Теория приспособляемости

Развитие теории приспособляемости позволяет предварительно охарактеризовать критерии предельных состояний по стабилизации полей деформаций, по накоплению формоизменения, по накоплению циклического повреждения. [c.35]

Применительно к условиям повторного нагружения ib последние 10—15 лет существенное развитие получила теория приспособляемости [80, 81, ПО, 112, 123, 127, 141, 173, 174, 176], имеющая глубокую овязь с теорией предельного равновесия. Кроме допущений, используемых в последней, в теории приспособляемости обычно принимается, что диаграмма деформирования (идеализированная) сохраняется неизменной при повторных нагружениях любого типа. [c.8]

Теория приспособляемости конструкций, испытывающих повторные воздействия температурного поля, стала развиваться сравнительно недавно. В 1956—1957 годах Прагером было дано обобщение статической теоремы Мелана на случай одновременных тепловых и механических нагружений, а также рассмотрены некоторые примеры [125, 126]. По-видимому, впервые в этих работах было сделано важное заключение о том, что принцип, в силу которого несущая способность не [c.9]

Среди других публикаций последних лет, посвященных применению теории приспособляемости к задачам изотермического нагружения, отметим исследование [55], в котором изучается поведение идеального упруго-пластического полупространства при повторных перекатываниях по его поверхности жесткого цилиндра, прижатого некоторым усилием, а также работу [204], где обсуждается вопрос о постановке задач теории приспособляемости в обобщенных усилиях. [c.10]

Рис. 12,8 соответствует обычной (общей) постановке задачи теории приспособляемости, когда необходимо определить пре- [c.23]

ТЕОРИЯ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТИ И СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.33]

Теория приспособляемости, являющаяся частью общей теории идеальных упруго-пластических сред, основывается на идеализированной диаграмме деформирования, не учитывающей упрочнения материала. Наиболее близкими к такой идеализации являются диаграммы обычных (нелегированных) сталей со средним содержанием углерода, которые имеют площадку текучести. Для конструкционных элементов из таких сталей предпосылки и, следовательно, выводы теории приспособляемости должны выполняться наиболее точно. [c.33]

Естественно, что при ознакомлении с теорией приспособляемости возникает вопрос, насколько существенные изменения в описание поведения конструкции вносит пренебрежение упрочнением материала при монотонном и циклическом нагружениях как повлиял бы на условия приспособляемости учет этих свойств, обнаруживаемых при испытаниях реальных материалов. [c.34]

Учет циклического упрочнения материала привел бы к следующей формулировке задачи теории приспособляемости зная интервалы изменения действующих нагрузок (для некоторого фиксированного цикла) и характеристики циклического деформирования материала, необходимо определить число циклов до (условной) приспособляемости, когда пластическая деформация в каждом полуцикле станет меньше величины, установленной заданным допуском. Суммарная пластическая деформация, а также энергия, рассеянная за время, предшествующее приспособляемости, при этом остаются неизвестными. [c.36]

Переходя к изложению фундаментальных теорем теории приспособляемости и опирающихся на них методов решения, остановимся на принятой системе обозначений и необходимых сведениях из теории идеальной пластичности. [c.52]

Следует иметь в виду, что фактически речь здесь идет о начальной стадии разрушения, поскольку изменения в геометрии, связанные с ростом пластической деформации, не учитываются в уравнениях равновесия. Такая концепция разрушения характерна для теории предельного равновесия, она подразумевается ив теории приспособляемости. [c.57]

Как и соответствующая теорема теории предельного равновесия, статическая теорема теории приспособляемости в общем [c.61]

С другой стороны, оптимальное решение отвечает такому наименьшему (наибольшему) значению целевой функции (2.23), при котором система ограничений становится несовместной. Это полностью соответствует второму утверждению статической теоремы теории приспособляемости (или аналогичному утверждению статической теоремы теории предельного равновесия [81]). [c.65]

Отличия, которые имеются в формулировке задачи теории приспособляемости, рассмотрим на примере аналогичной пластины (рис. 34), края которой защемлены (но так, что это не препятствует ее тепловому расширению). Пластина испытывает циклические воздействия внешней нагрузки (О р р ) и осесимметричного температурного поля. Предположим здесь, для простоты, что температура линейно изменяется по толщине [c.68]

ПРИБЛИЖЕННАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТИ (ПОЛУЧЕНИЕ НИЖНИХ ОЦЕНОК НА ОСНОВЕ СТАТИЧЕСКОЙ ТЕОРЕМЫ) [c.79]

Полученные поля напряжений статически допустимы и отвечают кинематически возможному механизму разрушения (последний реализуется при произвольном увеличении одного из параметров — температурного поля или нагрузки). Отсюда следует, что решение (3.40) в рамках, принятых в теории приспособляемости допущений, является точным (полным). [c.103]

Особенностью кинематических теорем и основанных на них методов расчета является то обстоятельство, что они позволяют определять верхнюю оценку для коэффициентов запаса. Таким образом, при сочетании с соответствующими статическими методами (теории предельного равновесия или теории приспособляемости) удается определить границы, между которыми находится значение фактического коэффициента запаса конструкции. Естественно, что в более простых случаях, когда число кинематически возможных механизмов ограничено или, тем более, действительный механизм разрушения очевиден, кинематические методы самостоятельно позволяют находить полные решения (одновременно удовлетворяющие статическим условиям) для предельных или приспособляющих нагрузок. В последние годы благодаря применению аппарата линейного программирования такие возможности появились и для более сложных задач. [c.104]

Таким образом, определение условия знакопеременного течения не связано с какими-либо принципиальными трудностями и не требует в каждом конкретном случае непосредственного применения теорем теории приспособляемости. [c.113]

Кинематическая теорема определяет верхнюю границу для предельно допустимых интервалов изменения нагрузок. С другой стороны, статическая теорема теории приспособляемости позволяет получать нижние оценки для тех же величин. Таким образом определяется вилка , внутри которой находится точное (полное) решение. Совпадение двусторонних оценок должно свидетельствовать о том, что такое решение найдено. [c.113]

Введение обобщенных усилий основывается на кинематической теореме теории приспособляемости. Формулировка статической теоремы в обобщенных усилиях в связи с этим требует дополнительного обоснования. Аналогично известному доказательству этой теоремы [81], можно показать, что прогрессирующее разрушение невозможно, если существует такое статически возможное стационарное распределение, обобщенных усилий Qmn, уравновешивающее постоянные нагрузки, что [c.120]

Здесь не учитывается упрочнение, связанное с той частью пластической деформации, которая необходима для образования благоприятного для приспособляемости распределения остаточных напряжений, что приведет к некоторой ошибке в опенке величины общей деформации. Учет этой части пластической деформации требует привлечения статической теоремы теории приспособляемости и уравнений, связывающих остаточные напряжения с накопленной пластической деформацией, что существенно усложняет решение. [c.128]

Как отмечалось выше, при общей постановке задачи теории приспособляемости, когда программа нагружения не оговаривается, достаточно рассмотреть некоторые наиболее неблагоприятные последовательности нагружения. Так, при определении условия знакопеременного течения в соответствии с неравенством (3.10) для точек центральной части диска это будут сочетания разгона и нагрева (или останова и выравнивания температуры), т. е. все пути, соединяющие точки а я с (рис. 70). Для точек, расположенных на периферии диска, наибольшее изменение окружных напряжений отвечает направлению нагружения bd. [c.152]

Между тем известны случаи, когда вследствие усиленного охлаждения центральной части несущая способность диска снижалась, после ряда пусков обнаруживалось остаточное увеличение его наружного диаметра 103]. Такие факты не находят объяснения в рамках теории предельного равновесия, но они становятся понятными при использовании теории приспособляемости и отражаются запасом то прогрессирующему разрушению. [c.159]

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ НА ОСНОВЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРЕМЫ ТЕОРИИ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТИ [c.215]

С развитием представлений и методов теории приспособляемости стало еще более очевидным, что эта теория является обобщением анализа предельного равновесия упруго-пластических тел на произвольные программы нагружения. Соответственно теория предельного равновесия может рассматриваться как частный случай, характеризующийся однократным и пропорциональным нагружением. Связь и аналогия обеих теорий хорошо видна при общей статической формулировке задач, а также при сопоставлении преобразованного применительно к условиям прогрессирующего разрушения уравнения кинематической теоремы Койтера с аналогичным уравнением теоремы о разрушении. [c.244]

Убедительным аргументом в пользу теории приспособляемости является продемонстрированная возможность воспроизведения на основе соответствующего теоретического анализа (гл. VH) условий интенсивного необратимого формоизменения при повторных воздействиях температурных полей. Весьма вероятно, что эффекты такого рода могли бы оставаться незамеченными при использовании теорий, основанных на более сложных моделях среды. [c.245]

Эксперименты, проведенные ла образцах из малоуглеродистых сталей, показали, что теория приспособляемости может давать не только качественные, но и удовлетворительные количественные оценки для условий, приводящих к циклической пластической деформации (в частности, односторонней). Однако в делом для конструкций, выполненных из реальных материалов, эта теория должна рассматриваться как некоторое приближение. Естественно, что для материалов, которые разрушаются хрупко, она вообще непригодна. [c.246]

Для объектов кратковременного использования, при малом числе цикл ов нагружения за весь ресурс, а также для элементов, работающих заведомо в пластической области, когда образование начальных трещин не связано с большой опасностью (например, сопловые лопатки-), значение теории приспособляемости, по-видимому, ограничивается качественным анализом явлений. [c.246]

Естественное стремление как можно лучше отразить свойства реальных материалов приводит к попыткам выхода за рамки допущений классической теории, основанной на принятии идеализированной модели среды. При этом, как было отмечено в гл. I, необходимо изменение формулировки основной задачи теории приспособляемости. Следует также иметь в виду, что при оценке влияния реальных механических свойств приходится исходить из определенной (а не произвольной) программы нагружения, учитывая отвечающий ей механизм разрушения. Так, влияние эффекта Баушингера и изменения диаграммы деформирования при чередовании знака пластической деформации имеет существенное значение для условий знакопеременного течения, но оно не сказывается, если повторные нагружения приводят к одностороннему накоплению деформации. С другой стороны, в последнем случае обычное деформационное упрочнение является дополнительным резервом приспособляемости. [c.247]

Наряду с конкретными приложениями, следует иметь в виду также познавательное значение теории приспособляемости. В частности, известная аналогия между поведением реальных материалов и моделей, образованных из элементов, наделенных идеализированными свойствами, которая нашла отражение и в этой книге, свидетельствует об еще не исчерпанных возможностях применения соответствующих методов к анализу процессов, протекающих в материале при повторных нагружениях. [c.247]

Гохфельд Д. А. Некоторые задачи теории приспособляемости пластин и оболочек. В сб. Труды VI Всесоюзной конференции по теории оболочек [c.250]

Г о X ф е л ь д Д. А. Теоремы и методы теории приспособляемости упруго-пластических тел. В сб. Тепловые напряжения в элементах конструкций . Вып. 7. Киев, Наукова думка , 1967. [c.250]

Гохфельд Д. А., Чернявский О. Ф. Теория приспособляемости и накои-ление деформаций при теплосменах.— Матер. Всесоюзн. симиоз. по малоцикловой усталости при повышенных температурах. Челябинск ЧПИ, 1974, вып. 3. [c.281]

В книге рассмотрены вопросы прочности конструкций, испытывающих повторные воздействия механических нагрузок и нестационарных температурных полей, оценки несущей способности таких конструкций на основе теории приспособляемости, ее приложение к расчету вращающихся дисков, пластин и оболочек. Указаны условия прогрессирующего формоизменения при теплосмепах. Приведено сопоставление результатов расчетов, эксплуатационных данных и экспериментов. [c.2]

По мнению автора, соответствующие возможности предоставляются теорией приспособляемости — обобщением теории предельного равновесия на случай повторно-переменно-го нагружения. В этой теориц в качестве модели среды принимают идеальное упруго-пластическое тело, что обеспечивает относительную простоту и наглядность получаемых решений, позволяет уяснить влияние различных факторов на несущую способность конструкции, включая и те проявления свойств реального материала, которые непосредственно моделью не отражаются. [c.3]

Изложению основ теории приспособляемости, ее фундаментальных теорем и опирающихся на них методо1В, их иллюстрации применительно к поставленной задаче расчета конструктивных элементов машиностроения на повторные воздействия температурного поля посвящена значительная часть книги. С другой стороны, поскольку имелись в виду прикладные цели, определенное внимание уделяется в ней условиям эксплуатации соответствующих объектов, характерным видам нарушения прочности, экспериментальным данным и их сопоставлению с результатами расчетов. [c.3]

Как отмечалось, теплосмены могут приводить к разрушению только в том случае, если они сопро(вождаются пластической деформацией, поскольку их число, как правило, слишком мало, чтобы вызвать обычное усталостное разрушение. Поэтому отсутствие пластического течения (исключая ограниченную пластическую деформацию на первых этапах нагружения) может быть принято в качестве достаточного условия прочности. Тем самьгм несущая способность конструкции определяется возможностью возникновения в ней такого стационарного распределения собственных (самоуравновешенных) напряжений, при котором чисто упругое поведение обеспечивается при всех воздействиях, отвечающих условиям работы, а расчет на прочность сводится к задаче теории приспособляемости. [c.8]

Начальная стадия развития теории ириопособляемости была связана лреимущественно со стержневыми конструкциями и задачами, интересующими инженера-строителя [189, 207 й др.]. Статическая теорема теории приспособляемости для трехмерной среды была доказана Меланом в 1938 г. [208, 209, 218]. В 1956 г. Койтером была установлена вторая (кинематическая) теорема и затем дано наиболее ясное и последовательное изложение научных основ теории приспособляемости, рассматриваемой как часть общей теории идеальных упруго-пластических сред 80, 81]. [c.9]

В Советском Союзе проблемой прочности и деформируемости конструкций при многократных приложениях нагрузки стали интересоваться еще в 30-х годах [97, 116, 159]. Значительный вклад в теорию приспособляемости внесли исследования А. Р. Ржаницына и его учеников [88, 141, 144]. Весьма интенсивно развивалась в СССР теория предельного равновесия [23, 141, 167], да.дьнейшнм обобщением которой является теория приспособляемости. Общепризнанно, что А. А. Гвоздев еще в 1936 г. предвосхитил основные результаты в области, получившей впоследствии название предельного анализа. [c.9]

Диаграмма деформирования в теории приспособляемости считается не изменяющейся при повторных нагружениях лю1бо-го типа. Между тем, как показали исследования, в общем это [c.33]

Увеличение предела упругости определяется накопленной пластической деформацией и может быть с ней связано оцреде-ленным соотношением (рис. 20). Постановка задачи теории приспособляемости будет следующей зная интервалы изменения действующих нагрузок и температурного поля, а также деформационные характеристики материала, необходимо опреде- [c.36]

Задача теории приспособляемости состоит в отыскании такой (удовлетворяющей статическим условиям при нулевых внешних нагрузках) функции самонапряжения pij, которая при ограничении (2.22) обращает в максимум интервал изменения одного из параметров нагрузки (или телшературного поля) при фиксированных интервалах изменения других параметров. Таким путем последовательно может быть определена вся область приспособляемости, граница которой отвечает предельной зависимости между интервалами изменения нагрузок и температурного поля. [c.62]

Вопрос о постановке задач теории приспособляемости в усилиях с более об1цих позиций рассмотрен в гл. IV. [c.69]

Для цикла, отвечающего общей постановке задачи теории приспособляемости, когда давление и температура могут изменяться в определенных интервалах произвольно, соответствующее решение может быть получено путем анализа сечений области возможных состояний (рис. 36) плоскостями ш = onst. Одно из таких сечений (при малых значениях давления) дано на рис. 38. Нетрудно за- [c.85]

В теории приспособляемости, как и в теории предельного равновесия, метод расчета, в котором используется кинематическое представление о механизмах разрушения, основанный на применении интегральных условий равновесия (в о бщем случае они записываются в форме уравнения виртуальных работ), носит название кинематического [124]. [c.104]

Челябинским политехническим институтом совместно с Челябинским тракторным заводом было проведено исследование прочности рабочего колеса радиально-осевой турбины турбокомпрессора ТКР-11 при нестационарных тепловых режимах [38, 83] в связи с наблюдавшимися при доводочных испытаниях разрушениями в виде трещин на тонкой части диска (рис. 79). Была замечена также деформация колеса, в частности, коробление его кромки. Исследование включало термо-метрирование колеса при нестационарных тепловых режимах, которое было проведено как при неподвижном (заторможенном), так и при вращающемся (/гщах=45 000 об/мин) роторе анализ напряженного состояния и оценку прочности диска в условиях теплосмен, выполненную на основе теории приспособляемости натурные прочностные испытания колеса при многократных пусках. [c.170]

Развитие методов теории приспособляемости должно увязываться с теми инженерными задачами, которые могут быть решены этим путем. В дайной книге были рассмотрены возможности применения теории приопособляемости к анализу поведения и оценке несущей способности элементов конструкций,, работающих при нестационарных тепловых режимах. [c.245]

Данные эксплуатации ряда объектов и специально поставленных экспериментов, приведенные в I, V и VH главах, позволяют заключить, что теория приспособляемости дает качественно достоверное описание поведения упруго-пластических конструкций в условиях теплосмен. Наиболее часто встречаются разрушения, связанные с возникновением локальной знакопеременной пластической (или вязко-пластической) деформации. Р1меется та кже немало примеров, когда циклические воздействия температурного поля в сочетании с механической нагрузкой (или без нее) приводят к прогрессирующему формоизменению.. Снижение несущей способпости (в смысле уменьшения предельной нагрузки) оказывается довольно типичным для ряда конструктивных элементов, работающих при теплосменах. Как показывают расчеты (получившие частичное экспериментальное подтверждение), оно может быть весьма существенным (30— 60% и более). [c.245]

Однако, расюматривая возможности уточнения теории приспособляемости, не следует упускать из виду преимуществ,, связанных с ее простотой (в принятой формулировке) и наглядностью получаемых результатов. Эти качества делают разумным применение данной теории в проектировочных расчетах, в частности, при отсутствии полных данных об условиях работы конструкции и характеристиках материалов. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...