Расчет модели на прочность

РАСЧЕТ МОДЕЛИ НА ПРОЧНОСТЬ [c.98]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80% общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народно-хозяйственное значение. При стандартизации заготовок и изделий экономию материала можно получить за счет использования рациональных конструктивных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономических профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно литья по выплавляемым моделями. [c.314]

В результате определения параметров динамической модели механизма имеется возможность получить конкретные данные об изменении скоростей и ускорений звеньев и точек при работе в реальных условиях, определить силы в кинематических парах, необходимые для выбора подшипников, расчета звеньев на прочность и жесткость, прогнозирования износа, надежности и долговечности устройства. [c.15]

Площадь рулей составляет обычно 23—28% от поверхности соответствующего горизонтального или вертикального оперения. Степень эффективности оперения при данной площади его и форме в плане и в профиле проверяется путем экспериментов с моделями Д. в аэродинамич. трубе. При испытании модели оперенного Д. (под разными углами наклона продольной оси модели по отношению к направлению потока и при разных углах отклонения рулей направления и высоты) определяются также и возникающие в оперении и в самом корпусе Д. нагрузки от аэродинамич. сил, действующих на Д. в полете. Расчет оперения на прочность производится по методам, принятым при расчете оперения самолетов, с учетом способа крепления оперения к оболочке. Запас прочности — 5. При расчете нагрузка на оперение принимается на основании данных испытания на распределение давления воздуха по оперению модели Д. в аэродинамич. трубе или Д. в натуру, [c.396]

Таким образом, при расчете крыла на прочность необходимо учитывать, что оно будет нагружено подъемной силой, равной весу модели, умноженному на коэффициент п = 6,0. [c.95]

Опыт, полученный коллективом конструкторского бюро Олега Константиновича Антонова при создании самолетов Ан-10 и Ан-12, дополненный последующим анализом эксплуатационных недостатков, грубых ошибок, допущенных в расчетах конструкции на прочность, в компоновочных решениях, при составлении программ испытаний и т.п., стал тем фундаментом, который лег в основу проектирования последующих моделей тяжелых транспортных самолетов, занявших достойное место в истории мировой авиации. [c.8]

Особенности расчета деталей машин. Для того чтобы составить математическое описание объекта расчета и по возможности просто решить задачу, в инженерных расчетах реальные конструкции заменяют идеализированными моделями или расчетными схемами. Например, при расчетах на прочность по существу несплошной и неоднородный материал деталей рассматривают как сплошной и однородный, идеализируют опоры, нагрузки и форму деталей. При этом расчет, становится приближенным. В приближенных расчетах большое значение имеет правильный выбор расчетной схемы, умение оценить главные и отбросить второстепенные факторы. [c.7]

Вопросы усталости, и в первую очередь малоцикловой усталости, совершенствование методов испытания на усталость, обоснование деформационных критериев малоцикловой усталости, установление физической модели накопления повреждений при повторно-переменных нагрузках, кинетики развития усталостных трещин в тех или иных условиях нагружения, статистический аспект усталости, а также разработка инженерных методов расчета элементов конструкций на прочность при повторно-переменных напряжениях с учетом различных факторов (вида напряженного состояния, конструктивно-технологических особенностей, температуры, начальной напряженности и т. п.). [c.664]

Примеры уравнений, составляющих основу моделей объектов на микроуровне. Первая важная задача проектирования летательного аппарата — определение прочности узлов и элементов конструкции при различных видах нагружения. Поэтому исследование напряженного состояния деталей конструкции и связанные с ним расчеты на прочность относятся к наиболее ответственным в самолетостроении. [c.7]

Математические модели конструктивных элементов по аналогии с моделями ЭМП на стадии расчетного проектирования целесообразно разрабатывать в двух вариантах быстрые и медленные. Это объясняется тем, что многие элементы для проверки ограничений требуют выполнения большого объема расчетов. Например, при конструировании вала необходимо вести расчеты на прочность и деформацию, определять крутильные и изгибающие колебания, уровень шумов и вибрации, усилия, передаваемые на подшипники, и т. п. Многие из этих расчетов ведутся достаточно точно с помощью громоздких алгоритмов, использующих теоретические методы моделирования и требующих большого машиносчетного времени. Поэтому при оптимизации геометрических размеров элемента следует пользоваться упрощенными (быстрыми) моделями, а для выбранного конечного варианта провести поверочные расчеты с помощью более точных (медленных) моделей. [c.167]

Значительная часть предыдущих лекций была посвящена расчетам брусьев (стержней) на прочность и жесткость. Конечно, стержень представляет собой особенно часто используемую расчетную модель, но существует немало важных для практики конструкций, которые по своим геометрическим формам не имеют ничего общего со стержнем и требуют иных приемов схематизации. Таковы, в частности, разнообразные тонкостенные конструкции, крупноразмерные сосуды, используемые в химическом производстве емкости, предназначенные для хранения и перевозки сыпучих или жидких материалов (зерно- и нефтехранилища, цистерны и т. п.), корпуса судов и летательных аппаратов, некоторые типы покрытий промышленных и общественных зданий и др. Для расчетов на прочность таких конструкций пользуются расчетной моделью в виде оболочки. [c.95]

Под построением расчетной схемы чаще понимают более узкую задачу построения модели элемента конструкции или модели всей конструкции — второй этап. Этот весьма ответственный этап расчетов на прочность, жесткость и устойчивость требует большой инженерной интуиции и глубокого знания. При построении расчетной схемы конструкции ее заменяют упрощенной моделью, сохраняющей при этом все основные, наиболее характерные качества оригинала. Например, при решении задачи о деформировании и прочности стержня, один конец которого заделан в достаточно [c.18]

Когда говорят об испытании конструкции, то имеется в виду испытание на прочность целой машины, ее отдельных узлов или их моделей. Такое испытание имеет целью, с одной стороны, проверку точности проведенных расчетов, а с другой - проверку правильности выбранных технологических процессов изготовления узлов и ведения сборки, поскольку при недостаточно правильных технологических приемах возможно местное ослабление конструкции. Наиболее широко развито испытание конструкции в таких отраслях техники, как самолетостроение и ракетостроение, где в силу необходимой экономии веса вопросы прочности являются наиболее ответственными. При создании новой машины отдельные ее узлы, уже выполненные в металле, подвергают статическим испытаниям [c.542]

Давно признано, что теоретическая прочность материала значительно больше получаемой на практике. Теоретические расчеты, основанные на модели межатомных связей, показывают, что прочность материала должна составлять от 1/20 до 1/7 его модуля упругости, т. е. приблизительно равна /10, однако большинство материалов разрушаются при напряжениях от /10 до /10 [32]. Предполагается, что причиной таких низких прочностей служит наличие трещин, возникших либо до приложения напряжений, либо в процессе нагружения. Если устранить трещины в ненапряженном материале или причины, ведущие к возникновению трещин в процессе приложения напряжений, то значения прочности будут приближаться к теоретическим оценкам [7, 15]. [c.14]

Расчет на прочность зубчатых передач сводится, по существу, к определению наибольших контурных напряжений в зубьях (во впадинах и зонах контакта) и проверке их прочности. Такие расчеты проводят, используя упрощенные модели зубьев. Влияние конструкций колес, взаимное влияние нескольких зацеплений на напряженное состояние в зубьях и ободе колеса практически не учитывается. [c.181]

Конечно, при этом возникают трудности. Не всегда удается методами расчета установить распределение напряжений или точно рассчитать на прочность детали, имеющие сложную форму. В таких случаях прибегают к испытаниям в натуре отдельный деталей, макетов, моделей и узлов машин. [c.198]

Значительная часть элементов паровых котлов и трубопроводов, работающих под внутренним давлением, подвержена ползучести. Анализ экспериментальных данных по испытанию различных элементов паровых котлов в условиях ползучести показал, что при замене гз расчетных формулах предела текучести пределом ползучести или временного сопротивления пределом длительной прочности получается вполне удовлетворительное для практики совпадение. Предел ползучести и предел длительной прочности определяли путем испытания материала моделей на растяжение. Отклонения опытных данных от расчетных направлены обычно в сторону увеличения запаса прочности. Поэтому оказалось возможным вести расчет по одним и тем же формулам для области температур, где еще нет ползучести, и для области температур, где она есть. [c.362]

Следует иметь в виду, что использование в полной мере свойств материалов является весьма ответственной задачей на стадии проектирования. Для ее решения необходимо располагать обоснованной моделью эксплуатации соответствующего оборудования, на основе которой с помощью существующих методик расчета прочности может быть корректно проанализировано напряженное состояние конструкционных элементов и узлов при различных условиях нагружения, соответствующих модели эксплуатации, а затем оценено и накопление повреждений. По результатам такого исследования при необходимости вырабатываются дополнительные конструктивные рекомендации, включая и замену материала, а также определяются узлы, требующие экспериментальной проверки на прочность при имитации эксплуатационных условий нагружения. [c.64]

Как же улучшить качество штамповок Хорошие результаты можно получить, если направление волокон материала штамповки сделать параллельным направлению главных напряжений. Для этого, пользуясь расчетом на прочность, можно создать модель штамповки с наиболее выгодным расположением волокон и по модели построить технологический процесс изготовления штамповки. Такие работы известны при производстве стальных штамповок, для алюминиевых штамповок они пока не проводились. [c.109]

За счет цикличности нагрузки несущая способность сосудов понизилась со 110—120 до 50—60 кгс/см , т. е. примерно в 2 раза. Это следует учитывать при проектировании и расчете на прочность сварных резервуаров, работающих при переменных давлениях. Из табл. 57 следует также, что при пульсирующей нагрузке в отличие от статической термическая обработка моделей оказывает некоторое полезное влияние на их прочность и долговечность. [c.204]

Наличие в волокнистых композитах развитой зоны диссипации энергии в вершине дефекта обусловливает разработку моделей разрушения, учитывающих перераспределение напряжений и снижение их концентрации. В отличие от традиционных методов расчета на прочность такие подходы, часто называемые нелокальными [17, 18], учитывают напряженно-деформированное состояние не только в исследуемой точке материала (например, в вершине концентратора), но и в примыкающей к ней области. Отличительная особенность нелокальных критериев — определение характерного размера, который является константой материала для конкретного механизма разрушения. [c.236]

Для расчетов на прочность ракеты силы Xj и Yx необходимо распределить по длине корпуса. Наиболее точно это можно сделать на основе результатов продувок моделей. Однако начальной стадии проектирования приходится пользоваться приближенными теоретическими методами. - [c.278]

К испытаниям моделей прибегают в том случае, когда проведение экспериментальных исследований на реальном натурном объекте по каким-либо причинам невозможно, а данные расчетов представляются недостаточно убедительными. Эксперименты на моделях проводятся для проверки функционирования сложных механизмов, при отработке статической, динамической и тепловой прочности конструкций и сооружений, а также с целью подтверждения теоретических положений и методов расчета. Измерения на моделях особенно часто проводятся в том случае, когда реальный объект еще не построен или не может использоваться для проведения экспериментов по соображениям безопасности работ. [c.36]

На основании изучения закономерностей изменения характеристик прочности и устойчивости ряда элементов композитных конструкций при различных видах нагружения в неоднородном и нестационарном поле температур предлагается новая методика их исследования и расчета. Основным ее отличием от существующих является то, что физическими системами, на которых исследуется влияние на прочность или устойчивость полей температур при выбранных режимах нагрева, вместо образцов материала или его компонентов служат образцы конструкций. Под образцами конструкций условно подразумеваются либо модели, либо конструктивно- технологически подобные образцы, либо непосредственно элементы конструкций. Расчет образцов конструкций при других режимах нагрева ведется по определяемым на них обобщенным характеристикам. За обобщенные характеристики принимаются феноменологические зависимости вида [c.12]

Одной из наиболее важных в теории оболочек является задача определения напряжений, по величине и характеру распределения которых можно составить представление о работоспособности оболочечной конструкции (расчет на прочность). На стадии формирования разрешающих уравнений теории оболочек, исходя из концепции сведения последней как трехмерного тела к ее двухмерной модели — срединной поверхности—, были введены усилия и моменты. Рассмотрим обратную задачу, т. е. определим основные напряжения а , Oja, О12 по заданным усилиям и моментам. [c.53]

Книга посвяш,ена различным аспектам компоновки, схематизации и расчету элементов кузовов автомобилей различного назначения (от спортивных моделей до автофургонов) на статические и динамические нагрузки, расчету простейших балочных конструкций на кручение и изгиб и элементам строительной механики кузова автомобиля условиям эксплуатации автомобиля (безопасность и усталость конструкции), ударному воздействию на автомобиль и системам защиты от таких воздействий, а также практическим расчетам с учетом особенностей технологии изготовления и монтажа элементов кузова на прочность и устойчивость. [c.7]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Например, при снижении расхода проката на 1 % по стране экономится 600 тыс. т металла в год, что позволяет изготовить 200 тыс. тракторов или 450 тыс. легковых автомобилей Москвич . При стандартизации заготовок и изделий экономию металла можно получить в результате использования рациональных конструктизных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономичных профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно лнтья по выплавляемым моделям. Так, внедрение на Коломенском тепловозостроительном заводе им. Куйбышева Л1ГГЫХ коленчатых валов из высокопрочного чугуна (длиной свыше 4 м, массой 1450 кг) дало 2 т экономии металла на один вал. [c.45]

Для определения нагрузок на лонжероны, также, как и на другие узлы крыла, как правило, требуется знание распределения воздушной нагрузки по поверхности крыла, а также ее изменения при изменении режимов полета. Как известно, картина распределения воздушной нагрузки, достаточно близкая к действительной, используется при поверочном расчете конструкции на прочность, что связано со сложной и трудоемкой нагрузочной частью этого расчета. Использование этих сложных нагрузочных моделей на начальных этапах конструирования оказывается нецелесообразным. Как уже отмечалось, отсутствие самой конструкции (которую предстоит еще создать) исключает возможность учета распределения жесткостей и, следовательно, точного распределения нагрузки по узлам, даже если использовать эти точные нагрузочные модели. Поэтому на ранних этапах конструирования пользуются приближенными нагрузками. Очевидно, что сконструированные под такие приближенные на- грузки узлы и детали неизбежно требуют проверки (расчета) на прочность по уточненным нагрузкам и соответствующей кор-.рекции размеров силовых элементов, что и предусмотрено орга- низацией конструкторских разработок в ОКБ. [c.278]

Когда говорят об испытании конструкции, то имеется в виду испытание на прочность целой машины, ее отдельных узлов или моделей. Такое испытание имеет целью, с одной стороны, проверку точности проведенных расчетов, а с другой — проверку правильности выбранных технологических процессов изготовления узлов и ведения сборки, поскольку при недостаточно правильных технологических приемах возможно местное ослабление конструкции. Наиболее широко развито испытание конструкций в таких отраслях техники, как самолетостроение и ракетостроение, где в силу необходимой экономии веса вопросы прочности являются наиболее ответственными. При со.здаиии новой машины отдельные ее узлы, уже выполненные в металле, подвергаются статическим испытаниям до полного разрушения с целью определения так называемой разрушающей нагрузки. Эта нагрузка сопоставляется затем с расчетной. Характер приложения сил при статических испытаниях устанавливается таким, чтобы имитировались рабочие нагрузки для определенного, выбранного заранее расчетного случая, например для шасси самолета— случай посадки, для крыльев — выход из пике, и т. д. [c.506]

Сосуды и аппараты высокого давления (котлы, сосуды, трубопроводы и т п.), как правило, относят к класс> толстостенных оболочковых конструкций, для которых не выполняются условия и допущения, принимаемые при расчетах на прочность с использованием теории мембранных оболочек. В связи с этим при разработке нормативных расчетов на прочность рассматриваемых конструкций использовали данные ис-пьгганий моделей и натуральных образцов /6, 48/. В результате были по-л чены эмпирические или полуэмпирические зависимости, которые и бьши положены в основу расчетов на прочность /49 — 51/ Например, в нормах расчета на прочность котлов и трубопроводов, регламентированных ОСТ 108.031.08-85, приводятся требования к выбору расчетного давления, нормативы допускаемых напряжений на расчетные сроки службы констру кций. Сосуды, работающие под давлением и находящиеся в помещениях (не относятся к классу котлов или трубопроводов), рассчитываются согласно ГОСТ 14249-80. [c.80]

Известно множество вариантов формул, приближенно заменяющих, аппроксимирующих функцию (6.6). Эти формулы соответствуют тем или иным моделям деформирования и разрушения. В сопротивлении материалов используются, главным образом, относительно простые механические модели, введенные в научный оборот, начиная с XVII и вплоть до XX столетия. Более того, можно говорить о системе моделей, на которой основана единая совокупность современных норм расчета на прочность в машиностроении, строительстве, судо- и авиастроении и т. д. Относительно новые модели, предложенные в связи с достижениями современной физики, пока не получили широкого распространения ввиду своей громюздкости. [c.135]

В связи со сложностью формы и пространственным характером нагрузок расчет корпусных деталей на прочность и жесткость возможен лишь методами теории упругости с использованием быстродействующих ЭВМ с большой памятью. Поэтому на практике многие корпуса конструируют по про-тотшпии или с использованием тензомстрируемых моделей. [c.462]

Рассмотрим проблему подробнее. Усилие Fi от листа к заклепке передается неравномерно как по окружности, так и по длине заклепки. На рис. 19.5а показан примерный вид графика, описывающего закон распределения удельного давления q по поверхности контакта. Здесь дана схема, не учитывающая неравномерность распределения величины q по длине стержня заклепки. Однако в инженерных расчетах на прочность применяют более простую модель с использованием понятия напряжения смятия, которое мы будем обозначать через Стс- Величину Ос определяют как отношение нагрузки F к некоторой условной площади Ас, равной произведению толщины листа / на диаметр заклепки d = 2г (см. площадь AB D на рис. 19.56). Таким образом, имеем [c.325]

Общие указания. Конструирование и расчеты на прочность валов и осей неразрывно взаимосвязаны. При разработке конструкции валов и осей применяют метод последовательных приближений. Первым шагом (этапом) является определение по простейшим эмпирическим зависимостям и рекомендациям предварительных, ориентировочных значений диаметров и разработка первого варианта конструкции (эскизный проект) [10, 2]. На втором этапе составляют расчетную схему (расчетную модель) и проводят расчет на статическую прочность первую коррекцию конструкции вала (оси). Далее проводят проверочный (уточненный расчет) на усталостную прочность и уточняют конструкцию вала (оси). На последнем этапе проводят, по мере необходимости, специальные расчеты (на жесткс ть, вибростойкость и др.) и разрабатывают окончательный вариант конструкции вала или оси (технический проект), отвечающий всем критериям работоспособности данного вала (оси) с четом требований технологичности, экономичности и др. [c.410]

При проведении расчетов на прочность шпангоутов цилиндрического бака при действии распределенных и сосредоточенных сил целесообразно выбрать наиболее простую расчетную модель тонкой оболочки, достаточно правильно отражаюцото особенности ее работы в качестве упругого основания для подкрепляющих колец (рис. 9.7.3). Для оболочки, дтшна 1 которой не слишком велика и соизмерима с размерами поперечного сечения, может быть принята безмоментная теория [5]. [c.160]

Рекомеодапии Р-50-54-46-88. Расчет и испьггания на прочность. Метод тензометриче-ских моделей из низкомодульных материалов. М. Стандарты, 1988. 68 с. [c.407]

Механика разрушения позволяет проводить количественные расчеты на прочность различного рода изделий, содержащих трещины. Традиционные подходы к оценке прочности крупногабаритных изделий не обеспечивали такой возмож ности. Повышение надежности изделий зависит от совместных усилий металлургов и конструкторов. Металлурги, разрабатывая сплавы с высокой вязкостью на основе изученных микромеханизмов разрушения, должны помнить, что вид разрушения металла обусловлен не только структурой металла, но и напряженным состоянием в процессе службы. Конструкторы при расчетах изделий должны иметь в виду, что свойства материалов различны и зачастую не могут быть представлены просто символами в алгебраических уравнениях. Понимание металлургами задач, стоящих перед конструкторами, а конструкторами — задач, стоящих перед металлургами, при решении совместных проблем обеспечения надежности конструкции, несомненно, будет способствовать успеху общего дела. В этой книге главным образом затронуты макроскопические аспекты механики разрушения особенности разрушения отдельных материалов в ней детально не рассматриваются. Однако дано описание некоторых моделей микромеханики процесса разрушения в простых материалах, чтобы показать адекватность принятых моделей распространения трещин или коалесценции пор при определенных напряжениях и деформациях в различаых условиях, когда масштаб явлений изменяется на несколько порядков — от микронов до метров. [c.8]

Последующие этапы расчета на прочность и долговечность элементов конструкций в рамках механики хрупкого разрушения связаны с решением соответствующих задач о предельно-равновесном состоянии тел с трещинами (задач теории трещин) и с экспериментальным определением характеристик сопротивления материала распространению в нем трещины. Решения двумерных задач такого класса в рамках указанных моделей эффективно осуществляют на основе известных методов Колосова — Мусхели-швили [72] или других, разработанных в настоящее время методов в частности численных методов. Эти методы с достаточной [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...