Расчет основных видов упругих элементов

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ВИДОВ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ, [c.189]

Упругие опоры применяются в высокочувствительных электроизмерительных приборах, в реле, где подвижная система совершает колебательные движения. Опора представляет собой подвес из упругой проволоки или лепты. Основным преимуществом таких опор являются малые потери на сопротивление, которые в расчетах можно не принимать во внимание. В зависимости от вида деформации упругих элементов опоры бывают крутильные (рис. 27.26, а, б) н изгибные (рис. 27.26, в). [c.335]

В третьем и четвертом разделах книги излагаются методы расчета и конструирования точных механизмов, деталей и узлов приборов. Сначала изучаются основные виды механизмов для передачи и преобразования движения, затем на основе анализа взаимодействия деталей в механизме определяются условия работы, расчетные размеры, целесообразные конструктивные формы и материалы деталей. Приводятся рекомендации ю выбору посадок, классов точности и шероховатости поверхностей для типовых сопряжений деталей. Рассматриваются конструкции и расчет узлов и деталей приборов — фиксаторов, упругих и чувствительных элементов, отсчетных устройств, успокоителей колебаний и регуляторов скорости. [c.9]

Предельные состояния, виды и критерии разрушения. Традиционные инженерные расчеты на прочность деталей машин и элементов конструкций при однократном нагружении основаны, с одной стороны, на номинальных напряжениях, определяемых по формулам сопротивления материалов, теории упругости и пластичности, теории пластин и оболочек и, с другой стороны, на характеристиках прочности материалов при однократном нагружении,, определяемых при стандартизированных или унифицированных испытаниях лабораторных образцов из применяемых конструкционных материалов [16]. В зависимости от большого числа конструктивных (вид нагружения, размеры и форма сечений, наличие концентрации напряжений), технологических (.механические свойства применяемых материалов, вид и режимы сварки, термообработки, упрочнения) и эксплуатационных (скорость нагружения, уровень нагрузок, температура, среда) факторов при однократном нагружении возможно возникновение трех основных видов разрушения — хрупкого, квазихрупкого и вязкого 16]. Каждый из этих видов разрушения существенно отличается по уровню номинальных и местных разрушающих напряжений и деформаций, скоростям развития трещин и времени живучести деталей с трещинами, внешнему виду поверхностей разрушения. Применительно к этим видам разрушения выбирают те или иные критерии разрушения из трех основных групп — силовых, деформационных и энергетических. [c.9]

ГИИ груза воспринимается упругим элементом буфера. Таким образом, при расчете буферов этой частью кинетической энергии груза можно пренебречь. При этом допущении основные расчетные уравнения буферов имеют вид [c.321]

Замечание по поводу статического расчета систем, работающих по принципу компенсации упругих перемещений за счет изменения размера статической настройки. Из структурной схемы рис. 7.50 видно, что регулятор такой САУ представляет собой как бы автономную следящую систему. Входом на эту систему является упругое перемещение, замеряемое каким-либо датчиком, выходом — компенсирующее изменение размера статической настройки АЛ ., также измеряемое датчиком и сопоставляемое с величиной упругого перемещения. Сам объект управления (процесс резания) не оказывает никакого влияния на точность работы следящей системы, которая в основном определяется величиной зоны нечувствительности, так как наличие интегрирующего звена сводит в идеальном случае статическую ошибку к нулю. Величина зоны нечувствительности определяется видом применяемых элементов, например, гистерезисом поляризованного реле, напряжением трогания серводвигателя и т. п. Более подробно см. [46]. [c.515]

Станины, поперечины, стойки или консоли представляют собой по отдельности и в совокупности со всей несущей системой станка балки и многогранные пластины, которые связаны друг с другом определенными условиями, Задача расчета подобного рода сложной структуры, которую представляет собой станина станка, должна основываться на расчете основных элементов балок и пластин. Напряжения и деформации этих элементов структуры при известных краевых условиях определяются зависимостями теории упругости. Если удается описать отдельные элементы матрицами, то оказывается возможным применить матричное исчисление к анализу структуры заданной системы. Эти методы расчета статистических и динамических параметров структур стали возможны лишь благодаря созданию быстродействующих ЭВМ. Так как в станкостроении в основном встречаются элементы в виде балок, то рассчитываемый станок можно упрощенно рассматривать как систему, состоящую исключительно из балок. Этот метод является относительно простым, однако позволяет получать достаточно точные решения. [c.58]

Стержневая система является примером механической системы, которую можно представить в виде связанного набора фиксированных элементов с конечным числом степеней свободы. Это позволяет непосредственно применить для ее расчета процедуру метода конечных элементов. Кроме того, стержневой системой удобно пользоваться как простой моделью при рассмотрении систем более сложных элементов. Данная книга посвящена в основном расчету линейно-деформируемых и упругих стержневых систем на основе процедуры метода конечных элементов. [c.3]

Величина упругих несовершенств в обычных условиях настолько мала, что практически не имеет значения при расчетах и эксплуатации большинства деталей, но для упругих чувствительных элементов приборов эти несовершенства входят полностью в суммарную погрешность, значительно уменьшая точность измерительной системы. Упругие несовершенства проявляются в следующих основных видах в виде упругого последействия, релаксации напряжений и гистерезиса. На рис. 136 показаны кривые, характеризующие прямое и обратное упругие после-действия, в виде зависимостей деформации от нагрузки и времени. [c.182]

Как следует из схемы, представленной на рис. В.1, информация о НДС является ключевой для анализа прочности и долговечности элементов конструкций. Поэтому правильность оценки работоспособности той или иной конструкции в первую очередь зависит от полноты информации о ее НДС. Аналитические методы позволяют определить НДС в основном только для тел простой формы и с несложным характером нагружения. При этом реологические уравнения деформирования материала используются в упрощенном виде [124, 195, 229]. Анализ НДС реальных конструкций со сложной геометрической формой, механической разнородностью, нагружаемых по сложному термо-силовому закону, возможен только при использовании численных методов, ориентированных на современные ЭВМ. Наибольшее распространение по решению задач о НДС элементов конструкций получили следующие численные методы метод конечных разностей (МКР) [136, 138], метод граничных элементов (МГЭ) [14, 297, 406, 407] и МКЭ [32, 34, 39, 55, 142, 154, 159, 160, 186, 187, 245]. МКР позволяет анализировать НДС конструкции при сложных нагружениях. Трудности применения МКР возникают при составлении конечно-разностных соотношений в многосвязных областях при произвольном расположении аппроксимирующих узлов. Поэтому для расчета НДС в конструкциях со сложной геометрией МКР малоприменим. В отличие от МКР МГЭ позволяет проводить анализ НДС в телах сложной формы, но, к сожалению, возможности МГЭ ограничиваются простой реологией деформирования материала (в основном упругостью) [14]. При решении МГЭ упругопластических задач вычисления становятся очень громоздкими и преимущество метода — снижение мерности задачи на единицу, — практически полностью нивелируется [14]. МКЭ лишен недостатков, присущих МКР и МГЭ он универсален по отношению к геометрии исследуемой области и реологии деформирования материала. Поэтому при создании универсальных методов расчета НДС, не ориентированных на конкретный класс конструкций или вид нагружения, МКЭ обладает несомненным преимуществом по отношению как к аналитическим, так и к альтернативным численным методам. [c.11]

Деформированное состояние сложной оболочечной конструкции характеризуется не только жесткостью основных ее элементов, но и такими особенностями, как наличие упругого заполнителя и внутреннего давления видом действующих нагрузок местом их приложения и взаимным влиянием жесткостью подкрепляющих шпангоутов и упругостью диафрагм (сферических или конических оболочек, связанных со шпангоутами). Введение понятий эквивалентная жесткость и эквивалентная нагрузка значительно упрощает схему расчета сложной оболочечной конструкции. [c.129]

Основные особенности расчета искажений оптического пути Л/, в кристаллических средах заключаются в методике определения зависимости изменения показателя преломления вследствие температурных напряжений и деформаций. Для кристаллов вид тензора пьезооптических коэффициентов является более сложным, чем для изотропной среды, и зависит, как уже было сказано, от взаимной ориентации кристаллографических осей, связанных с активным элементом, и осей координат, в которых производится расчет. Некоторые ориентации, однако, допускают приближенный или даже точный расчет изменений оптического пути с введением термооптических характеристик, выражаемых через р = dn/dT и упругие и фотоупругие константы материала [31, 116, 141, 142]. [c.43]

Следует отметить, что именно определение модуля поперечной упругости является наиболее сложной задачей определения деформативных свойств композита по соответствующим характеристикам компонентов. В зависимости от расчетной модели и метода расчета могут быть получены значительно различающиеся результаты. Поэтому в литературе приводится множество выражений для определения модуля поперечной упругости по упругим и структурным параметрам компонентов композита. Некоторые результаты, полученные различными авторами, сопоставлены в работе [12]. Ввиду того что решение объемной граничной задачи теории упругости для двухфазного повторяющегося элемента композита весьма трудоемко и результаты в основном получаются в численном виде, понятны стремления многих авторов получить более простые, хотя иногда и весьма приближенные решения. [c.47]

Основным элементом аппаратуры, определяющим важнейшие эксплуатационные характеристики импедансного метода, является датчик. Поэтому выбору параметров датчика должно быть уделено особое внимание. Не имея возможности в рамках данной статьи заниматься детальным рассмотрением работы отдельных элементов датчика и их расчетом, ограничимся описанием конструкции, обладающей достаточно хорошими характеристиками (фиг. 54). В качестве излучающего 2 и приемного (динамометрического) 4 пьезоэлементов использованы пластины из титаната бария. Звукопроводящий стержень 1 выполнен из материала с небольшим удельным волновым сопротивлением (органическое стекло) в виде усеченного конуса и выполняет функции концентратора и трансформатора. Тыльная плоскость излучающего пьезоэлемента 2 нагружена на отражающую массу 3, выполненную в виде стального цилиндра. Использование этой массы существенно повышает эффективность излучения упругой энергии в стержень 1. Контактный наконечник 7 выполняется из [c.108]

Эффективность вибрационной очистки может быть определена расчетом исходя из условия,- что при определенных ускорениях вибрации свободно лежащие или налипшие на элементы кузова вагона частицы груза преодолевают удерживающие их силы и высыпаются из вагона. Принимаем кузов вагона и находящийся на нем накладной вибратор в качестве жесткой системы, покоящейся на упругом основании рессорно-пружинных комплектов вагона, допускающем только вертикальные перемещения по оси г. Сопротивлением трения в клиновых гасителях тележек пренебрегаем, поскольку амплитуды виброколебаний настолько малы, что действие гашения колебаний практически не проявляется. Дифференциальное уравнение, позволяющее дать общую оценку основных параметров движения системы вибратор— вагон , имеет простейший вид [c.240]

Основными элементами большинства приборов являются стержни с очень сложной геометрией осевой линии (спираль баланса, различного вида камертоны с криволинейными плоскими и пространствеиными стержнями). Приборы времени, использующие гибкие стержни, получили распространение не только как часы, но и как преобразователи стабильных сигналов в раз- личных устройствах автоматики. ТЬчное определение текущего времени и измерение временных интервалов необходимо при управлении механическими объектами (например в авиации, при космических исследованиях) и производственными процессами. Точность показаний прибора времени в большой степени зависит от точности расчета и изготовления упругого элемента. [c.5]

Как только были созданы вычислительные программы для расчета перемещений в характерном элементе системы волокно — матрица, стало доступным рассмотреть широкий класс возможных расположений волокон и свойств компонентов. Можно исследовать частные случаи нагружения параллельно направлению укладки волокон, перпендикулярно этому направлению, случаи сдвига параллельно и перпендикулярно волокнам и с.лучаи температурной усадки. Более общие результаты можно получить при суперпозиции этих простых видов нагружения. Таким образом, возможно определить основные константы композита, распределения напряжений и деформаций в матрице, распределение напряжений около границы раздела волокно — матрица, а также на основе различных критериев можно предсказывать разрушение. Справедливость результатов обычно проверяется точностью предсказания упругих констант однонаправленных композитов. Предсказания прочности знаяительно менее надежны. [c.335]

В дальнейшем этот интенсификатор был модернизирован в целях сохранения испытанного и проверенного способа дистанционирования твэлов с помощью упругих элементов (пуклевок) — ячеек штатных дистан-ционирующих решеток кассеты реактора РБМК. Интенсификатор выполнялся на основе ячеистой дистанционирующей решетки в виде отрезков скрученных лент. Отрезки скрученных лент нижним концом вваривались в свободные для прохода теплоносителя отверстия между ячейками штатной дистанционирующей решетки. При этом ширина скрученных лент выбиралась с таким расчетом, чтобы обеспечить зазор между кромками скрученных лент и стержнями. Основное назначение зазора между [c.148]

Однонаправленно упрочненный боралюминий может рассматриваться как ортотропный материал, проявляющий изотропию в поперечном направлении, выражаклцуюся через пять независимых упругих констант. Однако боралюминий часто применяется в виде набора монослоев, представляющих элементы конструкций со сложной укладкой. В этом случае он рассматривается как тонкий ортотропный слой, находящийся в плоско-напряженном состоянии, описываемом только четырьмя независимыми упругими константами. Этими константами являются осевой модуль упругости поперечный модуль упругости основной коэффициент Пуассона Vj2 и плоскостной модуль сдвига Подробное объяснение, выражающее соотношение констант в композиционном материале, было сделано Эштоном и др. [6], которые показали, что расчет упругих констант в композиционных материалах может [c.453]

В данной главе описаны различные методы расчетов распределения напряжений вокруг острых концентраторов напряжений или трещин. Все аналитические решения включают использование в той или иной форме комплексных переменных. Функции напряжений Вестергаарда обычно позволяют получить основные параметры полей напряжений у вершины трещины, но в более сложных случаях, относящихся к реальным образцам, необходимо использовать функцию напряжений в виде полинома или конформные отображения. Для моделирования трещин могут быть использованы и ряды дислокаций. Метод конечных элементов применяется все шире, вытесняя постепенно метод уравнений в конечных разностях, тем самым широко привлекая вычислительную технику для решения большого числа совместных линейных уравнений, представленных матрицей жесткости. Для моделирования упруго-пластической деформации по типу I при плоском [c.88]

При исследовании деформаций больших фланцев сосудов высокого давления в качестве основных расчетных элементов при составлении расчетной схемы фланца используют оболочку, жесткое кольцо балку. При нагружении таких сосудов типичной является ситуация, когда на узкие грани фланцев, сжимающие прокладку, действует со стороны прокладки момент сил реакции, довольно большой по сравнению с моментом от со-единительньцс шпилек, и поэтому требуется точно знать распр еделение сил реакции по радиусу. Расчетная схема, использующая оболочечйый элемент, позволяет приближенно учесть этот факт. Но есть еще однО обстоятельство, которое не учитывается при использовании указанного набора базисных элементов ), — это пластическая деформация прокладки. Из-за нее расчеты, основанные на линейно-упругой модели материала, могут стать неэффективными с другой стороны, применение базисного элемента в виде жесткого кольца может внести неточность в описание общего упругого поведения колец фланцев. Настоящая глава посвящена выяснению этих вопросов. С этой целью в ней проанализировано поведение узких фланцев двух разновидностей, типичных для фланцев реакторов с водой под давлением (ВВЭР), при помощи метода конечных элементов (упругих и упругопластических). Результаты расчетов сравниваются с вычислениями по расчетной схеме, использующей упомянутые выше базисные элементы, и с экспериментальными результатами. Экспериментальные данные о локальных деформациях прокладки получены с помощью специального оптического устройства, луч которого пропускался через канал для определе ния утечки во фланце силового корпуса ВВЭР. Для определения поворотов фланцев применялись тензодатчики, расположенные на силовых корпусах ВВЭР кроме того, датчики были наклеены и на шпильках. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...