Детали Расчет в условиях статического напряжения

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]

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]

При оценке прочности деталей, работающих в условиях статического нагружения, свойства материала детали отождествлялись со свойствами материала образца, при этом не учитывалась разница ни в форме, ни в размерах детали и образца, на котором были получены предельные напряжения, т. е. предполагалось, что при равных номинальных напряжениях опасность разрушения образца и детали, выполненной из такого же материала, как и образец, одинакова. Многочисленные эксперименты показали, что при переменных напряжениях в расчетах на сопротивление усталости необходимо учитывать ряд факторов, которые существенным образом влияют на сопротивление усталости детали в то время, как на статическую прочность они оказывают незначительное влияние. К наиболее существенным факторам относятся концентрация напряжений, абсолютные размеры поперечных сечений детали, состояние поверхности — ее шероховатость, наличие коррозии, окалины и др. Рассмотрим более подробно влияние этих факторов на сопротивление усталости. [c.293]

Несущая способность деталей при действии статических нагрузок, при которой сохраняется надежная работа машин, бз дет обеспечена при действии на деталь нагрузок, не вызывающих разрушения деталей, недопустимых условиями эксплуатации перемещений и деформаций. В условиях длительного действия статических нагрузок и повышенных температур расчет на ирочность конструктивных элементов (детали паровых и газовых турбин, реакторов и др.) основывается на анализе перераспределения напряжений в связи с ползучестью материала и на оценке сопротивления хрупкому разрушению металла, постепенно теряющего пластичность. В результате ползучести деформации деталей могут во времени достигать [c.221]

Определение напряжений и деформаций в отдельных местах детали. Датчики при измерении динамических деформаций устанавливают в зонах наибольших напряжений (или в соседних с ними). Связь между показаниями тензометра и величинами наибольших напряжений в наиболее напряженных зонах может устанавливаться дополнительно расчетом или экспериментальным исследованием- распределения напряжений при статической нагрузке. Базу тензометра выбирают по направлению наибольшей деформации, определяемому из условия симметрии детали, по данным исследования распределения напряжений при статической нагрузке или посредством хрупкого покрытия (см. стр. 573). [c.560]

Эксплуатационное требование. Сталь должна удовлетворять условиям работы в машине, т. е. обеспечивать заданную конструкционную прочность, что вначале определяется расчетными данными. Детален, рассчитываемых на статическую прочность, сравнительно мало. Это детали с большим начальным натягом, детали котлов и сосудов высокого давления, диски компрессоров и турбин и некоторые детали с малым числом плавных нагружений (иногда проводится расчет на малоцикловую усталость). Многие Детали машин работают в условиях, когда возникают напряжения, переменные по времени. Расчеты сопротивления усталости этих деталей при стационарном нагружении ведут по пределу выносливости с учетом конструктивных и технологических факторов. [c.313]

В связи со сказанным нельзя, например, при расчете элемента конструкции из углеродистой стали — материала, пластичного в определенных условиях (статическое нагружение, комнатная температура, линейное напряженное состояние), всегда применять третью или четвертую теории прочности, не считаясь с действительным режимом его работы, или при расчете детали из бетона — материала, хрупкого в указанных выше условиях, всегда пользоваться первой теорией прочности. [c.144]

Детали трубопроводов, как правило, работают при переменных напряжениях, многократно изменяющихся в процессе эксплуатации. В связи с этим, если число смен нагружений (число циклов N) с амплитудой напряжений, превышающей на 15% расчетный уровень, удовлетворяет условию N < 1000, то считают, что трубопровод работает в условиях повторно-статических нагрузок, и выполняют статический расчет деталей, определяя их размеры по механическим характеристикам, полученным при статических испытаниях. При числе циклов N> 1000 нагружение считают циклическим и после выбора размеров деталей рассчитывают их циклическую прочность при переменном нагружении с учетом предела выносливости материала. [c.806]

При циклически меняющемся длительном нагружении в нагретом состоянии в детали протекают процессы перераспределения деформаций и напряжений в результате как активного деформирования при изменении нагрузки, так и ползучести или релаксации во время выдержек в нагруженном и деформированном состояниях. Расчет усилий, чисел циклов и времен, соответствующих предельным состояниям, основывают на решении задач об упруго-пластическом распределении деформаций и напряжений в зонах концентрации в зависимости от циклов и времени, а также на использовании критериев разрушения (возникновения трещины) в условиях сочетания длительных статических и циклических изменений, постепенно протекающих в материале. [c.7]

Остов трактора воспринимает вес механизмов трактора и через детали подвески передает его на оси опорных катков. В процессе работы на остов передаются толчки и удары, вызывающие дополнительные напряжения в системе. Вследствие сложности учета условий работы трактора и возникающих от этого дополнительных напряжений принято проводить расчет системы на статические нагрузки. Дополнительные динамические напряжения учитывают, вводя [c.416]

Статистические наблюдения и опыт проверочных расчетов свидетельствуют о том, что, хотя вероятность безотказной работы ПТМ зависит от всех элементов, существенно влияет на нее относительно небольшое их количество. Это обстоятельство позволяет существенно сократить объем вычислений. Так, в каждом механизме достаточно рассчитать вероятность безотказной работы по условию сохранения статической и циклической прочности, а также по условию отсутствия изнашивания одной-двух деталей в сечениях и точках площади с максимальным уровнем действующих напряжений и наибольшими эффективными коэффициентами концентрации. Остальные детали, [c.161]

В предыдущих главах рассматривались расчеты на прочность при статическом нагружении элементов конструкций. Однако многие детали машин работают в таких условиях, когда возникающие в них напряжения периодически изменяют свою величину или величину и знак. Сопротивление конструкций действию таких нагрузок существенно отличается от их сопротивления действию статической нагрузки. [c.307]

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

Экспериментально определенные значенпя Ка относятся к квазихрункому разрушению, и, следовательно, эти значения отражают зависимость от пластических свойств материала. Это нельзя упускать из виду при расчете детали с трещиной, и поэтому длину трещины (иногда полудлину) в аналитическом выражении для К следует увеличивать на Гу. Указанная поправка более важна при однократном статическом нагружении в условиях плоского напряженного состояния и менее важна при усталости, так как в последнем случае размер пластической зоны сравнительно невелик. Поправкой можно пренебречь и при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации. [c.130]

Датчики при измерении динамических деформаций устанавливаются в зонах наибольших напряжений или в соседних с нимн. Связь между показаниями тензометра и величинами напряжений MOiiieT устананливаться дополнительно путем расчета или экспериментального исследования распределения напряжений при статической нагрузке. База тензометра выбирается по направлению наибольшей деформации, определяемому из условия симметрии детали, по данным исследования распределения на-пряже1п1й ири статической нагрузке или с помощью тензочувствительного покрытия (см. стр. Sl. i), [c.499]

Детали, в которых возникают постоянные или мало изменяющиеся напряжения, рассчитывают на статическую прочность. При расчете деталей из пластичных материалов предельные напряжения определяются пределом текучести материала или или пределом прочности 0 или т . В случае расчета деталей из хрупких материалов предельные напряжения определяются пределом прочности 03 или Действующим напряжением 0раб или Траб при этом является максимальное напряжение, которое может возникнуть в условиях эксплуатации. [c.203]

С помощью полученного графика легко могут быть найдены все параметры, необходимые для характеристики кривых деформирования. Таким образом, можно решить задачу о перераспределении напряжений в детали в процессе ее цикличегкого деформирования и провести расчет несущей способности детали при повторно статическом нагружении. Ширина петли циклического деформирования в известной степени может характеризовать способность материала сопротивляться этому деформированию. Из двух сталей, обладающих при циклическом деформировании различной шириной петли, но одинаковыми прочими механическими свойствами, оказывается более долговечной сталь с малой шириной петли. Таким образом, для конструкций, работающих в условиях повторных нагрузок, ширина петли является весьма важным показателем их возможной долговечности. Этот показатель легко может быть получен с помощью рассмотренного прибора. [c.70]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторноч татическом режимах нагружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развитие в большом объеме материала пластических деформаций. Нормы расчета на прочность поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по такому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести щ = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке [c.204]

Статические нагрузки. Вследствие существенного различия в запасах прочности спроектированные в разных странах на одинаковые условия работы из материалов с близкими характеристиками прочности барабаны имеют разную толщину стенок. Расчеты показывают, что для барабанов из углеродистой стали с отношением пределов текучести и прочности около 0,5 расхождение толщины стенки, рассчитанной по нормам различных стран, не превышает 20%, в то время как для стали 16ГНМ с более высокими значениями предела текучести при рабочих температурах эта разница составляет более 50%. По нормам расчета на прочность [21 ] считалось, что оценка прочности по предельным нагрузкам, а не по наибольшим местным напряжениям, позволяет обеспечить надежность работы детали, изготовляемой из материалов с достаточно высокой пластичностью и работающей при стационарных нагрузках, при наличии местных пластических деформаций. [c.12]

Во многих случаях напряжения в конструкции при периодических нагрузках превышают предел усталости. Это относится, например, к деталям авиационных двигателей, лопастям несухцих винтов вертолетов, к ряду объектов военной техники, срок эксплуатации которых очень ограничен различными причинами. В этих случаях важно знать характеристики ограниченной выносливости, которые определяют ресурс детали или конструкции, обеспечивают сопротивление усталостным разрушениям в течение определенного срока, т. е. некоторого числа циклов. Поэтому,, если при расчетах на усталость из всей кривой Велера важно знать фактически лишь одну точку — предел усталости, то при расчете на ограниченную выносливость суш.ественное значение приобретает верхняя часть кривой Велера. Однако характеристики работы детали и ее ресурс, поскольку он задан, исходя из других соображений, фактически определяют уменьшенную базу испытаний на усталость. Тем самым главным становится по возможности наиболее точное воспроизведение в испытаниях истинных условий работы детали и установление статистических характеристик, определяющих вероятность разрушения детали при напряжениях, отличающихся от выявленного таким образом условного предела усталости (предела ограниченной выносливости), и при числах циклов, отличающихся от базы испытаний. Последнее особенно важно в связи с тем, что при напряжениях, заметно превышающих истинный предел усталости и близких к пределу статической прочности, разброс данных усталостных испытаний бывает очень большим. В последние годы статистическим методам обработки данных усталостных испытаний уделяется большое внимание. [c.306]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторно-статическом режимах на гружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развития в большом объеме материала пластических деформаций [1]., Нормы расчета на-прочность [2] поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по т 1Кому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке допускаемые расчетное давление р и давление гидроиспытаний соответственно в 1,73 и 1,38 раза меньше величины рт соответствующей началу текучести в гладкой части оболочки (по условию Мизеса). [c.122]

Для расчета на усталостную прочность необходимо определить нагрузочный режим при движении в различных, характерных для данного автомобиля условиях эксплуатации с учетом тро-гания с места, разгона и торможения. При этом подсчитывают эквивалентные напряжения, характеризующие усталость материала детали при определенном характере изменения нагрузок (см. гл. VII).В данном случае мг v имaльныe напряжения можно не учитывать, если они в эксплуатации появляются эпизодически. Экспериментально установлено, что эпизодически повторяющиеся напряжения, превышающие на 30% напряжение, соответствующее вероятности возникновения 10 , существенно не влияют на срок службы детали. На этом основании при выборе режимов испытания на усталость кривые распределения отсекаются в точке, соответствующей вероятности 10 . Нагрузки, соответствующие меньшей вероятности их появления, должны учитываться лишь, при расчете на статическую прочность. [c.9]

Тня трещины в зависимости от уровня номинального напряжения и абсолютных размеров детали. Результаты расчетов соответствуют данным испытаний на / еталях больших размеров. Было введено понятие так назык аемой вязкости разрушення, характеризующей условия быстрого разрушения при напряжении ниже предела текучести. В настоящей книге автор выдвигает инженерные критерии прочности, основы которых фактически уже имелись в перечисленных выше работах. Прн этом были учтены также и результаты анализа напряженного состояния в окрестности края дефекта в статическом состоянии, так как роль максимального напряжения является существенной. [c.459]

Планетарные передачи относятся к многократно статически неопределимым системам. Поэтому реализация их преимуществ возможна при условии компенсации погрешностей изготовления благодаря использованию подвижных и податливых деталей, модификации контактирующих поверхностей. Осуществленйе этого связано с выполнением сложных расчетов напряженного и деформированного состояния основных деталей планетарных передач. В справочнике приведены расчетные зависимости, а также формулы в окончательном виде, удобные для практического использования, в том числе и с применением ЭВМ. В предлагаемой методике рассматриваются не изолированные детали, а взаимосвязанные их группы. Благодаря этому, при определении максимальных удельных контактных нагрузок используется модель, максимально приближающаяся к реальной передаче с учетом случайного характера распределения погрешностей изготовления. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...