Нагрузки, действующие на элементы конструкции

Выше рассматривались задачи статического нагружения, когда нагрузки действовали на элементы конструкции, постоянно пли плавно изменялись от нуля до некоторого значения и внутренние упругие силы уравновешивали внешние нагрузки. [c.238]

К динамическим нагрузкам, несмотря на отсутствие значительных инерционных сил, можно отнести периодические многократно повторяющиеся нагрузки, действующие на элементы конструкций и сооружений. Такого рода нагружения характерны для элементов машиностроительных конструкций, таких, как вагонные оси, валы, лопатки турбин и компрессоров и т. п. Изменения температуры (например, суточные и сезонные температурные перепады) также приводят к периодическим изменениям усилий и напряжений. [c.323]

Повторно-переменные нагрузки действуют на элементы конструкции, повторяясь значительное число раз. Таковы, например, повторные давления пара, попеременно растягивающие и сжимающие шток поршня и шатун паровой машины. Во многих случаях нагрузка представляет собой комбинацию нескольких видов динамических воздействий. [c.18]

Внешние нагрузки, действующие на элементы конструкций и машин, распределены в той или иной мере по некоторой площади или объему. [c.24]

Статическая составляющая Р ветровой нагрузки, действующая на элемент конструкции или на груз, [c.110]

В дискретных приближенных методах неизвестные функции с самого начала заменяются их значениями в отдельных точках. При этом различными способами получают прямые приближенные решения основных уравнений, и в процессе вычислений постоянно оперируют численными значениями основных переменных. Иногда в качестве недостатка этих методов указывают на то, что нет аналитического выражения ( формул ) зависимости переменных друг от друга, а получаются только численные значения искомых функций в определенных точках (поэтому эти методы называются также сеточными). При применении теории упругости к практическим задачам это обстоятельство часто не является помехой, так как обычно и без того граничные значения, напрнмер, нагрузки, действующей на элементы конструкций, известны по измерениям в конечном числе точек. [c.128]

Эксплуатационные нагрузки, действующие на элементы конструкций из полимерных материалов, нередко претерпевают изменения. Отсюда возникает необходимость в разработке методов расчета деформационных и прочностных свойств полимеров при переменных напряжениях. В настоящее время достаточно полно рассмотрены возможности описания механического поведения полимеров в условиях изменяющихся нагрузок при одноосном напряженном состоянии с помощью линейной теории вязкоупругости и различных вариантов нелинейной теории вязкоупругости [71, 138]. Наибольший практический интерес представляют случаи нагружения при сложном напряженном состоянии. Однако сведений о ползучести полимеров при сложном напряженном состоянии и переменных напряжениях, а также о методах теоретического описания опытных данных в научно-технической литературе крайне мало. [c.146]

Предлагаемая книга посвящена волновым задачам теории пластичности. Эти задачи связаны с интенсивными динамическими нагрузками, действующими на элементы конструкций, когда интенсивность нагрузок настолько велика, что в элементах конструкций могут возникнуть пластические деформации. В настоящее время. имеется довольно значительное число специальных работ и монографий, посвященных волновым задачам. Первые исследования, связанные с вышеупомянутой тематикой, появились уже в сороковых годах, но большинство работ приходится на шестидесятые годы. Много задач, главным образом одномерных, теперь уже изучено подробно. [c.7]

НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ [c.261]

Внешние силы, действующие на элементы конструкции (нагрузки), в сопротивлении материалов классифицируются по различным признакам. [c.5]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, делятся на активные и реактивные (реакции связей). Активные внешние силы принято называть нагрузками. [c.91]

Автор работы, [119] расширил анализ простых ударных испытаний, выявив влияние предварительных напряжений в композиционных материалах на их работу разрушения. Он показал, что при таких динамических условиях локальный удар вызывает образование бегущей трещины, которая затем развивается под действием предварительно приложенного напряжения и многие композиционные материалы на основе углеродных волокон при этом обладают значительно меньшей энергией разрушения по сравнению с испытаниями при нормальном ударе. Эти факты имеют очень большое значение при конструировании изделий из композиционных материалов, так как в большинстве случаев ударные нагрузки приходятся на элементы конструкций, подвергнутые предварительной нагрузке, как, например, в случае лопастей турбовентиляторных двигателей. [c.126]

Постоянной называется такая нагрузка, которая действует на элемент конструкции постоянно, т. е. в течение всего периода эксплуатации сооружения, например собственный вес фундамента, стены и т. д. Нагрузка, действующая только в течение некоторого определенного промежутка времени, называется временной. Например, вес людей, находящихся в помещениях, является временной нагрузкой на балки междуэтажных перекрытий, а также на стены и фундамент здания. [c.8]

Во всех случаях, где приложена динамическая нагрузка, возникают дополнительные силы, действующие на элемент конструкции,— силы инерции, которые могут быть очень велики так, например, при подъеме груза с ускорением сила инерции может значительно превосходить вес самого груза. Силы инерции вызывают в элементе конструкции дополнительные напряжения, которые при расчете должны быть учтены. Для упрощения расчетов эти дополнительные напряжения условно считают статическими, но вызванными силами [c.220]

Повторно-переменными, или циклическими, называются такие нагрузки, которые действуют на элемент конструкции периодически, многократно изменяясь во времени только по величине или по величине и направлению. [c.226]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, как известно из курса теоретической механики, делятся на активные и реактивные (реакции связей). Активные внешние силы принято называть нагрузками. Происхождение и характер действия нагрузки определяются назначением, условиями работы и конструктивными особенностями рассматриваемого элемента. Например, для приводного вала, изображенного на рис. 1.8, нагрузками являются силы, действующие на зубья колеса, и натяжения ветвей ремня, а также силы тяжести самого вала н насаженных на него деталей (зубчатого колеса и шкива). Для стержней фермы мостового крана (рис. 1.9) основные [c.9]

За опасную считают такую нагрузку, которая разрушает данный элемент конструкции или вызывает в нем значительные пластические деформации. Естественно, что доводить рабочую нагрузку до опасного предела нельзя все элементы конструкции должны иметь определенный запас прочности. Запасом прочности называют отношение опасной нагрузки к действующей. Если, например, действующая на элемент конструкции нагрузка в два раза меньше опасной, то считают, что этот элемент работает с двукратным запасом прочности. [c.49]

Почти все нагрузки, действующие на элементы машин и сооружений, находятся под влиянием большого количества разнообразных и сложным образом взаимодействующих причин и поэтому в той или иной мере носят случайный характер. В ряде приложений случайный характер нагрузок является их доминирующей чертой. Таковы, например, силы, порождаемые атмосферной турбулентностью и акустическим излучением работающих реактивных двигателей, сейсмические силы, а также силы, обусловленные некоторыми взрывными воздействиями, и т. п. Расчет на прочность при подобных нагрузках, не учитывающий их случайной природы, будет, очевидно, крайне схематичным и не сможет правильно оценить действительный запас прочности конструкции. Правильный расчет должен базироваться на методах теории вероятностей и математической статистики. Развитие статистических методов относится к одному из современных направлений науки о прочности [7 ]. [c.23]

Суммарную ветровую нагрузку, действующую на такие конструкции, как элементы покрытия или навесные стены, в принципе можно было бы измерять непосредственно. Однако экспериментальные установки, необходимые для таких измерений, являются недоступными по цене и неудобными в использовании. Поскольку измерения давления несколько проще и обходятся они дешевле, взамен этого в основном используется следующий подход к определению величины максимальных местных ветровых нагрузок. Максимальная местная ветровая нагрузка, действующая на некоторый элемент, представляется в виде произведения (а) максимального давления ветра в соответствующим образом выбранной точке, ф) площади элемента и (в) коэффициента снижения нагрузки, отражающего неоднородность во времени и в пространстве давлений в различных точках. Максимальные давления вет-ра, которые представляют собой сумму давлений на обеих сторонах элемента (например, внешнего и внутреннего давлений в случае элемента стены), могут таким образом рассматриваться как верхние границы для экстремальных ветровых нагрузок. В отсутствие достаточного количества экспериментальных данных коэффициенты снижения нагрузки следует оценивать субъективно, в частности в зонах отрыва потока или вблизи них (например, в углах здания или по краям крыши), где местные давления не могут моделироваться с помощью аэродинамической теории. [c.135]

Статическая составляющая ветровой нагрузки Р действующая на элемент конструкции или на груз, определяется по формуле [c.78]

Во время работы на элементы конструкций действуют внешние нагрузки, в результате чего в них возникают напряжения, которые могут оказаться для материала элементов настолько значительными, что элемент разрушится. Для того, чтобы этого не произошло, необходимо предугадать, какие напряжения могут возникнуть в детали в рабочих условиях и, в случае необходимости, усилить данную деталь. Для этого производятся расчеты на прочность. [c.284]

На практике часто на элементы конструкции действуют нагрузки, вызывающие возникновение нескольких видов деформации, в частности, одновременное действие изгиба с растяжением или сжатием. [c.309]

Статические нагрузки прилагаются к конструкции постепенно, они или не меняются, или меняются незначительно. При передаче статических нагрузок на конструкцию все ее части находятся в равновесии ускорения элементов конструкции отсутствуют или настолько малы, что ими можно пренебречь. Примером могут служить нагрузки, действующие на гражданские или гидротехнические сооружения. [c.8]

Нагрузки, действующие на конструкцию, являются по отношению к ней внешними силами. Эти силы приложены к тому или иному элементу конструкции по некоторым участкам его поверхности или распределены по его объему. [c.7]

В предыдущих разделах был рассмотрен расчет стержней и стержневых систем на действие статических нагрузок, то есть постоянных во времени или таких, которые в процессе нагружения конструкции изменяются настолько медленно, что возникающие при этом силы инерции незначительны и ими можно пренебречь. Быстро изменяющаяся нагрузка вызывает перемещения элементов конструкции с ускорениями, в результате чего возникают инерционные силы, которые необходимо учитывать в расчете. Такие нагрузки, а также вызываемые ими перемещения, деформации и напряжения, называются динамически. 1и. К динамическим относятся вибрационные и ударные нагрузки, создаваемые различными двигателями, станками, механизмами, а также нагрузки, возникающие при движении тела с ускорением. [c.312]

Ветровую нагрузку, действующую на конструкцию крана, ее отдельные элементы и на груз, определяют как [c.186]

Модели нагружения. Эти модели содержат схематизацию внешних нагрузок по координатам, времени, а также по воздействию внешних полей и сред. Силовые нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три группы 1) объемные или массовые силы 2) поверхностные силы 3) сосредоточенные силы. Объемные нагрузки действуют на каждую частицу внутри тела. К таким нагрузкам относятся собственный вес конструкции, силы инерции, силы магнитного притяжения и т.п. Поверхностные нагрузки распределены по значительным участкам и являются результатом взаимодействия различных конструктивных элементов одного с другим или с другими физическими объектами (например, давление жидкости или газа на стенки сосуда, давление ветра на оболочку градирни и т.п.). Если силы действуют на небольшую поверхность конструкции, то их можно рассматривать как сосредоточенные нагрузки, условно приложенные в одной точке. По характеру действия нагрузки можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной во время эксплуатации конструкции. Переменное, или динамическое, нагружение — нагружение, изменяющееся во времени. Часто встречающимся видом переменного нагружения являются циклические нагрузки, характеризующиеся периодическим изменением значения и/или знака. Модели нагружения должны учитывать воздействие полей и сред. Наиболее существенным является воздействие температурного поля. Изменение температуры элементов конструкций вызывает температурные деформации. Если они не удовлетворяют уравнениям совместности деформаций, то в элементах конструкций возникают температурные напряжения, значения которых часто оказываются соизмеримы со значениями напряжений, возникающих от воздействия внешних сил. Кроме того, изменение температуры влияет на механические характеристики конструкционных материалов. В некоторых случаях приходится учитывать влияние нейтронного облучения, электромагнитного поля, воздействие коррозионных сред. [c.401]

В том случае, когда сжимающие нагрузки, действующие на такие элементы конструкций, как стойки, колонны, пластины или тонкостенные цилиндры, достигают некоторой критической величины, иногда внезапно происходят изменения их формы — изгибание, сморщивание, искривление или выпучивание. Хотя напряжения, вызываемые приложенными нагрузками, могут быть вполне допустимыми с точки зрения прочности, большие перемещения в результате изменений формы могут привести к потере равновесия и внезапной поломке. Такой вид разрушения обычно называется разрушением вследствие неустойчивости, или выпучивания. Потеря устойчивости обусловлена лишь размерами конструкции и модулем упругости материала и никак не связана с его прочностью. В частности, элемент конструкции из высокопрочной стали заданной длины не может выдержать критической нагрузки, большей, чем элемент таких же размеров и такого же поперечного сечения из низкопрочной стали. Боковое выпучивание продольно сжатых стержней представляет собой имеющий большое практическое значение пример потери устойчивости, исследование которого позволит понять сущность этого явления. [c.549]

Динамические нагрузки и вызываемые ими напряжения, действующие в элементах конструкций, которые работают в потоках жидкости, имеют различную природу. В нормальных условиях эксплуатации на поверхность элементов конструкций действуют случайные пульсации давления, порождаемые турбулентным потоком и срывными явлениями. В частотном спектре пульсаций давления могут присутствовать и ярко выраженные дискретные составляющие, обусловленные работой насосов [4] и акустическими эффектами в движущемся теплоносителе. Известную опасность могут представлять и температурные пульсации. Для ряда конструктивных элементов при некотором сочетании определяющих параметров могут возникать автоколебательные режимы и параметрические резонансы. Имеют место также ударные взаимодействия элементов между собой. [c.149]

Нагрузки, действующие на материальные тела, являются результатом и мерой механического взаимодействия тела с окружающими объектами. В реальной конструкции все ее элементы находятся в сложных условиях взаимодействия между собой и другими объектами. Это взаимодействие может иметь место или при непосредственном контакте тел (прижатие к опоре, ложементу, соединение при помощи сварки, болтов), или через посредство различных полей, создаваемых телами. [c.127]

Распределенная нагрузка действует на криволинейный элемент контура (рис. 20.6). Пусть система координат конструкции характеризуется ортами е , eg, е , а орт локальной системы координат направлен по касательной к элементу. Ориентацию локальной системы координат относительно системы координат конструкции определяет угол ф поворота орта ki относительно орта в плоскости сечения шпангоута. Тогда линейно распределенная по ф нагрузка задается способом, аналогичным ранее рассмотренному, и соотношения (20.2)—(20.7) принимают вид [c.339]

При действии случайной ветровой нагрузки на элементы конструкций типа пластин и оболочек возникающая распределенная аэродинамическая нагрузка зависит от двух координат и времени (рис. 2.2) [c.59]

При такой посадке очень важно уменьшить вертикальную и горизонтальную скорости полета. Чем меньше вертикальная скорость в момент приземления, тем меньше нагрузки, действующие на посадочные органы и другие силовые элементы конструкции. Из формулы [c.208]

Основное уравнение (11.3) метода единичной нагрузки является самым общим, и на него не накладываются какие-либо предположения относительно линейного поведения материала или конструкции. Иначе говоря, для применения уравнения (11.3) выполнение принципа наложения не является обязательным. Однако наиболее распространенной ситуацией является такая, когда и материал конструкции следует закону Гука и поведение конструкции линейно. В этом случае легко получить выражения для деформаций результирующие напряжений, обусловленных действием реальных нагрузок, через N , Мр, Qp и Тр, то для деформаций элемента можно записать [c.426]

Силы тяжести данной части конструкции и силы инерции, возникающие при ее ускоренном движении, являются объемными силами, т. е. они действуют на каждый бесконечно малый элемент объема. Силы тяжести и силы инерции при практических расчетах учитываются лишь в тех случаях, когда они не малы по сравнению с остальными нагрузками, действующими на рассчитываемую деталь. Нагрузки, передающиеся от одних элементов конструкции к другим, относятся к числу поверхностных сил. [c.12]

Ограничение перегрузки по прочности конструкции. С увеличением аэродинамических сил растут нагрузки на элементы конструкции самолета. Например, с увеличением подъемной силы увеличиваются перерезывающая сила, изгибающий и крутящий моменты, действующие на крыло. [c.30]

Наряду с этим для ряда элементов в процессе работы некоторых конструкций, например обшивки палуб, днища в корпусе судна, обшивки фюзелялса и крыльев самолета, предусматривается возможность потери местной устойчивости в упругой области работы материала, которая не является опасной ни для элемента, ни для конструкции в целом. Однако и в этом случае необходимо уметь оценивать значение усилия, вызывающего потерю устойчивости элементом, так как после потери им устойчивости при дальнейшем повышении уровня нагрузки, действующей на всю конструкцию, работоспособность элемента не исчерпывается и сохраняется примерно такой (элемент может воспринимать некоторое приращение приходящейся на него нагрузки), как и при потере им устойчивости. [c.279]

Расчеты на прочность оболочки (корпуса) и других элементов гладких взрывных камер производятся исходя из однократного воздействия на них импульсной нагрузки. Параметром, определяющим характер взаимодействия нагрузки с конструкцией, является отношение времени действия давления к периоду ее собственных колебаний. Обычно это отношение составляет 0,12—0,30. Нагружение конструктивных элементов невакуумируемых взрывных камер осуществляется воздушной ударной волной, а вакуумируемых — потоком разлетающихся продуктов детонации. Задача решается в два этапа 1) определяются нагрузки, действующие на элементы камеры 2) рассчитываются их деформации и возникающие напряжения, которые не должны превышать допускаемые. Так, расчет основного несущего элемента камеры-оболочки сводится к решению уравнения, описывающего вынужденные колебания системы с одной степенью свободы [c.268]

Задачи изучения действия динамических нагрузок и напряжений. В предыдущем изложении рассматривалось по преимуществу действие статических нагрузок и статических напряжений, т. е. таких нагрузок и напряжений, которые длительно действуют на элементы конструкций и изменяются в процессе приложения или снятия с малой скоростью. К такого рода нагрузкам можно относить собственный вес, центробежные силы установившегося вращения, постоянные нагрузки и временные, медленно прикладываемые нагрузки. При действии этих нагрузок часто приходится принимать, что и напряжения имеют статический характер. Однако в некоторых случаях статические нагрузки могут вызвать напряжения, меняющиеся во времени с большой скоростью,— динамические напряжения. Так, например, собственный вес и постоянная поперечн-ая нагрузка на вал машины при вращении вала обусловливают периодически меняющиеся во времени, и притом с большой скоростью, напряжения. [c.426]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, называют нагрузками. Под внешними силами, действу-ющилми на рассматриваемый элемент конструкции, по- [c.7]

Поставим задачу на элементы конструкции действует нагрузка, которая представляет собой случайную функцию времени, вероятностньхе характеристики которой известны. Требуется определить размеры поперечного сечения конструкции исходя из заданной надежности. [c.57]

На элементы конструкции действуют внешние нагрузки активные и реактивные (реакции связей), — под действием которых возникают внутренние силы силы взашлсдейстЕ ия между частицами твердого тела, препятствующие ею деформации. Как всякую системук сил, внутренние силы, распределенные в сечении нагружен)яого бруса, можно привести центру тяжести сеяния, в результате получим главный вектор R и главный момент М (R) внутренних сил в сечении. Метод сечений позволяет определить внутренние силы, возникающие в поперечных сечениях бруса, через внеииние нагрузки. [c.4]

Для учета динамического влияния центробежной силы, направленной перпендикулярно оси вала во всех направлениях. Для этого вводится понятие 3аменяющей статической силы. Заменяющая статическая сила прикладывается в том же месте, где приложены нагрузки от машины. Это значит, что в местах приложения нагрузки от машины прикладывается соответствующая доля всей заменяющей силы, направленной вертикально или горизонтально. При этом должны учитываться лишь нагрузки от машин, действующие на рамную конструкцию. Элементы, заменяющие силы, ярикладываются в зависимости от формы колебаний- они могут действовать в фазе и в противофазе. Для упрощения горизонтально действующие заменяющие силы могут быть приложены па высоте оси ригеля. [c.205]

Ограничение прочности по конструкции. С увеличением аэродинамических сил растут нагрузки на элементы конструкции самолета. Например, с увеличением подъемной силы увеличивается перерезывающая сила, изгибающий и крутящий моменты, действующие на крыло. Перегрузка Пг/разр> при которой происходит разрушение конструкции самолета, называется разрушающей перегрузкой. Эксплуатировать самолет до разрушающей перегрузки нельзя, поэтому вводится ограничение по максимальной эксплуатационной перегрузке /гамаке- Эти две перегрузки связаны между собой сх)отношением [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...