Статический конструкционный анализ

Статический конструкционный анализ [c.4]

Основные этапы статического конструкционного анализа [c.5]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

Поставленная задача предусматривала анализ эксплуатационных условий работы магистральных трубопроводов и характера их разрушений разработку метода испытания труб большого диаметра в условиях повторных нагружений внутренним давлением исследование напряженно-деформированного состояния труб при статическом и повторно-статическом нагружениях о учетом концентрации и наличия моментных зон определение характеристик сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению конструкционных материалов получение данных о малоцикловой прочности труб большого диаметра разработку основ метода оцен- [c.138]

Статический расчет торцовых УВГ сводится к анализу определяющих конструкционных параметров проектируемого уплотнения. При этом стремятся выбрать такие их значения, которые укладывались бы в пределы, характерные для уже хорошо зарекомендовавших себя образцов. [c.89]

За последние 20—25 лет накопилось много данных о статической прочности паяных соединений из различных конструкционных материалов. Анализ этих данных показывает, что прочностные характеристики паяных соединений определяются прочностью и пластичностью припоя, прочностью паяемого материала, характером физико-химического взаимодействия M и Мп, а также способами и режимом пайки. [c.162]

Расчет элементов конструкций при циклическом и статическом нагружении базируется на основе анализа работы конструкций и на исследовании закономерностей сопротивления деформированию и разрущению конструкционных материалов программному высокотемпературному нагружению. [c.3]

Анализ разрушения конструкций и результатов исследований характеристик вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в литературе, показывает, что в ряде случаев разрушающие нагрузки для конструкций с трещинами и характеристики вязкости разрушения конструкционных сплавов при циклическом нагружении могут быть значительно ниже, чем определенные при статическом нагружении. [c.198]

Большое теоретическое и практическое значение имеет другая особенность структурной модели, выделяющая ее среди всех других известных способов математического описания процессов деформирования, — моделирование физической неоднородности среды в виде конструкционной неоднородности. Каждый элемент объема неоднородно деформируемого тела представляет гипотетическую идеально вязкую, статически неопределимую конструкцию аналогичную конструкцию представляет и все тело. Значит, закономерности поведения реальных тел могут исследоваться на базе анализа идеально вязких конструкций деформационные свойства материалов являются их частным случаем. И хотя книгу можно разделить на две [c.9]

Преимущество расчетов прочности не в напряжениях, а в деформациях состоит и в том, что в рассмотренные выше деформационные критерии статических, вязкого, квазихрупкого и хрупкого разрушений входят все основ--ные механические свойства материала прочность (0т, Ов), пластичность (фв, i1)k), показатель упрочнения в неупругой области (т). Это позволяет проводить количественный анализ эффективности применения конструкционных материалов с различными статическими свойствами для машин и конструкций, работающих в широком диапазоне режимов нагружения (нагрузок, температур, скоростей). [c.212]

Результаты статических испытаний могут быть оценены путем измерения изменений массы или поперечного сечения образца, однако большое значение имеют металлографическое и рентгеновское исследования для определения природы и величины разрушения. Изменения в процессе коррозии устанавливаются с помощью химического анализа, который также имеет в этих испытаниях большое значение. Ввиду того что растворимость многих конструкционных материалов в жидких металлах и солях мала, изменения в массе нли поперечного сечения образца должны быть оценены очень точно и с большой аккуратностью. Небольшой объем жидкого металла во время испытаний быстро становится насыщенным, что приводит к затуханию реакции н уменьшению коррозионных потерь, в то же время увеличение объема жидкого металла приводит к непрерывному разрушению металла [230, 232]. [c.586]

Известно, что расстояние между полосами определяет перемещение трещины за один цикл. Следовательно, подрастание усталостной треш.ииы в данном случае происходит нелинейно и ускоряется перед дорывом. Результаты фрактографического анализа показывают, что усталостная трещина при малоцикловой усталости зарождается в теле зерен и характер ее распространения является внутризеренным. Следовательно, при малоцикловом нагружении конструкционной стали 15Г2АФДпс изменение характера макроразрушения связано с изменением характера микроразрушения на структурном уровне статическому разрушению соответствует внутризеренное распространение трещины, квазистатическому — смешанное, малоцикловому усталостному — внутризеренное. При этом следует отметить, что нет принципиального различия в характере разрушения стали 15Г2АФДпс при испытаниях в условиях малоцикловой и классической многоцикловой усталости в одном и другом случае при развитии усталостной трещины происходит внутризеренное разрушение [4]. [c.138]

Изучение процессов длительного повторного статического деформирования и разрушения включает исследование параметров диаграмм циклического деформирования, анализ зависимости механических свойств конструкционных материалов от параметров нагружёния, исследование кинетики полей деформаций элементов конструкций, формулировку условий прочности с учетом температурных и временных эффектов применительно к различным режимам нагружения изделий. , [c.123]

Циклическое нагружение. Здесь приведены результаты исследований характеристик циклической вязкости разрушения конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания, достигаемых путем понижения температуры испытаний или применением различных вариантов термической обработки, частотах нагружения, З1ичениях коэффициентов асимметрии цикла, исходных значений коэффициентов интенсивности напряжений При циклических испытаниях образцов разных толщин (от 10 мм до 150 мм), выполненных в ИПП АН УССР, и произведен анализ влияния указанных факторов на значения и соотношения значений характеристик вязкости разрушения К1с К%, Кю, Kia, Kq, Ki конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания с использованием результатов исследований характеристик статической и циклической вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в лг тературе. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении приведены в параграфе 1 главы IV. [c.205]

Преимущество расчетов прочности не по напряжениям, а по деформациям состоит в том, что в деформационные критерии вязкого, квазнхруикого и хрупкого разрушений при однократном нагружении входит комплекс основньм характеристик механических свойств— прочность, пластичность, показатели упрочнения в неупругой области, а также другие параметры диаграмм деформирования. Это позволяет проводить количественный анализ эффективности применения конструкционных материалов с различными статическими свойствами для машин и конструкций, работающих в широком диапазоне нагрузок, температур и скоростей деформирования. [c.6]

Выра кенйя (156) и (157), как правило, используют для расчетов прочности элементов из хрупких и малопластичных материалов при этом в расчет вводят характеристику материала Од. Уравнения (158) и (159) справедливы для многих пластичных кон струкционных металлических материалов, находящихся в каждом из указанных выше предельных состояний — образование пластических деформаций (с использованием величины От) и возникновение вязкого статического разрушения (с использованием величины 0в). Учитывая, что вне зон концентрации напряжений плоское напряженное состояние реализуется чаще, чем объемное, уравнение (159) можно привести к уравнению (158). Так как у малопластичных конструкционных металлических материалов при статическом нагружении проявляются свойства анизотропии (предел прочности при растяжении 0вр отличается от предела прочности Ojj при сжатии), то для анализа условий разрушения используют огибающие кругов Мора (10, 13, 17] с предельными точками о р, Овс и пределом прочности при сдвиге [c.49]

Анализ напряжений, возникающих в клеевом нахлесточном соединении (см. формулу 7.6), приводит к выводу о том, что в конструкциях следует применять толстую и нежесткую клеевую прослойку. Однако известно, что прочность толстой клеевой прослойки обычно ниже прочности более тонкой, а клеи чрезмерно большой эластичности отличаются высокой ползучестью под нагрузкой и не могут быть использованы для клеевых соединений в силовых конструкциях из ПМ. Вместе с тем жесткие клеевые прослойки (преимущественно из отвержденных реактопластов) в большинстве случаев хрупки из-за перенапряженности структуры. В связи с этим правильный выбор клея, учитывающий конструкционные особенности соединяемых деталей, является одним из способов создания работоспособного соединения. Например, для соединения внахлестку тонких нежестких листов необходимо применять возможно более эластичные клеи, образующие относительно толстую прослойку. Соединяя внахлестку толстые, жесткие детали, целесообразно применять более жесткие, прочные клеевые прослойки, так как распределение напряжений в большей степени определяется жесткостью соединяемых элементов. Клеевые прослойки, характеризующиеся высокой энергией разрушения, способствуют сохранению целостности клеевого шва при статических и динамических нагрузках. [c.517]

Таким образом, унифицирование образца шириной 10 мм для исследований прочности стеклопластиков позволяет не только качественно, но и количественно сопоставлять их прочностные показатели, найденные по идентичным методикам в довольно широком интервале скоростей деформирования (от статических до ударных). Ширина образца более 10 мм нежелательна и потому, что пропорционально ее увеличению сокращается диапазон по толщине, в котором испытания материалов возможны с помощью наиболее распространенных машин с пределом измерения до 5 /п без перехода на оборудование с другим классом нагрузок. Порой такое изменение одного из условий эксперимента, так же как и использование однотипных образцов разной ширины, служит препятствием для сравнения на основе статистического анализа полученных данных, степени влияния исследуемых эксплуатационных и конструкционных факторов на прочность стеклопластмасс и их стабильность [3]. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...