушения (напряжения, деформации, работы и т. д.), но даже вообще о возможности существования таких критериев. [c.177]

Теория упругости сформировалась, как один из важных разделов математической физики в первой половине XIX века. До этого времени трудами ученых XVII и XVIII веков — Галилея, Мариотта, Гука, Бернулли, Эйлера, Кулона и других—была довольно детально разработана тбория изгиба тонких упругих стержней. В начале XIX века Лагранжам и Софи Жермен было дано решение задачи об изгибе и колебаниях тонких упругих пластинок. Некоторые особенности таких тонких упругих тел позволили значительно упростить постановку и самое решение задач о деформировани под действием внешних сил, не вникая особенно глубоко в существо явлений, происходящих в материале. Начало XIX века ознаменовалось огромными успехами математического анализа, обусловленными отчасти множеством важных задач, возникших в физике, потребовавших применения сложного математического аппарата и дальнейшего развития его это и послужило основой для возникновения особого направления в физике, названного математической физикой. Среди множества проблем, вставших перед этой молодой дисциплиной, необходимо отметить потребность в глубоком исследовании свойств упругих материалов и в построении математической теории, позволяющей возможно полно изучать внутренние силы, возникающие в упругом теле под действием внешних сил, а также деформацию тела, т. е. изменение формы его. Этого рода исследования оказались крайне необходимыми также для удовлетворения запросов быстро развивавшейся техники в связи со строительством железных дорог и. машиностроением запросы эти вызывались необходимостью создать теоретические методы расчета частей сооружений и машин на прочность. Уже в 1825 г. крупный французский инженер и ученый Навье выпустил, Курс лекций по сопротивлению материалов , основанный на имевшихся к тому времени экспериментальных данных и приближенных теориях, указанных нами выше. В России аналогичный курс [c.9]

Для изучения курса Детали машин требуется знание следующих дисциплин 1) начертательной геометрии и машиностроительного черчения, на базе которых выполняются все машиностроительные чертежи 2) теоретической механики и теории механизмов и машин, дающих возможность определять законы движения деталей машин и силы, действующие па эти детали 3) сопротивления материалов — дисциплины, на основе которой производятся расчеты деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость 4) технологии металлов и технологии машиностроения, позволяющих производить для деталей машин выбор наи ыгоднейших материалов, форм, степени точности и качества поверхностей, а также технических условий изготовления. [c.9]

Испытаний при направлении силы Т (рис. 3-28) перпендикулярно плоскости стыка не производилось. Предположительно можно утверждать, что прочность бандажа при такой нагрузке будет значительно ближе к теоретической. Это предположение основа но-на том, что при действии силы по схеме на рис. 3-26,6 вследствие скольжения стойки по пасынку происходит сильный перекос бандажа, приводя-Н1НЙ к работе его почти одной стороной. При нагрузке по схеме на рис. 3-28 перекоса не будет и обе стороны бандажа примут одинаковое участие в работе. Учитывая, что витки бандажа загрузятся не точно одинаково и что рая шайб будут несколько повреждать проволоку, осторожнее вести расчет бандажей но формуле (3-28), принимая коэффициент а равным 0,7 —0,75. Для окончательного установления этого коэффициента неравномерности работы витков бандажа следует произвести соответствующие испытания. [c.108]

Теоретические основы веса и расчеты (связь веса с летными, размерными, прочностными и другими характеристиками самолета). Теоретическим или расчетным весом самолета является вес, полученный путем подсчетов, обработки статистич. данных на основе графиков, диаграмм и весовых ф-л и на основе весовой классификации. Этот расчетный вес фигурирует во всех расчетах самолетов — аэродинамическо.м, прочности, устойчивости и в центровке самолета. Точность определения этого веса во многих случаях может иметь решающее вначение, т. к. оп сохраняет свою силу до момента взвешивания самолета и его агрегатов степенью расхождения последнего с расчетным весом определяется проводимая конструкторским бюро и предприятием весовая культура. В явной форме расчетный вес входит в ф-лы а) псдъ- [c.325]

Рассматривая перспективы развития аппаратурного обеспечения комплекса методик, можно ожидать реальных достижений при решении следующих проблем широкого внедрения в практику исследований прогрессивных методов расчета, позволяющих достоверно оценивать прочность, надежность и долговечность изделий с покрытиями, в том числе на основе численных методов решения задач с использованием ЭВМ и типовых программ к ним значительного уве-личерия автоматизированных средств испытаний, регистрации измерений и обработки информации применения высокопроизводительного и мощного испытательного оборудования, которое позволит максимально приблизить условия проведения испытаний к реальным эксплуатационным условиям [18]. Развитие теоретических представлений и накопленный к настоящему времени экспериментальный материал об особенностях испытаний покрытий (см. рис. 2.1) подтверждают вывод о том, что несопоставимость результатов, полу- [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...