Снижение концентрации напряжений (лист

Снижение концентрации напряжений в пластинке с круговым отверстием с помощью накладных листов [c.297]

Конструктивное снижение концентрации напряжений путем исключения резких перепадов жесткостей и обеспечения плавною изменения профилей сечений. Так, в схеме 2.1 (см. таб.а. 3.1) левый сварной шов переведен в зону меньшей жесткости конструкции, а концентрация напряжений в зоне правого сварного шва уменьшена за счет подреза свариваемой детали под сварной шов и переноса сопряжения двух внутренних цилиндрических поверхностей из зоны влияния сварного шва. В схеме 2.2, отодвигая начало сварного шва от краев соединяемых листов, добиваются уменьшения концентрации напряжений в наиболее опасных зонах—на концах сварного шва. В схеме 2.3 переход от треугольных косынок к трапецеидальным обеспечивает уменьшение концентрации напряжений в зоне стыка двух соединяемых деталей за счет устранения пересечений сварных швов. [c.25]

Для снижения концентрации напряжений кромки листов у торцов должны быть закруглены. Стрела прогиба рессоры под статической нагрузкой /сг (рнс. 75, а) равна разности между начальной стрелой прогиба /о и остаточной стрелой прогиба [c.118]

Для уменьшения концентрации напряжений применяют швы, имеющие увеличенное отношение основания к высоте, и швы, имеющие вогнутый профиль. Швы с отношением основания к высоте, равным 1,5—2 (рис. 13, б), обеспечивают существенное снижение концентрации напряжений и в то же время не представляют трудностей для изготовления. Швы с вогнутым профилем эффективны ввиду плавного перехода от шва к основному металлу. Их выполняют с глубоким проплавлением и с последующей механической обработкой. Целесообразно при переменных нагрузках применять швы с вогнутым профилем и увеличенным отношением основания к высоте. Швы с выпуклым профилем -применять не рекомендуется. Размер катета шва А, как правило, равен толщине листов 5 (в соответствии с расчетом он может быть меньше, но при 5 3 мм /с,п1п = 3 мм). [c.73]

Поскольку лобовые швы, расположенные между передними и задними упорными кронштейнами, являются наиболее ответственными, так как передают стенкам балки растягивающие напряжения как в случае приложения к вагону растягивающих Л р, так и сжимающих продольных сил, то в целях дополнительного снижения концентрации напряжений в соединении применены усиливающие промежуточные листы 2, стыкующиеся с фланцевыми выступами упоров. Исследованиями установлено, что при указанном конструктивном выполнении этот узел в сварном варианте оказывается более надежным. [c.369]

Недостаток болтового соединения - снижение прочности вследствие концентрации напряжений вблизи просверленных отверстий. Болтовые соединения можно подразделить на соединения внахлест, когда соединяют два (или три) наложенных друг на друга плоских листа, и стыковые соединения, при которых к двум соединяемым листам добавляют накладки (с одной или с двух сторон) (рис. 3. 29). При выборе типа болтового соединения необходимо учитывать возможность возникновения изгибающих моментов под действием растягивающих нагрузок. [c.126]

Механические способы соединения деталей из улучшенных композиционных материалов обычно применяются при наличии больших расслаивающих напряжений, когда требуются особые критерии надежности и в случае обязательной периодической разборки конструкции. Например, внутреннее давление топлива приводит к развитию больших расслаивающих напряжений (или растягивающих усилий, перпендикулярных ориентации слоев) внутри клеевых соединений в крыльевом встроенном топливном баке. В этом случае требуется механическое крепление. Однако использование механических крепежных деталей приводит к значительным концентрациям напряжений. Два способа их снижения основаны на замене соседних с отверстиями листов с ориентацией 0° на прокладочные полоски металла или на смягчающие полоски из стекловолокна или армированной углеродным волокном эпоксидной смолы ( 45°). [c.274]

Выбор типа соединений и крепежных элементов для крыла зависит от требования обеспечения необходимого ресурса. Ресурс главным образом определяется выносливостью регулярной зоны. Выносливость регулярной зоны зависит от продольных швов (крепление панелей к лонжеронам, крепление панелей или листов обшивки между собой, крепление стрингеров к обшивке). Без специальных мероприятий, снижающих концентрацию напряжения около отверстия, нужный ресурс может быть достигнут только за счет снижения напряжений, а это вызывает увеличение массы конструкции крыла. [c.343]

В узлах с односторонними швами концентрация напряжений в районе корня шва оказывается более высокой, чем в районе перехода от шва к поверхности листа. Распределение напряжений в узлах с одиночными ребрами при осевой нагрузке характеризуется тем, что точки перехода от шва к основному металлу оказываются расположенными в зоне несколько сниженных напряжений (рис. 19 и 20). Это объясняется тем, что при эксцентричном креплении ребра общее растяжение сопровождается местным изгибом, от которого в зоне швов возникает дополнительное сжимающее напряжение, в результате чего суммарные напряжения в этой зоне уменьшаются. Такое благоприятное действие дополнительных напряжений от местного изгиба проявляется и в соответствующем повышении предела выносливости для узлов с одиночными ребрами жесткости. [c.53]

При вибрационных нагрузках усиление шва снижает усталостную прочность стыковых соединений без дефекта [4, 5]. При этом степень снижения предела усталости зависит от высоты усиления шва (рис. 12). Изменение высоты усиления шва связано с изменением радиуса перехода от основного металла к наплавленному и углом сопряжения а наплавленного металла с основным (см. рис. 3). С увеличением высоты усиления шва уменьшается угол а и, следовательно, увеличивается концентрация напряжений. Обычно в сварных стыковых соединениях усиление шва составляет 15—30% толщины свариваемых листов. В этом случае эффективные коэффициенты концентрации р, подсчитанные по отношению к соединениям без дефектов и без усиления, будут иметь значения, приведенные в табл. 4. [c.59]

Пояса ферм решетчатых конструкций, сваренные из листов, характеризуются существенно меньшими величинами эффективных коэффициентов концентрации напряжений Къ по сравнению с составными сечениями поясов из профильных элементов с соединительными планками. Усталостная долговечность сварного растянутого пояса, составленного из листов, зависит от конструкции сварных узлов и присоединения к нему вертикальных и горизонтальных связей. Если,раскосы и стойки приваривают непосредственно к поясам лобовым или фланговым швами (рис. 6, б), то Кэ 2,0 -е- 3,2. Это вынуждает делать сечение пояса более развитым по сравнению с полученным из основного расчета на перерезывающую силу и момент. Чтобы уменьшить сечение, в местах присоединения раскосов делают вставки большей толщины и высоты по сравнению с поясным листом (рис. 6, в). Широкие возможности снижения величины К имеются при соединении через косынки -(рис. 6, г — и). При конструкции по рис. 6, г Кз = 1,4 2,2 рис. 6, д, е, — Кз = 1,6 2,2 рис. 6, ж, 3 — Кз = 2,0 3,6 рис. 6, и — /Сэ = 1,4 2,2. [c.247]

В работе [86] была исследована циклическая прочность двух типов сварных листовых соединений аргонодуговая сварка встык с присадкой и контактная шовная сварка встык с двусторонними накладками. Испытание образцов велось плоским симметричным изгибом. Разрушение образцов происходило по месту сплавления металла шва с основным металлом, т. е. по месту конструктивного концентратора напряжений. Для того чтобы оценить раздельно роль внешних концентраторов и роль самой сварки ( внутренний концентратор) на усталостную прочность сварных соединений титана, были определены пределы выносливости образцов без усиления и накладок, которые перед циклическим нагружением срезались. В этих испытаниях определено снижение циклической прочности только в результате действия структурных или внутренних концентраторов. Как видно из рис. 69, на котором представлены основные результаты работы, предел выносливости таких образцов оказался еш,е более низким, чем у образцов с усилением эффективный коэффициент внутренней концентрации для аргонодуговой и контактной сварки оказался соответственно 1,74 и 3,25. Все образцы этих серий разрушались по шву. Сопоставление усталостной прочности сварных соединений титана с подобными соединениями других металлов (стали, алюминиевые сплавы) показало, что они имеют близкие значения отношений предела усталости сварного соединения и основного металла. Эксперименты показали, что пределы усталости стыковых соединений титановых листов при изгибе, выполненных ручной аргонодуговой сваркой и контактной сваркой, составляют соответственно 77 и 65% от усталостной прочности основного металла причем снижение предела выносливости идет в основном за счет внутренних структурных дефектов сварного шва. [c.150]

В результате механической обработки (фрезой 7 = 40 мм) угловых швов на конус (треугольной формы) обрываемого дополнительного поясного листа элементов Н-образного сечения (высотой 160 мм) из стали MI6G [21 ] относительная долговечность образцов по трещинообразованию повысилась более чем в 1,8 раза при пульсирующем цикле и более чем в 11 раз при симметричном цикле. Повышение долговечности было получено при наличии остаточных напряжений. Следовательно, при снижении концентрации напряжений одновременно уменьшается и вредное влияние на выносливость соединений остаточных напряжений. [c.125]

При V-образной и Х-образной разделках кромок допустимо выполнять стыковку листов без дополнительных скосов, если разница в толщине стыкуемых листов не превышает указанной на рис. 111.1.9, в, г, д. Работоспособность сварных крановых металлических конструкций, особенно в северном исполнении по ГОСТ 14892—69 , может бытъ повышена путем соблюдения требований к сварным соединениям, обеспечиваюш,им снижение концентрации напряжении и уменьшение сварочных напряжений (см. п. 1.19). [c.351]

Гер1метизирующий эластомер применяется для увеличения распрессовочных усилий при номинальных натягах восстановления посадочных натягов защиты сопрягаемых поверхностей от коррозии предупреждения от задиров при запрессовке и распрессовке повышения усталостной прочности снижения концентрации напряжения уменьшения вибрационных воздействий заделки трещин в деталях склеивания большинства существующих металлов между собой, а также металлов с целым рядом других материалов. Кроме того, эластомер используется как универсальный герметик и прокладочный материал. Эластомер ГЭН-150 (В) выпускается химической промышленностью в виде вальцованных листов типа твердой резины толщиной 2—5 мм. Применяют его в виде раствора в ацетоне. [c.77]

Предыстория изготовления труб или технологическая наследственность , в первую очередь механическая и термическая обработка, во многом обусловливают коррозию под напряжением. Так, формование уиоминаемых выше разрушившихся спиральношовных труб без должной настройки формующих машин привело к созданию в металле остаточных напряжений до 125 МПа (табл. 4). Кроме того, формующие ролики оставили спиральные вмятины на поверхности с соответствующим наклепом и понижением коррозионной стойкости (наблюдались полосы избирательной механохимической коррозии). Остатки прокатной окалины также создают на поверхности коррозионные гальванопары, которые могут привести электрохимический потенциал локальных участков к значениям, при которых возникают трещины. Механическая обработка поверхности (например, при зачистке поверхности трубы скребками) создает неоднородность физико-механического состояния поверхностного слоя и вызывает сильную электрохимическую гетерогенность поверхности, способствующую развитию значительной локальной коррозии. Большое влияние формы и количества неметаллических включений, т. е. степени загрязнения стали, на коррозионную усталость (снижение выносливости) также обусловлено электрохимической гетерогенностью в области включения, усиливающейся при приложении нагрузки вследствие концентрации напряжений. В этом отношении является неудовлетворительным качество стали 17Г2СФ непрерывной разливки в связи с большой загрязненностью неметаллическими включениями (в частности пластичными силикатами), что привело к почти полной потере пластичности листа в направлении поперек прокатки. [c.229]

При переходе на изготовление барабанов высокого давления, работающих при температуре 350 °С и давлении 15,5 МПа, была применена легированная сталь 16НГМ, предел текучести которой при рабочей температуре в 1,5 раза выше, чем стали 22К. Чтобы барабаны из стали 16ГНМ были достаточно работоспособными, т. е. не поражались массовыми трещинами, следует прежде всего снизить уровень фактически действующих напряжений. Наилучший эффект в борьбе с трещинами можно получить за счет снижения фактически действующих напряжений следующим образом уменьшением концентрации напряжений вышли-фовкой трещин на действующих барабанах снятием фасок у трубных отверстий проточкой обечаек барабанов и уменьшением неточности их стыковки при сварке точным соблюдением технологии при изготовлении и ремонте увеличением толщины стенки и уменьшением диаметра вновь изготовляемых барабанов повышением качества металла за счет снижения содержания вредных примесей в нем (серы, фосфора и др.) уменьшением внутренних напряжений путем приварки внутрибарабанных устройств к телу барабана с подогревом и последующей термообработкой стопроцентной дефектоскопией листа и сварных соединений в процессе изготовления, а также контролем сварных швов в металле барабана в процессе ремонта. [c.50]

Применение скоса в поясных листах (рис. 69) и механической обработки швов приводит к снижению эффективного коэффициента концентрации напряжений и заметно увеличивает усталостную прочность балок из стали St37 (табл. 27). [c.125]

Поперечное сечение стыкового шва может быть выполнено (рис. 15, б) нормальным, когда высота шва Н примерно равняется толщине листа б выпуклым, когда высота шва Н больше толщины листа в для компенсации непровара. Но такой шов ведет к перерасходу элек-тродов и снижению прочности в связи с возникающей концентрацией напряжений в местах перехода от шва к основному материалу. [c.35]

При использовании завихрителей с различными сечениями завихряю-щих каналов установлено, что при одном и том же расходе газа с уменьшением сечения каналов (что приводит к увеличению скорости истечения газа) напряжение на дуге понижается, столб дуги увеличивается в объеме, ширина реза и скос кромок увеличиваются (рис. 2.17). Исследования показали, что при большой скорости вихря (завихрители № 4, № 5) при достаточном расходе газа 1,0—1,3 л/с грат на кромках никогда не наблюдался. Для уменьшения ширины реза повышалась концентрация энергии за счет обжатия столба дуги. При одном расходе газа использовались сопла разных диаметров. Оптимальная величина расхода газа определялась пропускной способностью наименьшего сопла. Из табл. 2.3 следует, что уменьшение диаметра сопла сказалось не только на снижении ширины реза, но также и скоса кромок. При диаметре канала 3 мм и расходе воздуха 0,67 л/с ширина реза по верхней кромке 5,8 мм, а по нижней — 2 мм, средняя величина скоса на кромку составила 1,9 мм. В этом случае явно недостаточен расход воздуха. В том же режиме при расходе воздуха 1,33 л/с средняя величина скоса 1,35 мм. При диаметре канала сопла 1 мм и максимальном расходе воздуха для данных условий 0,66 л/с ширина реза уменьшилась до 2,5 мм по верхней плоскости листа, а средняя величина скоса — до 0,55 мм. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...