Внутренние усилия при растяжении и сжатии

Внутренние усилия при растяжении и сжатии [c.25]

Отметим прежде всего, что опасность наступления разрушения характеризуется не столько величинами внутренних усилий и моментов в сечении, сколько величинами наибольших нормальных и касательных напряжений, а также их комбинацией, которые действуют Б опасных (т. е. наиболее напряженных) точках сечения. Физически очевидно, что сколь угодно большие напряжения материал выдерживать не в состоянии. Поэтому величины наибольших напряжений из условия надежности работы детали необходимо ограничивать некоторыми допустимыми значениями. Их называют допускаемыми напряжениями. При растяжении и сжатии допускаемые напряжения обозначают соответственно [a.j.1 и [а 1, при сдвиге — [тР. [c.90]

Для определения внутренних усилий и напряжений, возникающих в сечении при растяжении (или сжатии) пружины, разрежем один из витков плоскостью, проходящей через ось пружины, и рассмотрим равновесие одной из отсеченных частей, например нижней (рис. 113, б и 114). Приложенная к этой части внешняя сила Р, направленная вниз, уравновешивается направленным вверх внутренним усилием Pi=P, лежащим в плоскости сечения и передающимся через это сечение от верхней отброшенной части на нижнюю. [c.177]

Золотниковый шток, изготовляемый из ст.-5, в основной своей части рассчитывается на растяжение и сжатие силой, передаваемой по штоку, и проверяется на продольный изгиб. Сила, действующая по штоку, складывается из трех усилий трения в сальнике, силы инерции золотника и силы трения между кольцами и втулкой. Подсчет этих усилий выходит за рамки настоящего курса. Укажем лишь, что силы инерции в современных быстроходных паровозах с удлиненным ходом золотника (т. е. с большими скоростями его движения) имеют первостепенное значение. При определении силы сопротивления золотника за счет трения колец о втулку считают распор колец внутренним давле- [c.418]

В общем случае одновременной деформации растяжения (сжатия) и изгиба в произвольном поперечном сечении призматического стержня (бруса) внутренние усилия приводятся к продольному усилию N, направленному по геометрической оси стержня, и к изгибающим моментам и Му в главных центральных плоскостях инерции стержня. Напряжения от поперечных сил Qx и невелики и при расчете на прочность не учитываются. Поэтому одновременное действие изгиба и растяжения (сжатия) можно рассматривать как сочетание двух прямых изгибов в главных плоскостях инерции и центрального растяжения (сжатия). [c.29]

Условия эксплуатации и конструктивные особенности. В машинах и конструкциях различного назначения широко применяют компенсирующие устройства, выполняемые часто в виде тонкостенных осесимметричных гофрированных оболочек вращения. Компенсаторы предназначены для уменьшения внутренних усилий в трубопроводах, обусловленных различными перемещениями (при сжатии-растяжении, изгибе, параллельном сдвиге торцов и др.), температурных напряжений и остаточных напряжений, возникающих при монтаже. Наиболее распространены компенсаторы с высокой компенсирующей способностью, выполненные с гибким металлическим элементом в виде силь-фона металлорукава и сильфонные компенсаторы. [c.151]

N — сумма распределенных по сечению внутренних нормальных усилий, Air— сумма моментов вокруг оси х всех распределенных по сечению внутренних касательных усилий к т. д. Очевидно, что N отвечает растяжению или сжатию, Qy и — сдвигу в направлении оси у или 2, Мх— кручению. Му и — чистому плоскому изгибу вокруг оси у или г. Таким образом, в самом общем случае действия сил на стержень в нем возникают четыре простые деформации растяжение или сжатие (Л ), кручение MJ и два плоских изгиба Му и Qj), а также М и Qy). При этом три силовых фактора N, Му и отвечают возникновению в сечении тп нормальных напряжений, а три остальных Q , и — возникновению касательных напряжений (рис. 330, а и в). [c.385]

В целях определения временных эффектов малоциклового деформирования ([20] изучали кинетику напряженно-деформированного состояния при растяжении-сжатии типичных конструктивных элементов пластины с отверстием при растяжении-сжатии по контуру, цилиндрического стержня с кольцевой выточкой и сильфонно-го компенсатора при заданных осевых перемещениях. Первые два конструктивных элемента, нагруженные заданными максимальными усилиями, имитировали напряженно-деформированное состояние зон концентрации напряжений сосудов давления, работающих при повторных нагрул<ениях внутренним давлением. У сильфонных компенсаторов отсутствуют зоны концентрации напряжений места возникновения максимальных напряжений определяются изгибом гофр, причем повторное нагружение происходит в условиях заданных осевых перемещений. Принятые конструктивные элементы являются характерными и контрастными по условиям нагружения. [c.202]

На рис. 21.13, 21.14 показаны результаты расчетов при наличии внутреннего давления, а также для случаев охлаждения и сжатия, растяжения й нагрева [21.3]. Цифры /, 2 на рис. 21.13 и <3 на рис. 21.14 в угЛовых клетках соответствуют опертой, за-щемленной оболочкам и оболочке со шпангоутами. В области отрицательных kt (охлаждение) наблюдается еще более интенсивное снижение величины критического усилия сжатия, чем в случае нагрева. [c.267]

АЗ.3.4. Сопротивление термической усталости. Термической усталости подвержены детали, испытывающие теплосмены. Этот тип разрушения описан еще Д. К. Черновым (1912 г.), который исследовал причины растрескивания внутренних поверхностей орудийных стволов. По существу термоусталость представляет собой малоцикловую усталость в неизотермических условиях нагружения, поэтому характеристики могут быть определены из соответствующих испытаний при независимых (но надлежащим образом синхронизированных — синфазных) циклических силовом и тепловом воздействиях. Такую независимость технически наиболее просто обеспечить при циклическом кручении в случае растяжения-сжатия необходимо применение специальной автоматики, следящей за изменением усилия в образце и исключающей влияние температуры на его изменение [25]. Возможности таких установок при их надлежащем оснащении весьма широки. [c.119]

Центральным растяжением (или центральным сжатием) называется такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса возникает только продольная сила (растягивающая или сжимающая), а все остальные внутренние усилия (поперечные силы, изгибающие моменты и крутящий момент) равны нулю. Иногда центральное растяжение (или центральное сжатие) кратко называют растяжением (или сжатием). [c.21]

Распределение нагрузки от внутреннего давления между каркасом и брекером в значительной мере зависит от угла нитей корда брекера с меридианом по экватору. Полагают, что при больших углах нитей корда брекер практически нерастяжим в окружном направлении [12]. При расчете усилий в нитях корда шин типа Р боковую стенку рассматривают как безмоментную тонкую оболочку, воспринимающую только усилия, направленные вдоль нитей беговую часть — как трехслойную оболочку, в которой два слоя — брекер и каркас — работают при деформации растяжение — сжатие. Разделяющий их резиновый слой испытывает сдвиговые напряжения. [c.353]

Рассмотрим устройство универсальной машины для испытания образцов в условиях сложного напряженного состояния, которое создается совместным действием растяжения или сжатия с кручением и внутренним давлением. Предельное нагружение на растяжение или сжатие составляет 30 т, на кручение — 200 кгм и на внутреннее давление—300 кг/см . Конструкция машины позволяет создавать каждый вид нагружения отдельно и в любой комбинации с другими при независимом измерении усилий во всех случаях. [c.204]

Как уже отмечалось выше, при деформациях возникают внутренние напряжения, силы которых, в общем случае, зависят не только от деформаций, но и от скоростей, с которыми эти деформации происходят. В этом легко убедиться, если взять полимерное вещество, которое при обычных условиях медленно растекается подобно замазке, принимая форму сосуда, в котором оно находится. Можно без особых усилий изменить его форму, если делать это медленно. Если вылепить шарик, то легко обнаружить, что такой шарик обладает хорошими упругими свойствами, подскакивая практически после удара об пол на ту же высоту, с которой он был брошен без начальной скорости. Этот опыт показывает, что силы деформации, подобно силам вязкого трения, возрастают по мере увеличения скорости деформации. В ряде практически важных случаев силы напряжения определяются только деформациями. Такие тела, в которых это имеет место, называются абсолютно упругими телами, или упругими телами. Замечательным свойством таких тел является способность полностью восстанавливать свою форму после снятия внешних усилий, прикладываемых к телу. Рассмотрим, например, растяжение (или сжатие) стержня (рис. 4.4) с силой Р, приложенной перпендикулярно к торцевой грани с площадью сечения 8. Опыт показывает, что при последовательном возрастании нагрузки вначале деформации развиваются [c.49]

При расчете стержневых систем оказывается удобным ввести понятие о внутренней силе, или усилии, в стержне М=- -Р в случае растяжения и —Р в случае сжатия. Тогда в любом случае [c.36]

Теперь спроектируем КиМ (рис. 1.11, г) на три оси (продольную Z и две взаимноперпендикулярные поперечные Л" и У). В результате получим шесть внутренних силовых факторов три силы Н, Qx, Qy и три момента Л/, Му и М . Сила N называется продольной силой, силы Qx я Qy — поперечные силы. Момент относительно оси Z — А/г — крутящий момент (обычно обозначается как моменты Мх, Му относительно поперечных осей — изгибающие. Каждому из внутренних усилий соответствует определенный вид деформации (изменение формы) бруса. Например, продольной силе N соответствует растяжение (или сжатие) бруса. Таким образом, рассматривается одна из полученных при рассечении части стержня, которая нагружена приложенными к этой часть внешними силами и шестью внутренними усилиями. [c.20]

Под действием усилия начальной затяжки Во в шпильке возникает напряжение растяжения, а во фланце — напряжение сжатия. В результате нагружения цилиндра внутренним давлением шпилька и фланец одновременно дополнительно деформируются на одну и ту же величину. При этом в шпильке увеличивается начальное напряжение растяжения на величину Дош, а во фланце напряжение сжатия уменьшается на величину, равную Дош- (считая, что рабочая длина флан- [c.388]

Температурные напряжения возникают в результате теплового расширения элементов оболочки и в принципе зависят от деформаций в момент потери устойчивости. Возникновение этих деформаций должно приводить к снижению температурных усилий. В процессе деформации меняется температура. Сжатие элементов сопровождается выделением тепла, растяжение — поглощением. В оболочке имеет место перетекание тепла от сжатых элементов к растянутым. При неравномерном нагреве из-за градиентов температур возникают дополнительные внутренние тепловые потоки. Происходит необратимый теплообмен с окружающей средой. Строгое решение задачи о температурном выпучивании возможно лишь термодинамическими методами. Однако в работах [21.14, 21.20] показано, что критическое состояние упругой системы в рамках линейной теории устойчивости не зависит от природы исходного поля напряжений. [c.253]

Следовательно, замкнутая тонкостенная сфера, нагруженная равномерным внутренним давлением, находится в состоянии растяжения, одинакового во всех сечениях (при внешнем давлении усилия изменили бы знак и вместо равномерного растяжения получилось бы равномерное сжатие). Отсюда видно, что замкнутая сфера является идеальной формой для оболочек, работающих на равномерное нормальное давление (в смысле равномерности работы материала). Однако резервуары такой формы применяются относительно редко, что объясняется главным образом сложностью изготовления замкнутой сферической оболочки (так как ни одна часть сферы не развертывается на плоскость, замкнутую оболочку приходится составлять из многочисленных кусков, каждый из которых должен быть предварительно надлежащим образом изогнут). [c.106]

Внешнее воздействие может развивать деформацию нленки как в начале ее отрыва, так и после отрыва пленки. В начале отрыва пленки внешние усилия вызывают деформацию, хотя нарушение адгезионного взаимодействия еще не произошло. Случай, изображенный на рис. VII,7й, характеризует развитие деформации после отрыва пленки. Деформация в начале отрыва пленки незначительна и только после преодоления адгезионного взаимодействия произойдет внутреннее сжатие и наружное растяжение пленки. При отрыве [c.323]

Для определения усилия открытой прошивки при 0д/1)о>0,2 рассмотрим схему действующих сил в какой-либо момент процесса (рис. 170). Усилием трения боковой поверхности прошивня о стенки заготовки пренебрежем и диаметр непрошитой части заготовки примем равным исходному Во. Часть заготовки высотой /г под прошивнем в зоне А находится в состоянии всестороннего сжатия усилием прошивня и реакцией кольцевой зоны Б. Напряженное состояние кольцевой зоны Б (плоское растяжение) соответствует напряженному состоянию трубы, находящейся под внутренним давлением, оказываемым металлом, вытекающим из зоны Л. [c.337]

Под действием солнечных лучей и сухого воздуха поверхностные слои древесины теряют влагу и, усыхая, уменьшаются в-объеме, в то время как внутренние слои, еще богатые влагой, остаются в прежнем положении. При этом поверхностные слои испытывают растяжение, а внутренние сжатие растягивающие усилия в несколько раз больше сопротивления древесины растяжению, поэтому она разрывается и образуются трещины. [c.12]

Практически в больщинстве случаев плоской задачи используется лищь один член формулы перемещений. Именно, если рассматриваются сооружения, преимущественно работающие на изгиб (балки, рамы, а часто и арки), то в формуле перемещений с соблюдением вполне достаточной точности можно оставить только интеграл, зависящий от изгибающих момеггтов. При расчете сооружений, элементы которых работают в основном на центральное растяжение и сжатие (например, ферм), можно не учитывать деформации изгиба и сдвига в соответствии с этим в формуле перемещений оставляется лишь член, содержащий продольные силы. В случае пространственной задачи формула перемещений (интеграл Мора) содержит не три члена (как в случае плоской задачи), а шесть — в соответствии с числом внутренних усилий, которые могут возникать в поперечных сечениях элементов. Эта формула имеет вид [c.438]

Ползучесть материала в условиях плоского напряженного состояния исследуют обычно на тонкостенных трубчатых образцах, нагруженных осевой силой внутренним давлением, варьируя, в основном, 1футящим моментом. Модернизация установок применительно к исследованию материалов с существенно различным сопротивлением растяжению и сжатию позволяет расширить возможности варьирования величиной и направлением осевой силы. Создана установка для испытаний на ползучесть при программном ступенчатом изменении крутящего момента, осевого усилия в тонкостенном трубчатом образце при температуре испытаний до 1273 К. [c.283]

При определении внутренних усилий учитываются следующие дефорйшции элементов фермы деформации изгиба поясов и простенков, деформации растяжения и сжатия поясов и деформации сдвига простенков. [c.722]

Рассмотрим устройство универсальной машины для испытания образцов в условиях сложного напряженного состояния, которое создается совместным действием растяжения или сжатия с кручением и внутренним давлением. Предельное нагружение на растяжение или сжатие составляет 30 7, на кручение — 200 кГм и на внутреннее давление —300 кПсм . Конструкция машины позволяет создавать каждый вид нагружения отдельно и в любой комбинации с другими при независимом измерении усилий во всех случаях. Основными частями машины являются (рис. 154) станина с зажимными устройствами, цилиндром для передачи продольного усилия, приспособлением для закручивания образцов и мессдозамн для измерения крутящего момента [c.219]

Для снижения усилия прессования металлов с по-выщенной прочностью (например, стали) прессование осуществляют при высоких температурах предварительного нагрева заготовки. Вследствие этого неизбежно значительное охлаждение периферийных слоев металла, соприкасающихся с инструментом, особенно в обжимающей части пластической зоны вблизи матрицы. Внутренние слои (более горячие) имеют пониженное сопротивление деформации и стремятся переместиться быстрее наружных, что приводит к неравномерности деформации по сечению. Выравнивание скоростей течения по сечению прутка вследствие его целостности приводит к появлению дополнительных напряжений растяжения в наружных слоях и сжатия в центральных. [c.309]

Рассмотрим процесс возникновения внутренних напряжений в стальном листе при его нагреве. Разделим мысленно лист на три равные полосы /, 2 и 5 (рис. 80, а). Нагреем полосу 1. От нагрева она удлинилась бы и ее длина стала бы равной ау б], но этому удлинению препятствуют полосы 2 и 3, которые имеют более низкую температуру нагрева, чем полоса 1. Вследствие этого в полосе 1 появятся сжимающие усилия, т. е. напряжения сжатия, условно обозначаемые знаком минус (—), а в полосах 2 и 5 растягивающие усилия, или напряжения растяжения, обозначаемые знаком плюс (-Ь). Полоса 1 сможет в этих условиях удлиниться только до размера агбг. Таким образом, полоса 1 как бы сжата на величину 102-1-6261. Это будет пластическая деформация сжатия. [c.128]

При сложной нагрузке рекомендуется строить эпюры внутренних усилий, позволяющие определить положение опасного сечения, После этого на основании принципа независимости действия сил определяют нормальные и касательные напряжения от каждого внутреннего усилия отдельно, пользуясь полученными в предыдущих главах формулами. Исследуя распределение напряжений по сечению, устанавливают опасную (или предположительно опасную) точку, для которой и составляют условие прочности. При этом, если окан<ется, что в опасной точке имеет место одноосное напряженное состояние (одноосное растяжение или сжатие), то для расчета на прочность достаточно сопоставить возникающее в этой точке суммарное (т. е. от всех внутренних [c.206]

Формоизменяющие операции. Гибка (рис. 26.4, а) - образование или изменения углов между частями заготовки пли придание ей криволинейной формы. В местах изгиба наружные слои заготовки растягиваются, а внутренние — сжимаются. Между ними расположен нейтральный слой, не испытывающий ни сжатия, ни растяжения. По развернутой длине нейтрального слоя определяют длину заготовки до гибки. Гибка осуществляется в результате упругопластической деформации, при которой наряду с пластической происходит значительная упругая деформация металла. Поэтому после гибки растянутые и сжатые слои стремятся возвратиться в исходное положение под действиетл упругих сил. Вследствие этого форма детали после гибки не будет соответствовать форме штампа на величину угла пружинения, которы необходимо учитывать при изготовлении инструмента. При свободней У-сбразной гибке усилие определяют по формуле (см. рис. 26.4, а) [c.244]

При кручении, как и при других видах деформации, встречаются такпе случаи, когда уравнений статики недостаточно для определения внутренних усилий — крутящих моментов. При этом для решения задач приходится использовать условия деформации. Такие задачи называются статически неопределимыми в принципе их решение не отличается от рассмотренных выше статически неопределимых задач на растяжение (сжатие). [c.135]

Прочность связей. Под действием давления в межрубашечном пространстве в связях реализуется двухосное напряженное состояние с компонентами Ор и Осж причем Ор — напряжение растяжения связи, а — напряжение сжатия, нормальное к боковой поверхности связи. Так же, как и при расчете спая, напряжение определяется из равенства внешнего и внутреннего усилий в связи. Для ребер [c.180]

Динамографы месдозного типа отличаются от поршневых тем, что в их силовом звене между поршнем и жидкостью помещается мембрана из тонкой листовой стали, латуни или резины. На рис. 31 показана схема такого динамографа с месдозой. Он состоит из ре-версионных скоб / и 5, которыми усилие растяжения преобразуется в усилие сжатия. Растягивающая сила Р передается шариком 2 на поршень 3 месдозы, который давит на стальную мембрану 4. Это давление сообщается маслу, залитому во внутреннюю полость месдозы. По маслопроводу 6 давление передается трубчатой пружине 7, заставляя ее распрямляться. К этой пружине прикреплен конец стальной ленты 8, перекинутой через ролик 9. Другой конец ленты крепится к цилиндрической пружине 10. При вращении ролика 9 поворачивается рычаг 11, и самопишущий прибор 12 отмечает величину растягивающего усилия Р. [c.62]

Для испытания таких образцов были спроектированы и изготовлены специальные захваты [5], которые обеспечивают установку образца по оси приложения нагрузки, надежность его закрепления и передачу требуе-мь1х усилий (вплоть до разрушения образца) как при постоянных, так и при переменных нагрузкгах (растяжение—сжатие, кручение, внутреннее давление). Приложенные к образцу нагрузки и его деформации измерялись с помощью электромеханических датчиков осевая сила и крутящий момент — силоизмерителем фирмы Лёбов , давление — датчиком давления деформации — тензометром, который позволяет одновременно и независимо измерять осевое удлинение образца на базе = 50 мм, угол его закручивания на той же базе и изменение диаметра рабочей части в двух взаимно перпендикулярных направлениях [5]. Каждый датчик подключен к своему измерительному каналу, включающему усилитель и блок смещения нуля и масштабирования. Параметры усилителей подобраны таким образом, чтобы требуемому диапазону измерения датчика соответствовал максимальный выходной сигнал усилителя ( 10 В). Блок смещения нуля и масштабирования имеет схему смещения сигнала на величину от О до 10 В и ступенчатый прецизионный усилитель с шестью диапазонами от 1 1 до 20 1. Этот блок включается при необходимости проведения измерений с повышенной точностью. [c.31]

Для проверки изотропии материала трубчатые образцы были испытаны а одноосное растяжение в осевом и тангенциальном направлени 1х. Для растяжения в тангенциальном направлении образец нагружался внутренним давлением. Возникающая при этом осевая компонента напряжений снималась дополнительным осевым усилием (сжатие, величину которого определили из предварительных калибровочных опытов). Полученные данные показали, что исследуемые стали перед испытанием были достаточно изотропны. [c.324]

При охлаждении трубы без вытяжки в осевом направлении наружные слои оказываются сжатыми, внутренние — растянутыми. В процессе растяжения трубы вдоль оси напряжения по высоте ее стенки неодинаковы, их значение оказывается пропорциональным модулю упругости материала в каждом слое. Поскольку наружные слои материала охлаждаются в первую очередь и поэтому приобретают большую жесткость по сравнению с жескостью последующих слоев, то напряжения в них будут наибольшими. После полного охлаждения изделия такое соотношение напряжений сохраняется до тех пор, пока не будет снято растягивающее усилие, и не произойдет перераспределение напряжений до нового равновесия (рис. II.20, кривая 3). [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...