Деформации в деталей машин пластические Расчет

При конструировании необходимо выявить функциональные параметры, от которых главным образом зависят значения и допускаемый диапазон отклонений эксплуатационных показателей машины. Теоретически и экспериментально на макетах, моделях и опытных образцах следует установить возможные изменения функциональных параметров во времени (в результате износа, пластической деформации, термоциклических воздействий, изменения структуры и старения материала, коррозии и т. д.), найти связь и степень влияния этих параметров и их отклонений на эксплуатационные показатели нового изделия и в процессе его длительной эксплуатации. Зная эти связи и допуски на эксплуатационные показатели изделий, можно определить допускаемые отклонения функциональных параметров и рассчитать посадки для ответственных соединений. Применяют и другой метод используя установленные связи, определяют отклонения эксплуатационных показателей при выбранных допусках функциональных параметров. При расчете точности функциональных параметров необходимо создавать гарантированный запас работоспособности изделий, который обеспечит сохранение эксплуатационных показателей к концу срока их эксплуатации в заданных пределах. Необходимо также проводить оптимизацию допусков, устанавливая меньшие допуски для функциональных параметров, погрешности которых наиболее сильно влияют на эксплуатационные показатели изделий. Установление связей эксплуатационных показателей с функциональными параметрами и независимое изготовление деталей и составных частей по этим параметрам с точностью, определенной исходя из допускаемых отклонений эксплуатационных показателей изделий в конце срока их службы, — одно из главных условий обеспечения функциональной взаимозаменяемости. [c.19]

Современное развитие техники предъявляет повышенные требования к расчету на прочность отдельных деталей машин и целых конструкций. Большое значение имеют вопросы экономии веса машин и металла. Поэтому при проектировании многих конструкций допускаются малые пластические деформации. При этом ряд деталей машин и конструкций испытывает многократные нагружения (в том числе и знакопеременные). [c.159]

Повышение скоростей движения машин технологического назначения (тракторов, автомобилей, подвижного состава железных дорог), достигнутое в созданных рядом отраслей конструкциях увеличенной эффективности и проходимости, а также успешное применение импульсных процессов в теХ нологии формоизменения и упрочнения, были связаны с разработкой задач о распространении упругих и упруго-пластических волн, преимущественно в одномерной постановке. Применение метода характеристик и изыскание вычисляемых алгоритмов уравнений упруго-пластических деформаций позволили решить ряд задач расчета динамических усилий и деформаций при соударении деталей и при импульсных процессах формообразования, образующих зоны упрочнения на поверхности деталей. Большое практическое значение получили экспериментальные работы этого направления, позволившие измерить как протекание деформаций во времени, так и получение уравнений состояния, необходимых для определения действительных усилий. Полученные уравнения состояния показали существенное значение эффекта повышения сопротивления пластическим деформациям и их запаздывания в зависимости от скорости процесса. [c.39]

Причины этих разрушений связаны как с использованием новых материалов, так и со стремлением создать более эффективные конструкции. Внедрение высокопрочных конструкционных сплавов, широкое использование сварки, применение в некоторых случаях деталей с утолщенными сечениями, использование уточненных методов расчета способствовали снижению несущей способности элементов конструкций до критического уровня, при котором допускается локальная пластическая деформация без разрушения. В то же самое время особенности технологии сварки, наличие остаточных напряжений после механической обработки, несовершенства сборки повысили потребность в специальном создании локальных пластических деформаций в качестве средства предотвращения разрушения. Увеличение интенсивности переменных во времени эксплуатационных нагрузок и повышение агрессивности окружающей среды также в ряде случаев способствовали разрушению. Все это явилось причиной развития основных положений и разработки систем контроля. Подобные системы обычно включают в себя контроль номинальных напряжений и размеров существующих трещин, с тем чтобы они всегда оставались ниже уровня, который является критическим для материала, используемого в элементе конструкции или машины. [c.61]

Анализ температурных напряжений для пластически деформируемых тел охватывает ряд задач, относящихся к различным областям техники, — от металлургической, ядерной и космической до расчета конструкций и обработки металлов. Интересным примером служит исследование поля остаточных напряжений при закалке или фазовых превращениях. В различных приложениях необходимо предотвратить разрыхление, так как оно нарушает допуски и таким образом влияет на конструирование деталей машин. В другом случае необходимо знать несущую способность топливных элементов и планировку, обеспечивающую необходимые эксплуатационные условия работы. Разнообразие приложений требует проведения систематического анализа влияния, которое могут оказывать на переходны,е и остаточные напряжения, несущую способность и пластические деформации такие специфические факторы, как упрочнение, изменение предела текучести с температурой, поверхностная теплопроводность и т. д. [c.130]

По мере развития техники скорости движения частей машин становятся все большими, а конструкция их облегчается. Вследствие этого при расчете современных машин на прочность необходимо учитывать не только статическое действие нагрузок, но и напряжения и деформации, возникающие при вибрации машин или их частей. Особая опасность вибрационных нагрузок состоит в том, что они могут вызвать внезапное усталостное разрушение деталей машины без значительных пластических деформаций, которые позволили бы вовремя заметить опасность и предупредить аварию. [c.205]

Устойчивая стадия ползучести, которая обычно принимается в основу расчета деталей, работающих при повышенных температурах, должна быть такой, чтобы общая пластическая деформация за время службы маишны не превышала определенного значения, например 1% [3 . При службе машины в течение 100 ООО ч (около 11 лет) допустимая скорость деформации равна [c.81]

Рассмотрим сначала особенности напряженного состояния и концентрации напряжений около отверстий. Такой концентратор, имеюпщй конструктикное или технологическое назначение, встречается во многих деталях машин (пластинах, стержнях, оболочках, дисках и т. п.). Вопросам расчета концентрации напряжений около отверстий посвящено большое число работ. Однако наиболее полно эта задача решена в упругой постановке, менее детально — в упруго-пластической области и к условиях ползучести. Поэтому основное внимание уделим концентрации напряжений в пластинах с отверстиями при упруго-пластических деформациях и деформациях ползучести при простом и сло кном нагружениях. Упругие решения приведем лишь для сравнения. [c.85]

Местные деформации в элементах конструкций и деталях машин определяют по данным упругого или упруго-пластического расчета или по данным измерений деформаций на моделях и на натуральных конструкциях для заданных эксплуатационных нагрузок. При расчете местных деформаций используют кривые (диаграммы) циклического деформирования, получаемые по данным испытаний лабораторных образцов, или расчетные кривые деформирования, построенные по кри-вь1м статического деформирования. [c.122]

Применение новых методов расчетов и соответствующих методов испытания и изготовления, применение новых материалов и дифференцирование их свойств даже применительно к расчету различных частей одной и той же детали, повышение их физикомеханических свойств и переход от универсальных материалов к комбинированным резко изменили весовой профиль машин, что нашло свое выражение в максимальной концентрации мощности и производительности в единице веса. Поведение материала не является постоянным оно всегда изменяется и определяется конструктивными решениями и условиями эксплуатации. КрО ме того, при выборе материала необходимо учитывать, что материал обладает способностью смягчать напряженное состояние при перегрузках за счет пластической деформации. Традиционные методы расчета деталей машин на прочность исходят из определения налря-жения [c.4]

В реальной конструкции материал может находиться не только в упругом состоянии, но и в упруго-пластическом, поэтому с точки зрения расчета деталей машин дальнейшим развитием теории упругости можно считать установление соотношений между напряжениями и деформациями в нелинейно-упругой и в упруго-пластической областях. Здесь связь между напряженным и деформированным состояниями значительно усложняется. Для установлершя этой связи были выдвинуты новые гипотезы, известные в литературе как гипотезы теории пластичности. [c.275]

Понижение несущей способности деталей, набл1йдаемое для деталей из сталей при телшературах выше 300—400° С, а для деталей из легких сплавов и пластмасс — выше 100—150° С. Это связано с понижением основных механических характеристик материалов, в частности предела прочности и предела выносливости, с охрупчиванием — потерей пластичности во времени и, наконец, с явлением ползучести. Ползучесть, т. е. процесс малой непрерывной пластической деформации при длительном нагружении, становится основным критерием работоспособности для отдельных деталей машин лопаток и дисков турбин, элементов паровых котлов высокого давления и др. Ползучесть очень опасна в связи с возможностью выборки зазоров у вращающихся или поступа-тельно-перемещающихся деталей. Расчеты па ползучесть основываются па задании допустимых пластических перемещений за определенный срок службы. [c.20]

Инженерные расчеты деталей машин на прочность обычно бывают основаны на теории пругости, рассматривающей однородный абсолютно упругий материал, свойства которого характеризуются только модулем пругости и коэффициенто.м Пуассона. При таких расчетах не учитываются структура и текстура материала и наличие первоначальных дефектов в не.м. Не принимается во внимачие также сложная проблема остаточных напряжений. Между тем из фмзик.ч металлов хорошо известно, что свойства реальных конструкционных материалов в первую очередь определяются внутренними и поверхностными дефектами структуры металла и что эти дефекты, посторонние включения и местные нарушения сплошности оказывают решающее влияние на предельное напряженное состояние, которое, в свою очередь, определяет условия возникновения пластических деформаций или разрушения детали. [c.6]

Для инженерных расчетов деталей машин и конструкций необходимо знание методов расчета пластических деформаций в макрообъемах. Эти методы основываются на зависимостях механики деформируемого тела, составляющих предмет теорий пластичности. [c.462]

Расчеты деталей машин на ползучесть основываются на результатах экспериментального изучения ползучести при одноосном растяжении постоянной нагрузкой. Результаты исш>1таний обрабатываются в виде графиков, представляющих зависимость от времени полных е или пластических Ер деформаций при постоянных нагрузках и температуре. Эти графики называются кривыми ползучести. [c.230]

При проектировании легких и экономичных машин часто приходится рассматривать деформацию деталей за пределами упругости. Это позволяет выявить дополнительные прочностные ресурсы конструкции. Так, например, в распространенном в машиностроении методе расчета по допускаемым напряжениям за предельное состояние конструкции Принимают такое, при котором эквивалентное напряжение в наиболее напряженной точке детали, изготовленной из пластичного материала, достигает величины предела текучести последнего. Коэффициент запаса детали по этому методу вычисляют как отношение предела текучести к максимальному эквивалентному напряжению- Однако очевидно, что в случае неоднородного напряженного состояния возникновение пластических деформаций в одной наиболее напряженной точке еще не означает наступления предельного состояния конструкции в целом. После наступления текучести в локальной зоне деталь еще может сопротивляться увеличеник> внешних сил до тех пор, пока пластические деформации не охватят значительного объема ее. [c.4]

Выработка ресурса машин и конструкций связана главным образом с накоплением необратимых повреждений в их деталях, узлах и элементах. Эти повреждения бывают как механического (усталость, изнашивание, растрескивание, накопление пластических деформаций), так и физико-химического происхождения (коррозия, эрозия, адсорбция). Многие виды повреждений носят смешанный характер. Так, процессы изнашивания трущихся деталей могут включать явления механического, физического и химического происхождения. Несмотря на многообразие перечисленных явлений, их можно описать в рамках единой полуэмпирической теории, связывающей скорость накопления повреждений с действующими нагрузками и условиями окружающей среды. Ни одна из моделей этой теории не ставит целью объяснить или детально описать явления. Полуэмпи-рические модели служат для решения инженерных задач, связанных с расчетом на долговечность и прогнозированием ресурса. Единственное назначение этих моделей — дать средства для расчета, обладающие максимальной простотой и использующие в качестве исходной информации минимальное число опытных данных. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...