Особенности конструкции и нагружения

Особенности конструкции и нагружения [c.13]

В общем случае все механические свойства изделий тесно связаны с механическими свойствами материалов, из которых изготовлены узлы и детали. особенностями конструкции и условиями нагружения. [c.10]

Стремление к повышению точности прогнозирования долговечности и ресурса привело к созданию в СССР и за рубежом стандартизованных программ нагружения, которые воспроизводят не только распределение эксплуатационных нагрузок, но и характер их чередования. При этом в авиастроении осуществляют подсчет долговечности по количеству полетов (полетных циклов) и в качестве ограниченной реализации выбирают полетный блок, количество полетов в котором составляет 10—20% от общего числа полетов, требуемого для данного самолета. Такой выбор полетного блока позволяет в широких пределах исследовать влияние на долговечность уровня напряжений, геометрических особенностей конструкции и технологии изготовления. [c.112]

Вместе с этим практическое использование новых методов расчета выявило и определенные трудности методического и вычислительного характера. Обнаружилось множество особенностей функционирования и нагруженности различных систем, которое потребовало разработки новых математических моделей случайных процессов и новых методов их анализа. При рассмотрении этих вопросов авторы стремились показать принципиальную возможность точного их решения, требующего большой вычислительной работы, и возможность построения для этих решений приближенных оценок, которые могут быть использованы при экспресс-анализе расчетных схем конструкций или результатов их испытаний. [c.5]

В основу изучения и толкования процессов деформации и разрушения, а также методов повышения конструкционной прочности Я. Б. Фридманом положен принцип комплексного рассмотрения свойств материала, особенностей конструкции и технологии, а также условий нагружения. [c.11]

В соответствии со сказанным в основу изучения и толкования процессов деформирования и разрушения, определения и использования механических свойств твердых тел в настоящем издании положен принцип неразрывной и тесной взаимосвязи свойств материала, особенностей конструкции и влияния условий нагружения. [c.16]

Скрепление элементов приспособления. Непрочно закрепленные элементы приспособления могут изменить первоначальное положение под действием приложенных сил и в результате приспособление потеряет свою точность. Поэтому при сборке приспособлений сильно нагруженных и с высокими требованиями к жесткости и точности недостаточно закреплять их элементы болтовыми соединениями. Прочность и неподвижность соединения элементов дополнительно гарантируются применением направляющих поверхностей, введением фиксирующих штифтов, закреплением элементов сваркой, склеиванием и посадкой деталей на цемент. Применение наилучшего способа диктуется в каждом конкретном случае особенностями конструкции и требованиями к точности изготовляемого приспособления. [c.111]

Особенности конструкции и условия нагружения значительно усложняют разработку строгой методики расчета даже при статическом действии нагрузок. Вместе с тем привлечение сложного математического аппарата для теоретического определения напряжений и деформаций аккумулятора нецелесообразно вследствие того, что исходные данные недостаточно стабильны. Поэтому желательно использовать приближенный расчет, учитывающий только ударные нагрузки. [c.32]

Подчеркнем, что в общем случае при циклическом нагружении в условиях объемного напряженного состояния (ОНС), реа-лизирующегося, например, у вершины трещины или острого концентратора в конструкции, соотношение компонент приращения напряжений при упругой разгрузке может не совпадать с идентичным соотношением напряжений в момент окончания упругопластического нагружения [66 68, 69, 72, 73]. Поэтому интенсивность приращения напряжений 5т, при которых возобновится пластическое течение при разгрузке (или, что то же самое, при реверсе нагрузки), может быть меньше, чем в одноосном случае, где циклический предел текучести 5т = 20т для идеально упругопластического тела [141, 155]. Это обстоятельство приводит к некоторым особенностям деформирования и соответственно повреждения материала в случае ОНС. Например, при одинаковом размахе полной деформации в цикле можно получить различные соотношения интенсивности размаха пластической АеР и упругой Де деформаций за счет изменения параметра 5т- [c.130]

Колебания станин станов. Одна из особенностей конструкций станов состоит в том, что приводной механизм и волочимое изделие взаимодействуют через станину стана, воспринимающую рабочую нагрузку. При определенных условиях колебания станины стана могут приводить к обрыву изделия. Станину цепного волочильного стана представили в виде балки с упругими опорами, нагруженной переменной во времени силой. Составление расчетной схемы провели в два этапа. На первом этапе определили собственные частоты колебаний балок рабочего стола. На втором этапе рассмотрели вынужденные колебания. Для определения частот собственных колебаний использовали уравнение [c.133]

Специфическая особенность режима термоциклического нагружения для сферического корпуса — смена знака перепада температур в продольном направлении еще в период перехода ее в горячее состояние (см. кривые 7 и 5 на рис. 4.6). Это означает, что цикл деформаций в наиболее нагруженной зоне не совпадает по фазе с циклом изменения температур (см. рис. 4.5) в особых точках конструкции. При этом разгрузка и переход к циклическому деформированию в противоположном направлении происходят значительно раньше (т =1,5 мин), чем сброс температурной нагрузки (г = 5,0 мин). [c.176]

С учетом особенностей процессов неизотермического нагружения и деформирования материала в опасной зоне цилиндрического корпуса, а также степени повреждения при наиболее представительных термоциклах режима стендовых испытаний (см. рис. 4.7) образуем типичный схематизированный цикл термоциклического нагружения (рис. 4.36). Он включает наиболее повреждающие циклы первой группы продолжительностью Тщ, т цз и Гц температурного режима, в результате действия которых в опасной точке появляются упругопластические деформации, и циклы второй группы продолжительностью Гц2, Гц4 и Гц5 (штриховые линии), для которых размах термоупругих напряжений в опасной зоне в 2 — 3 раза меньше, чем максимальный размах напряжений для циклов первой группы за характерный период стендовых термоциклических испытаний. Существенно, что циклы второй группы температурного нагружения вызывают только упругое деформирование материала в опасной зоне конструкции. [c.200]

Эти расчеты, как уже говорилось выше, очень традиционны, и по ним разработаны рекомендации (см., например [3, 32, 33, 83, 971, обобщающие долголетний опыт проектирования и эксплуатации различных конструкций и деталей, а также огромный объем экспериментальных исследований. Однако большая часть этого материала относится к расчетам на регулярное или нерегулярное переменное нагружение при линейном напряженном состоянии или при двухпараметрическом плоском напряженном состоянии с нормальным и касательным напряжением. В значительно меньшей степени освещены вопросы расчета на усталость при других видах напряженного состояния, особенно в условиях нестационарного нагружения. [c.118]

Исследования на физических моделях проводятся в облегченных условиях эксперимента в лаборатории или цехе предприятия и могут быть выполнены на стадии проектирования конструкции с решением задачи ее оптимизации. Для определения деформаций, напряжений и жесткости деталей и конструкций эффективно использование моделей из полимерных материалов, имеющих низкий модуль упругости, с выполнением измерений, выполненных с применением тензо рези сто ров, индикаторов перемещений, поляризационно-оптического метода, голографической интерферометрии. Исследования на таких моделях ставятся также для определения полей деформаций и напряжений в сложных конструкциях в целях уточнения задач тензометрии натурной конструкции. Модели, вьшолненные из материала натурной конструкции и воспроизводящие условия ее работы, позволяют оценить реальную нагруженность исследуемой конструкции и влияние особенностей ее выполнения. [c.120]

Использование уравнений состояния для оценки прочности и ресурса циклически нагруженных элементов конструкций и деталей машин позволяет проанализировать кинетику деформаций в наиболее напряженных зонах и рассмотреть процесс накопления циклических повреждений по мере Приближения к преде.льным состояниям. К числу наиболее исследованных в теоретическом и экспери.ментальном плане относятся особенности протекания циклических упругопластических деформаций и параметры соответствующих уравнений состояния при изотермическом нагружении для двух основных режимов нагружения — с заданными амплитудами напряжений и с заданными амплитудами деформаций. В результате этих исследований сформулированы свойства и виды уравнений обобщенных диаграмм циклического деформирования, получившие применение в расчетах прочности. [c.3]

По современным представлениям механические свойства (прочность, пластичность н пр.) следует рассматривать в тесной взаимосвязи с особенностями реальной конструкции и условиями нагружения материала. [c.17]

Однако необходимо отметить, что рассмотренный выше аналитический метод не всегда и не во всех случаях может обеспечить необходимую точность расчета. Это объясняется тем, что в данном методе могут быть не учтены отдельные особенности в распределении жесткости и нагружения вала. В связи с этим рекомендуется проводить завершающий поверочный расчет окончательной конструкции графо-аналитическим методом (или численными методами при наличии счетно-решающих машин). [c.96]

Анализ конструкций и схем современных регуляторов давления, а также учет технологических особенностей их функционирования показали, что для данного класса пневмосистем целесообразно применить одноступенчатые мембранные регуляторы давления обратного действия потока на клапан, нагруженные сипами веса и пружины. [c.29]

Особенности конструкции составных кокилей. Рабочая стенка формы в продольном или поперечном сечении выполняется из нескольких достаточно крупных элементов. Например, двухслойный кокиль с продольным членением рабочей стенки конструктивно реализуется как водоохлаждаемый корпус, в который вставляется сменный вкладыш, одновременно являющийся рабочей стенкой кокиля. Такие двухслойные кокили удобно применять при жидкостном охлаждении. Преимущества двухслойных кокилей заключаются в их большей безопасности, обусловленной изоляцией рабочей полости от каналов перемещения охлаждающей жидкости, а также в экономичности и технологичности ремонта кокиля посредством замены вкладыша. В составных кокилях в наиболее нагруженных участках рабочей полости размещаются сменные вставки, легко поддающиеся замене. [c.337]

Основной процесс имеет множество вариантов, различающихся в широких пределах характером намотки, особенностями конструкции, комбинацией материалов и типом оборудования. Конструкции должны быть намотаны в виде поверхностей вращения, хотя, в определенных пределах, могут быть отформованы изделия и другой конфигурации сжатием еще неотвержденной намотанной детали внутри закрытой формы. Конструкции могут быть получены в виде гладких цилиндров, труб или тюбингов диаметром от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров. Намоткой можно формовать также изделия сферической, конической и геодезической формы. Для получения сосудов высокого давления и резервуаров для хранения в намотку вводят торцовые заглушки. Можно формовать изделия, работающие в специфических условиях нагружения, таких как внутреннее или наружное 198 [c.198]

Выше были рассмотрены некоторые наиболее общие закономерности неупругого деформирования конструкции и, в частности, стабилизация процессов деформирования при постоянной и циклически изменяющейся нагрузке, а также связанное с этой особенностью поведения определение предельных состояний. Для произвольных конструкций этим в основном исчерпываются возможности общего анализа более детальное исследование деформационного поведения при различных программах изменения внешних воздействий возможно лишь путем проведения расчетов для конкретных конструкций и условий нагружения. Существует лишь один класс конструкций, применительно к которому общий анализ может быть продолжен и распространен на произвольное повторно-переменное нагружение, —это конструкции, для которых совместное подпространство С одномерно, т. е. деформируемые системы с одной степенью свободы. Для краткости в дальнейшем будем называть их однопараметрическими (деформации во всех точках могут быть определены с помощью одного параметра). Чтобы избежать путаницы, заметим, что в монографии [16 ] число параметров системы связывали с размерностью уравновешенного пространства Y (т. е. с определением само-уравновешенных напряжений), а не пространства С, как в данном случае. [c.195]

Обратными разрушению гладких образцов, обусловленному зарождением усталостной трещины, являются разрущения образцов, имеющих острые концентраторы напряжений. Ими могут быть дефекты в сварочных швах или дефекты, связанные с особенностями конструкции (например, в самолете Комета-1 , где концентрация напряжения у острых углов окон в фюзеляже оказалась достаточной для зарождения и роста трещин в нормальных условиях эксплуатации циклы повышения и понижения давления, порывы ветра, вибрации, грубые посадки и т. д.). Можно предположить, что при циклическом нагружении у основания концентратора напряжения происходят последовательно те же самые события (т. е. развитие дислокационной субструктуры, локализация скольжения, образование трещин в полосах скольжения), что и на поверхности гладкого образца. Однако, если коэффициент концентрации напряжений велик, то развитие этих событий будет происходить при небольшом внешнем напряжении, поэтому стадия II роста трещины не обязательно быстро приведет к окончательному разрушению. Трещина будет распространяться с ускорением, но скорость ее продвижения будет настолько малой, что работоспособность детали будет гарантирована в течение долгого времени, несмотря на растущую в ней трещину. Такой подход к оценке работоспособности требует знания как окончательной вязкости материала, так и связи скорости роста трещины с напряжениями, возникающими в процессе службы детали. [c.225]

В результате расчета выявлено, что поле условных (термоупругих) напряжений в переходной зоне оболочечного корпуса зависит от особенности конструкции и уровня температурной нагрузки в соответствующем режиме нагружения. Особенности напряженного состояния в переходной зоне оболочечного корпуса отражены на кривых распределения меридиональньЕХ напряжений вдоль образующей внешней цилиндрической поверхности. [c.182]

Важной характеристикой при оценке резин для амортизаторов является способность ее к многократным деформациям. Однако стойкость резинометаллических изделий в эксплуатации в большой степени зависит не только от состава резины, но и от особенностей конструкции, условий нагружения и правильного выбора конфигурации резиновой детали. Особенно важна правильность конфигурации детали вблизи металлических деталей (панелей), к которым привулканизована резина [3]. [c.264]

Производительность, крутящий момент п мощность гидравлических машин. ОсновныхМи агрегатами гидравлических систем машин и механизмов являются насосы и гидромоторы вращательного действия. По принципу действия насосы и гидромоторы вращательного действия объемного типа являются в большинстве случаев обратимыми механизмами и в качестве насосов ж гидромоторов обычно применяют одни и те же агрегаты. Однако в некоторых конструкциях гидромоторы и насосы отличаются выполнением нагруженных узлов. Ввиду обратимости большинства насосов и гидромоторов общие вопросы конструкции и расчетов рассматриваются применительно к насосам с указанием особенностей использования их в качестве гидромоторов. [c.32]

Подавляющее большинство деталей машин, траиспортных и других конструкций в процессе службы претерпевает воздействие циклически изменяющихся нагрузок. Поэтому примерно 90% повреждений деталей связано с возникновением и развитием усталостных трещин. Трещины усталости создают предпосылки для хрупкого разрушения, и в этом одна из главных причин их опасности. Ни при каких других видах разрушения характеристики прочности не зависят от такого большого числа факторов, как при усталостном разрушении. Основными из них являются особенности материала и технологии изготовления конструкция деталей режим нагружения среда, контактирующая с деталью. [c.7]

При этом предполагается, что в зонах концентрации напряжений, где, как правило, происходят малоцикловые разрушения, накапливаются в основном усталостные повреждения в результате действия знакопеременных упругопластических деформаций. Вместе с тем в эксплуатационных условиях в результате работы конструкции на нестационарных режимах, в том числе при наличии перегрузок, возможно накопление односторонних деформаций, определяювцих степень квазистатического повреждения и влияю-ш их на достижение предельных состояний по разрушению. Для обоснования методологии учета накопления конструкцией (наряду с усталостными) квазистатических повреждений по результатам тензометрических измерений требуется решение прежде всего вопросов расшифровки показаний датчиков с целью воспроизведения истории нагруженности в максимально напряженных местах конструкции и оценки малоциклового повреждения для эксплуатационного контроля по состоянию. Малоцикловое повреждение может в общем случае оцениваться по результатам измерений, выполненных обычными тензорезисторами, но с расширенным диапазоном регистрируемых деформаций (до величин порядка нескольких процентов), характерных для малоцикловой области нагружений. Исследование [20] выполнялось в Московском инженерно-строительном институте и Институте машиноведения на базе разработанных в лаборатории автоматизации экспериментальных исследований МИСИ специальных малобазных тен-зорезисторов больших циклических деформаций. Аппаратура и методика эксперимента подробно описаны в [229]. На серийной испытательной установке УМЭ-10Т с тензометрическим измерением усилий и деформаций, а также крупномасштабным диаграммным прибором осуществлялось циклическое нагружение цилиндрических гладких образцов по заданному и, в частности, нестационарному режиму. Одновременно соответствующей автоматической аппаратурой производилась регистрация истории нагружения с помощью цепочек малобазных тензорезисторов, наклеенных на испытываемый образец. Сопоставление показаний тензорезисторов с действительной историей нагружения и деформирования образца, регистрировавшихся соответствующими системами испытательной установки УМЭ-10Т, давало возможность определить метрологические характеристики датчиков и особенности их повреждения в условиях малоциклового нагружения за пределами упругости. Наиболее существенными особенностями работы тензорезисторов в условиях малоциклового нагружения оказываются изменение коэффициента тензочувствительности при высоких уровнях исходной деформации и в процессе набора циклов нагружения, уход нуля тензорезисторов и их разрушение через определенное для каждого уровня размаха деформаций число циклов. [c.266]

Поцикловая оценка уровня накопленных повреждений в элементе конструкции с учетом эксплуатационных условий нагружения и особенностей конструктивных форм является основой для уточненного определения разрушающего числа циклов нагружения рассматриваемого элемента конструкции и назначения в соответствии с этим допускаемых параметров работы. [c.260]

Из указанных методов испытаний наиболее широко прршеняют первый, отличающийся простотой и точностью. Его использование для определения наибольшей несущей способности особенно целесообразно для динамически нагруженных соединений, так как под действием переменных нагрузок касательные напряжения от крутящего момента в резьбе при затяжке постепенно исчезают, Второй метод испытаний применяют для оценки прочности соединен и й, р аботающих преимущественно на затяжку (например, болтовые соединения в мостовых конструкциях и [c.134]

Запас на рассеяние нагруженности связан с тем, что выбранная мера ресурса (полет) характеризует темп накопления усталости лишь приближенно. Разные фактически выполненные полеты, номинально снижающие ресурс на одну и ту же величину, в действительности по своей нагруженности и накопленной усталости могут различаться в несколько раз. Осредняющее влияние суммирования нагрузок разных полетов на одном и том же экземпляре заметно свлягчает картину, однако межэкземплярное отличие нагруженности при принятой мере ресурса (полет) и относительной стабильности харакгеристик полетов, выполняемых рейсовыми пассажирскими самолетами, может достигать на наиболее нагруженном экземпляре 1,5 и более крат от среднего. Эту цифру никоим образом не следует рассматривать как консервативную, так как во многих случаях, особенно при возможной менее удачно выбранной мере наработки, а также для других конструкций и машин различия в индивидуальном исчерпании ресурса могут оказаться намного более значительными. [c.445]

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]

Специфика работы ЖРД ставит перед его создателями целый ряд трудноразрешимых проблем. В общем комплексе подлежащих рассмотрению задач важную роль играют вопросы, связанные с созданием надежно работающей, легкой и технологичной оболочки камеры ЖРД-Схема конструкции и особенности нагружения камеры ЖРД. В конструкции камеры ЖРД выделяют три основных элемента (рис. 14.1, а) форсуночную головку 1, оболочку камеры сгорания 2 и сопло 3 в конструкцию также входят узлы крепления 4, входной коллектор 5 и ряд других вспомогательных деталей. Наиболее характерным является теплопрочностной расчет оболочки камеры сгорания. [c.356]

Наличие составляющих деформаций, принадлежащих самоурав-новешенному пространству, возможное лишь в условиях статической неопределимости, вносит в поведение конструкции качественно новые черты. В случае идеальной вязкости ее элементов существенную роль начинает играть нестационарная ползучесть, в особенности при переменных нагружениях. Аналогично при идеальной пластичности становится возможным упругопластическое состояние, промежуточное мел<ду упругим и предельным. Оба случая характеризуются [c.204]

Модели для исследования несущей способности при циклическом нагружении элементов машин. Особенностью моделей, предназначенных лдля испытаний на усталость, является требование тождественного совпадения напряженных состояний в поверхностных слоях модельного и натурного образцов. Принцип геометрического подобия применительно к явлениям усталостного разрушения дает завышенные значения прочности при пересчете на натурную конструкцию и не является приемлемым ( 10.2). [c.264]

Тестовый пример. При расчете оболочек сложных геометрических форм (в частности, тороидальных) наибольшим предпочтением пользуется метод конечных элементов (МКЭ). Специфической особенностью МКЭ в задачах опти.мизации конструкций является необходи.мость предварительной апробации конкретной методики расчета на соответствующем решаемой задаче упрощенном тестовом примере с целью оценки параметров сходимости алгоритма расчета функций предельных состояний конструкции и выбора оптимальной, в смысле объема вычислительных затрат, схемы разбиения оптимизируемой конструкции на конеч1Ные элементы (число элементов А эл, геометрия элементов и т. п.). Поэтому, прежде чем рассматривать постановку и результаты рещения сформулированной задачи оптимизации, коротко остановимся на результатах решения тестовой задачи о потере устойчивости упругой изотропной тороидальной оболочки кругового поперечного сечения, нагруженной гидростатическим внешним давлением (рис. 5.2). Методика решения реализует вариант МКЭ, сформулированный в перемещениях для специального конечного элемента вращения, учитывающего поперечный сдвиг и обжатие нормали в оболочке. [c.225]

Известны многочисленные примеры хрупкого разрушения во время службы различных конструкций и деталей машин. Описаны аварии судов, мостов, турбогенераторов, сосудов высокого давления и газопроводов [1—8], ущерб от которых весьма велик. В этой книге рассмотрены только основные особенности, объединяющие эти разрушения. В первую очередь это присутствие значительных концентраторов напряжений в крупных деталях и система нагружения, не позволяющая релаксировать приложенным напряжениям в момент начала роста образовавшейся трещины. Хрупкие разрушения стальных конструкций происходят главным образом при низких температурах, особенно, если элементы конструкции имеют толстые сечения, но разрушаться хрупко (в инженерном смысле этого слова) могут даже конструкции из элементов очень тонких сечений, выполненных из стали и алюминиевых сплавов, например, разрушение обшивки фюзеляжа самолета Комета (обнаружены большие усталостные трещины). Во всех случаях охрупчивающие дефекты, возникающие при производстве материала, ухудшают ситуацию. Разрушение какого-либо образца может произойти хрупко (т. е. до наступления общего течения), если он содержит концентратор напряжений, локализующий область образования трещины. Поэтому нас будут интересовать главным образом механизм зарождения разрушения перед фронтом существующей трещины или другого концентратора напряжений и связь этого механизма с системой приложенных напряжений. Перед детальным изучением этих вопросов в последующих главах и до перехода к механике разрушения полезно уделить внимание традиционным старым методам определения сопротивления быстрому разрушению, чтобы выяснить их ограниченность. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...