Напряжения местные - Влияние на прочност

Величина местных напряжений и их влияние на прочность детали могут быть охарактеризованы так называемыми коэффициентами концентрации напряжений. [c.619]

Проверяя прочность кривых стержней, мы очень часто получаем весьма значительные напряжения у внутренних волокон. Надо иметь в виду, что эти напряжения (рис. 347) падают весьма резко уже на небольшом расстоянии от края сечения. Таким образом, они носят явно выраженный характер местных напряжений, а потому при оценке их влияния на прочность детали следует иметь в виду указания 15 при статической нагрузке и при пластичном материале (мягкая сталь) переход этих напряжений за предел текучести опасности не представляет. [c.412]

Силовые и температурные напряжения по-разному влияют на прочность наружных оболочек. Температурные напряжения в слоях само-уравновешены и оказывают влияние лишь на местные критические напряжения оболочки между сотами. Разрушения оболочки, изго- [c.309]

Прочность болтов. Расчет болтов на прочность при действии растягивающих сил производится как для гладкого стержня при одноосном растяжении. Работа болта в нарезанной части характеризуется объемным напряженным состоянием, неравномерностью распределения напряжений в сечении, наличием местных концентраций напряжений. Однако при расчете прочности от статических нагрузок не следует брать за основу величину наибольших напряжений. Опыты показали, что местные пики напряжений не оказывают существенного влияния на прочность стержня. [c.348]

Концентрация напряжений по-разному влияет на прочность пластичных и хрупких материалов. Существенное значение при этом имеет и характер нагрузки. Если взять пластичный материал, нагруженный статически, то при увеличении нагрузки рост наибольших местных напряжений при достижении предела текучести приостанавливается вследствие местной текучести материала, а в остальной части поперечного сечения напряжения будут возрастать. Следовательно, пластичность материала способствует выравниванию напряжений. Когда напряжения достигнут предела текучести по всему сечению, их распределение можно считать равномерным. Отсюда можно сделать вывод о том, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Влияние концентрации напряжений не учитывается в случае статического нагружения при расчетах на прочность заклепочных и резьбовых соединений, а также других деталей подобного рода, изготовляемых из пластичных материалов. [c.312]

Как известно, местные пиковые напряжения, имеющиеся в упругой области, сглаживаются при переходе в пластическую область деформаций. Поэтому для мягких сталей, допускающих большие пластические деформации (до 1—3%), концентрация напряжений и изгибные напряжения от внешних нагрузок в ряде случаев не оказывают влияния на прочность конструкций, если нагрузка приложена статически. [c.76]

Не оказывают заметного влияния на прочность, но увеличивают местные напряжения на [c.67]

Ни один из образцов с фланговыми швами не подвергался обработке для устранения остаточных напряжений. Ввиду этого не имеется каких-либо данных о влиянии остаточных напряжений на прочность таких соединений при переменных напряжениях. Однако более поздние испытания [2] показали, что остаточные напряжения, вызванные точечной сваркой или местным обжатием материала при определенном распределении и некоторых условиях нагружения, могут оказывать благоприятное влияние на прочность сварных соединений с угловыми швами при переменных напряжениях. [c.177]

Прочность сварных конструкций в значительной степени зависит от конструктивного оформления их соединений и узлов. Наличие изменений формы, создаваемое сварными соединениями и узлами, приводит к появлению дополнительных местных напряжений, величина которых зависит от конструктивной формы сопряжений отдельных элементов и поэтому эти дополнительные местные напряжения могут оказывать различное влияние на прочность сварных конструкций. [c.6]

В результате нагрева средней части плоского образца местные пластические деформации и остаточные напряжения растяжения концентрируются в его средней слабонагруженной части и поэтому не оказывают влияния на прочность, которая в этом случае определяется величиной остаточных сжимающих напряжений, сосредоточенных в районе надрезов. [c.38]

Принятый здесь метод учета осреднения местных напряжений может быть использован при расчетном определении значений эффективных коэффициентов концентрации напряжений. Предложенные формулы позволяют учитывать влияние формы и размеров сварных соединений. Изменение свойств металла околошовной зоны может быть учтено выбором соответствующей структурной характеристики материала. Другие факторы, оказывающие влияние на прочность сварных соединений (например, остаточные напряжения), могут также быть учтены соответствующим расчетом. Таким образом, предложенные здесь формулы при дополнительном учете других факторов могут найти свое практическое применение. [c.157]

Представления о прочности металлических деталей существенно изменились за последние 25—30 лет в связи с тем, что анализ причин разрушения металла показал значительное влияние на прочность формы и размеров детали, распределения напряжений в материале и закона их изменения во времени, а также местных свойств материала в малых объемах. [c.3]

Нарушения непрерывной кристаллической решетки и заметная субструктура действительно имеют место, особенно на поверхности образцов, и действительно оказывают значительное влияние на прочность металла, вызывая существенное ее понижение. Однако вызываемый ими эффект надреза в пластическом. материале не может быть достаточен для того, чтобы объяснить отмеченную выше разницу, т. е. оправдать допущение о местном повышении касательного напряжения в 1000 раз из-за концентрации напряжений. [c.69]

Экспериментально установлено, что коэффициент Р уменьшается с увеличением коэффициента асимметрии цикла, т. е. по мере приближения нагружения к статическому, поскольку местные напряжения оказывают малое влияние на статическую прочность материала. [c.509]

Для пластичных материалов местные напряжения в условиях постоянной нагрузки не оказывают на прочность детали существенного влияния. [c.399]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Далее возникает вопрос о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей в условиях циклически изменяющихся во времени напряжений. Здесь надо сказать, что наличие местных напряжений снижает прочность деталей как из хрупких, так и из пластичных материалов (правда, не одинаково). Это снижение прочности можно установить только экспериментально, испытывая на сопротивление усталости образцы с различными концентраторами напряжений. При этом надо подчеркнуть, что экспериментальные данные относятся к симметричным циклам. Можно схематически показать две кривые усталости — для гладких образцов и для образцов с каким-либо концентратором напряжений (рис. 15,3). Отношение ординат горизонтальных участков этих кривых даст величину эффективного коэффициента [c.179]

На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести. В остальной части поперечного сечения напряжения будут еще возрастать до величины предела текучести Стт, при этом зона пластичности у концентратора будет увеличиваться (рис. 120). Таким образом, пластичность способствует выравниванию напряжений. На этом основании принято считать, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации для таких материалов близок к единице. При ударных и повторно-переменных нагрузках, когда деформации и напряжения быстро изменяются во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает и вредное влияние концентрации напряжений сохраняется. Поэтому в расчетах на прочность учитывать концентрацию напряжений необходимо. [c.120]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенным образом зависит от характера нагружения. [c.484]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенным образом зависит от характера нагружения и материала. Производя расчет конструкции из пластических материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями, как правило, пренебрегают. Справедливость этого указания может быть подтверждена следующими рассуждениями. Если на- [c.184]

Влияние отверстия и надреза на неравномерность распределения продольных l и поперечных 02 напряжений в поперечном сечении растягиваемого плоского образца представлено на рис. 13.3, а. При этом с уменьшением радиуса дна надреза R и профиля угла надреза а местные напряжения в зоне надреза возрастают, происходит их концентрация, оказывающая существенное влияние на снижение прочности детали. При изгибе и кручении влияние подобных факторов представлено на рис. 13.3, б. [c.248]

В работе [1 1] предложен иной подход для оценки поведения композита при сложном напряженном состоянии, где для исследования задачи совместного действия осевого растяжения и сдвига использована модель разрушения в результате накопления повреждений [2]. Предполагалось, что в силу статистического распределения прочности волокон в материале происходят разрывы отдельных волокон (рис. 2.5). Каждый разрыв вызывает в прилегающем объеме матрицы местную концентрацию касательных напряжений. Основной целью рассматриваемого подхода является определение характера взаимодействия касательных напряжений от внешних нагрузок и локальных касательных напряжений и их совместного влияния на предельные напряжения материала при растяже- [c.44]

Рассмотренный расчет на прочность по методу предельного состояния [88, 89] не учитывает возможной неравномерности в распределении напряжений и концентрации напряжений в сварной трубе вследствие отклонения сечения от правильной геометрической формы [60] из-за наличия усиления сварного шва, смещения кромок в нем, овальности и т. п. Предполагается, что если указанные зоны концентрации напряжений возникают в стенках трубы, то они сглаживаются за счет местной пластической деформации, и это не отражается на общей несущей способности трубы, которая определяется ее прочностью на разрыв от воздействия внутреннего статического давления. Указанное положение об отсутствии влияния концентрации напряжений на несущую способность труб при статическом нагружении было проверено рядо.м экспериментальных исследований. [c.140]

При этом запас местной прочности Иу, как правило, больше запаса общей прочности и изменяется в более широком диапазоне. Этот результат вполне оправдан, ибо на местную прочность существенно влияет ряд факторов, не учитываемых данным расчетом (концентрация напряжений, технологические факторы и т. д.), их влияние на общую прочность является более слабым. [c.173]

Назначение термической обработки для снятия реактивных напряжений определяется типом конструкции и условиями ее работы. Эту операцию следует вводить прежде всего в изделиях, работаюш,их в условиях, при которых установлено отрицательное влияние сварочных (реактивных) напряжений на прочность. Обязательным условием снятия реактивных напряжений является общая термическая обработка конструкции вместе с закреплениями. Поэтому, например, при общей термической обработке ротора из дисков, когда диски, определяющие жесткость изделия, подвергаются нагреву вместе со швами, реактивные напряжения будут сняты. В то же время, например, в результате проведения местной термической обработки замыкающих стыков паропроводов, при которой зона закрепления не подвергается нагреву, следует ожидать не снижения, а увеличения реактивных напряжений. В отличие от этого, местная термическая обработка свободных стыков паропровода, как правило, обеспечивает заметное снижение сварочных напряжений благодаря тому, что в этом случае вся зона пластических деформаций растяжения в шве и околошовной зоне, обусловливающая их возникновение и развитие, подвергается нагреву. [c.64]

Этот учет влияния заклепочных отверстий на прочность склепываемых листов общепринят, но является весьма условным. На са- oм деле влияние отверстия в листе вызывает у его краев, на концах диаметра, перпендикулярного к направлению растяжения, значительные местные напряжения, которые могут достичь предела теку- [c.152]

Кроме эксцентриситета и начальной кривизны, имеется еще целый ряд обстоятельств, всегда возможных на практике и гораздо сильнее влияющих на грузоподъемность сжатых стержней, чем на прочность балок и растянутых деталей. Сюда относятся влияние наклепа, величина начальных напряжений, вызванных изготовлением частей стержня, местные дефекты в отливках, сучки в дереве. Для стальных конструкций влияние этих добавочных обстоятельств учитывается некоторым (процентов на 10—20) повышением коэффициента запаса на устойчивость (см. 153). [c.486]

Одним из основных факторов, оказывающих существенное влияние на усталостную прочность, является концентрация напряжений. Основным показателем местных напряжений является коэффициент концентрации напряжений [c.177]

При определении безопасных размеров круглой пластинки, нагруженной в центре, мы можем обычно ограничить наши исследования вычислением максимального растягивающего напряжения при изгибе на нижней поверхности пластинки с помощью уравнений (96) и (97). Хотя в случае сильной концентрации нагрузки сжимающие напряжения в верхней части пластинки могут оказаться во много раз большими, чем растягивающие напряжения внизу, они, однако, не представляют непосредственной опасности в силу своего в высшей степени локализированного характера. Местная текучесть в случае пластичного материала не окажет никакого влияния на деформации пластинки в целом, если только растягивающие напряжения внизу пластинки останутся в безопасных пределах. Прочность хрупких материалов на сжатие бывает обычно во много раз больше, чем их прочность на растяжение поэтому в случае, если растягивающее напряжение внизу будет оставаться в безопасных пределах, то и пластинка из такого материала точно так же будет в безопасности. [c.88]

На прочность чугунной конструкции местные напряжения не оказывают влияния потому, что чугун имеет крупнозернистую структуру, и промежутки между зернами играют роль острых надрезов Поэтому даже в стержне постоянного сечения, изготовленном из чугуна, во всех его точках возникают высокие местные структурные напряжения. Появление местных конструктивных напряжений по краям отверстия или запила существенно не меняет состояния чугуна. Можно полагать, что именно постоянным наличием высоких структурных напряжений в чугуне и обусловливается его хрупкое поведение и пониженная прочность. [c.231]

Допустим сначала, что элементы, подвергаюш,иеся пайке, обладают одинаковыми физикомеханическими свойствами и что толщина их такова,- что остывание происходитравномерно.Этот случай является наиболее благоприятным. Оба элемента при остывании деформируются совместно. Прослойка припоя между ними очень тонкая. Поэтому даже при неодинаковом деформировании припоя с основными элементами не могут возникнуть в последних усилия существенной величины. Остаточные деформации в элементах при этом имеют незначительный размер. Однако местные остаточные напряжения в зонах припоев могут оказать в отдельных случаях вредное влияние на прочность соединений. [c.129]

Для дальнейшего исследования вопроса о прочности рельсов представляет большой интерес экспериментальное изучение некоторых явлений. Мы полагаем, что экспериментальное исследование не должно ограничиваться наблюдениями над деформациями пути при прохождении поездов. Эти деформации представляют собой явление весьма сложное, а условия их наблюдения в пути далеко не благоприятны для обеспечения надлежащей точности работы. Нам кажется, что с пользой для дела некоторые элементарные явления могли бы быть подвергнуты экспериментальному исследованию в лабораторной обстановке, более благоприятной для точных наблюдений. Так мог бы быть изучен вопрос об общей деформации колесных скатов под действием приходящихся на них усилий. Большой интерес представляет вопрос о вдавливании колеса в рельс и связанных с этим явлением местных напряжениях. Эти напряжения могут оказывать влияние на износ рельса. Статические дефэрмации рельса и упругие свойства различных балластов также могут быть изучены в лабораторной обстановке. При изучении динамических напряжений особенно существенно записать вертикальные перемещения колеса. Для этой цели можно было бы воспользоваться прибором типа паллографа, служащего для записывания вибраций в корпусе судов. [c.358]

При действии ВЫСОКИХ местных напряжений, вызванных тем или тшг фактором концентрации и обычно значительно превышающих предел текучести материала, в отдельных кристаллических зёрнах начшиются сдвиги, аналогичные тем, которые имеют место и при статическом растяжении. Разница заключается лишь в том, что при растяжении образца пластические деформации и явления сдвига в кристаллических зёрнах вызываются общими напряжениями, охватывают поэтому весь объём образца и растут в одном направлении при переменных нагрузках эти деформации происходят в пределах очень малого объёма, подвергающегося местным напряжениям, и происходят то в одном, то в противоположном направлениях. Поэтому они не оказывают заметного влияния на прочность образца в целом, но та часть материала, которая подвергается высоким местным напряжениям, постепенно проходит все стадии пластической деформации, которые испытывает материал всего образца, подвергающегося простому растяжению. [c.751]

Кривые критической температуры сварных соединений, выполненных под слоем шлака, отличаются от соответствующих кривых для основного материала, испытания микрообразцов показывают значительное понижение (до 40%) местной вязкости материала в переходной зоне сварного соединения. Небольшие дефекты сварного соединения не оказывают влияния на прочность и предельную деформацию деталей. Несмотря на то, что трещина быстрого разрушения при испытаниях начиналась в месте резкого перехода у сварного шва, распространение трещины всегда происходило по основному материалу, а не по переходной зоне сварного шва. Это означает, что прн используемой технологии сварки средняя энергия, необходимая для образования единицы поверхности излома в переходной зоне, больше соответствующего значения для основного материала. Конструктивная вязкость и статическая прочность сварного соединения оказались близкими к основному материалу. При описываемых испытаниях образцы были отожжены для устранения остаточных напряжений. [c.369]

В местах резкого изменения призматической фермы бруса (в гал талях прп переходе от одного размера поперечного сечения к дру тому, вблизи надрезов, отверстий и т, п.) возникают напряжения, которые значительно превышают номинальные напряжения а г, определяемые по формуле (46), Эта концентрация напряжений развивается в очень небольших объемах, причем в последних не голыми увеличи вается интенсивность напряжения, но меняется и характер напряженного состояния При статическом нагружении местные напряжения не оказывают существенного влияния на прочность детали как из пластичного материала (конструкпионная сталь), гак и из хрупкого неоднородного материала (чугун). В случае хрупкого однородь-ого материала (инструментальные стали) концентрация напряжений понижает прочность и при статическом нагружении. [c.64]

Рассмотрим несколько характерных примеров возникновения местных напряжений с целью установления их влияния на прочность и несущую способность детали при напряжениях, неизменных во времзни. [c.620]

ВЛИЯНИЯ поперечных компонентов нагрузки на прочность й жесткость де тали, влияния жесткости опор на распределение нагрузки, величину кромоч<> ных давлений и местных напряжений на участках приложения нагрузо . [c.143]

Концентрация напряжений. Вопрос о местных напряжениях не рассматривался в предыдущих разделах курса, хотя не исключено, что некоторые преподаватели вскользь упоминали о концентрации напряжени1п Например, при расчете бруса ступенчато переменного сечения могло быть сказано Концентрацию напряжений не учитывать , а далее вынужденно пришлось несколько слов сказать об этом явлении. Во всяком случае здесь следует считать, что вопрос рассматривается впервые, а это требует познакомить с понятиями местных напряжений, теоретического коэффициента концентрации напряжений, рассказать о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей при статическом нагружении. Рекомендуем изготовить красочный плакат (это можно поручить учащимся), на котором показать несколько случаев возникновения местных напряжений. Конечно, при наличии поляризационно-оптической установки необходимо показать распределение напряжений (картину полос) в зоне концентрации. Некоторые преподаватели считают, что возникновение местных напряжений целесообразно объяснять, используя гидродинамическую аналогию, но думаем, что в этом нет необходимости. [c.178]

Как и в других случаях влияния остаточных напряжений на прочность конструкций, так и при определении усталостной прочности больщое значение имеет концентрация напряжений. Она резко меняет роль остаточных напряжений, так как последние могут (так же, как и напряжения от внещней нагрузки) концентрироваться в определенных местах изделия и, создавая местный наклеп металла, охрупчивать его. [c.220]

Этот учет влияния заклепочных отверстий на прочность склепанных листов обш,епринят, хотя является весьма условным. На самом деле в таком листе вблизи отверстий возникают повышенные местные напряжения. Однако, как показывает практика, учитывать эти повышенные местные [c.326]

Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризуюш,ихся значительной степенью пластической деформации, предшествуюш,ей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной обш,ей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...