Прочность Сопротивление пластическим деформациям — Расчет

При расчете на сопротивление пластическим деформациям обычно допускают более низкие запасы прочности -3 связи с тем, что образование остаточных деформаций еще не приводит конструкцию к окончательному разрушению. При расчете на сопротивление хрупкому статическому разрушению запасы прочности должны быть повышены в силу опасности таких разрушений из-за возможного влияния высоких остаточных напряжений, неоднородности материала и т. д. При расчете на усталость запас прочности выбирается в зависимости от достоверности определения усилий и напряжений, уровня технологии изготовления деталей и т. д. [c.484]

Величины запасов прочности п-р при расчете на сопротивление пластическим деформациям принимаются й зависимости от степени пластичности материала, которая оценивается отноше-<Ут [c.484]

Сопротивление пластическим деформациям — Расчет 435 Прочность алюминиевых сплавов механическая — Характеристика 431 [c.554]

Расчет на прочность по сопротивлению пластическим деформациям производится по формуле [c.483]

Эти отклонения в данных о механической прочности характеризуются сомножителем 2. величина которого при применении более высококачественных материалов и совершенной технологии при расчете на сопротивление пластическим деформациям составляет 1,3—2,0 в зависимости от степени пластичности при расчете на усталость составляет 1,5— 1,7, увеличиваясь для менее однородных материалов (литье) и деталей больших размеров и сложных форм (п — 3 и более). [c.536]

Минимально допустимые значения запасов прочности при расчете на сопротивление пластическим деформациям принимают в зависимости от степени пластичности материала, характеризуемой отношением — [c.75]

Помимо проверки на выносливость, обычно выполняют расчет на статическую прочность (по сопротивлению пластическим деформациям), подставляя в формулу (10.32) взамен Па и Пх соответственно Пат И Пхт , определяемые по формулам (10.27), (10.28). [c.427]

Нередки случаи, когда передачи в отдельные периоды работы испытывают кратковременные перегрузки (пиковые нагрузки). Общее число циклов нагружения, соответствующих этим перегрузкам, обычно невелико и они практически не оказывают влияния на усталостную прочность вала (см. так же стр. 231, где сказано об учете пиковых нагрузок в расчетах зубчатых передач). Поэтому расчет на выносливость ведут по длительно действующей нагрузке — обычно по номинальной нагрузке (см. стр. 221) передачи. Но игнорировать пиковые нагрузки нельзя — по этим нагрузкам вал должен быть проверен на статическую прочность (или точнее — на сопротивление малым пластическим деформациям). Этот расчет выполняют по гипотезе энергии формоизменения (можно применять также гипотезу наибольших касательных напряжений) [c.369]

Книга соответствует традиционной программе машиностроительных вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях., расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. Даются элементарные сведения пв композиционным материалам. [c.32]

В случае хрупкого разрушения (Т л п определяет действительное сопротивление отрыву или хрупкую прочность материала (рис. 40, б). При вязком разрушении (когда образуется шейка) а и S характеризуют сопротивление значительной пластической деформации, а не разрушению. В конструкторских расчетах (т и 5,, практически не используются, так как трудно представить конструкцию, работоспособность которой не нарушится ири пластической деформации отдельных деталей или узлов. [c.64]

Равноценны ли термины запас прочности и коэффициент запаса прочности , каким из них следует пользоваться Думается, что запас прочности — понятие качественное, а не количественное. Любая конструкция должна иметь запас прочности, а для количественной оценки этого запаса пользуемся понятием коэффициента запаса. Кстати, не обязательно всегда говорить коэффициент запаса прочности , по-видимому, можно сказать коэффициент запаса . Некоторые преподаватели даже считают, что в тех случаях, когда расчет ведется по пределу текучести, неуместно говорить коэффициент запаса прочности , так как наступление текучести — не истинное нарушение прочности. Они говорят, например, так коэффициент запаса по отношению к пределу текучести пли коэффициент запаса по отношению к малым пластическим деформациям . Это верно, но термины излишне многословны, а потому неудобны. Мы условились о понимании термина нарушение прочности в сопротивлении материалов и нет надобности отказываться от этого понимания, а потому во всех случаях вполне допустимо говорить коэффициент запаса прочности , при желании слово прочности можно опускать как подразумевающееся, а не потому, что речь идет не о прочности. [c.78]

В методиках расчета, разработанных Институтом машиноведения АН СССР, сделан ряд допущений и упрощений, позволяющих выполнить расчет прочности и долговечности в рамках инженерных возможностей — с использованием аналитических зависимостей для кривых малоциклового разрушения, базовых статических и циклических свойств материала и схематизированных режимов эксплуатационного нагружения. Расчет местных напряжений и упруго-пластических деформаций проводится на базе коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в упругой области. Эти коэффициенты устанавливаются по теоретическим коэффициентам для заданных уровней номинальных нагружений с учетом сопротивления материалов неупругим деформациям при статическом и циклическом нагружении. Нестационарность режимов нагружения в инженерных расчетах учитывается по правилу линейного суммирования повреждений. Расчеты выполняются для стадии образования трещины в наиболее нагруженных зонах рассматриваемых элементов конструкций. [c.371]

Изложены основные разделы курса сопротивления материалов растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы, пластины и оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. Для лучшего усвоения теоретического материала даны примеры с решениями. По сравнению с предыдущими изданиями опущены параграфы и главы, не получившие широкого практического применения, внесены дополнения и уточнения с учетом современных тенденций развития механики и прочности конструкций. [c.4]

Развитие механики твердого тела на этих стадиях способствовало новой постановке вопросов сопротивления материалов, расчета прочности и долговечности элементов конструкций. Возникла вероятностная трактовка расчета на сопротивление усталости по признаку возникновения трещины, разработаны методы линейной механики разрушения для расчета на сопротивление хрупкому разрушению, методы расчета на сопротивление повторным пластическим деформациям в связи с явлениями усталости в пределах малого числа циклов. Эти методы все шире используются при проектировании высоконагруженных конструкций, они получают отражение в нормативных материалах промышленности. [c.5]

Прочность. Основным критерием работоспособности всех деталей является прочность, т. е. способность детали сопротивляться разрушению или возникновению пластических деформаций под действием приложенных к ней нагрузок. Методы расчетов на прочность изучаются в курсе сопротивления материалов. В расчетах на прочность первостепенное значение имеет правильное определение допускаемых напряжений [а] или [т], которые зависят от многих факторов. К ним относятся [c.21]

Для получения оценки долговечности с максимальным запасом прочности в расчет вводят минимальные значения характеристик сопротивления усталости (например, для наиболее опасных режимов неизотермического нагружения) и располагаемой пластичности (например, предельную пластическую деформацию при равномерном удлинении в состоянии деформационного охрупчивания). [c.23]

Методика расчета малоцикловой прочности базируется, как указано в гл. 1, на анализе распределения локализованных пластических деформаций и использовании характеристик сопротивления материала циклическому деформированию и разрушению. В общем случае весь комплекс расчетных данных включает [c.136]

Физическая природа предела ползучести и предела длительной прочности неодинакова. Предел ползучести характеризует сопротивление металла малой пластической деформации при повышенной температуре, а предел длительной прочности — сопротивление металла разрушению в условиях ползучести. Тем не менее в зависимости от обстоятельств каждая из этих характеристик может фигурировать в расчетах на прочность в условиях ползучести, тем более, что для каждого материала между этими характеристиками имеется определенная взаимосвязь. [c.168]

При теоретических расчетах прочности кристаллов обычно предполагают, что все атомы расположены в соответствии с кристаллической структурой. При таком строении пластическая деформация должна быть распределена по всему объему кристалла, так как все участки кристалла одинаковы. В результате можно было бы предполагать наличие одновременного скольжения параллельных плоскостей (подобно сдвигу в колоде карт). Все атомы участвовали бы в пластической деформации одновременно и оказывали бы большое сопротивление деформации. [c.58]

Современные конструкции и приборы находятся часто в весьма сложных условиях, характеризуемых высокими или очень низкими температурами, большими пластическими деформациями, высокими скоростями деформирования, наличием проникающих радиоактивных облучений и агрессивных сред, большими давлениями и т. д. В связи с этим наука о сопротивлении материалов, будучи разделом механики твердого деформированного тела, нуждается во все более обширных сведениях о деформируемости и прочности материалов, чтобы иметь возможность формулировать общие принципы для построения соотношений между физико-механическими параметрами, характеризующими поведение материалов под нагрузками, и строить теорию расчета, правильно отражающую реальные условия работы конструкций. [c.5]

Надо полагать, что сопротивление резанию должно возрастать с увеличением работы, потребной на пластическую деформацию и разрушение металла, и, следовательно, оно должно быть в какой-то мере пропорциональным пределу прочности относительному удлинению б и относительному сужению г1з. В этом отношении для расчетов при обработке конструкционных сталей более закономерна и может дать более точные результаты эмпирическая формула Глебова. [c.114]

Рассматривая лучи, отвечающие различным типам напряженного состояния материала, можем приближенно установить вид разрушения и выбрать, таким образом, подходящую теорию прочности. Например, луч 1 на диаграмме пересекает раньше всего линию сопротивления отрыву. Следовательно, материал разрушится путем опрыва без предшествующей пластической деформациии. Луч 2 пересекает сначала линию текучести, а затем линию сопротивления отрыву. Следовательно, при данном напряженном состоянии разрушение произойдет путем отрыва, но с предшествующей пластической деформацией. Для напряженного состояния, соответствующего лучу 3, после пластической деформации разрушение произойдет путем среза. В тех случаях, когда лучи, изображающие то или иное сложное напряженное состояние, пересекают прежде всего линию сопротивления отрыву, расчет прочности следует производить [c.193]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Деталь не должна разрушаться или получать пластические деформации при действии на нее нагрузок. Различают статическую потерю прочности и усталостные поломки деталей. Потеря прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести а,, для пластичных материалов или предел прочности ст для хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Усталостные поло.мки вызыва -отся длительным действием переменных напряжений, значение которых превышает характеристики выносливости материалов (например, о ,). Основы расчета на прочность и усталость были рассмотрены в разделе Сопротивление материалов . Здесь же общие законы расчетов на прочность т усталость рассматривают в применении к конкретным деталяму [c.260]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

При расчетах инженерных конструкций обычно считают недопустимым либо появление значительных пластических деформаций, либо разрушение всей конструкции в целом или ее отдельных элементов. Характерное напряжение, при котором пластический материал приобретает заметную пластическую деформацию, называется пределом текучести и обозначается От. Хрупкие материалы ведут себя практически упруго вплоть до момента разрушения, которое происходит при достижении напряжением значения Ов, так шазываемого предела прочности или временного сопротивления. Понятие о пределе текучести От было введено [c.54]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах - от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (1 2) Ю при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 -5 10 ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационар-ность местных напряжений и деформащ1Й в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10 —Ю представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 —10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

Таким образом, необходимо отметить, что явление холодной ползучести, отя и требует определенного внимания, но не может рассматриваться в качестве отрицательной характеристики конструкционных титановых сплавов по ряду причин. Действительно, при коэффициенте запаса 1,5 (минимальный для машиностроения) рабочие напряжения составляют 0,7 ia, т. е. близки к условному пределу ползучести и деформация ползучести ничтожно мала (--1% за 100 000 ч). При коэффициенте запаса 2 СТрад = 0,5(1 и, в частности, на сплаве Ti—6А1—2Nb—ITa—0,8Мо накопленная деформация не достигает 0,3% за 30 лет [9]. Следовательно, даже при минимальных запасах прочности явление ползучести в конструкциях не реализуется. Следует учитывать, что в плоском напряженном состоянии, а также в результате наклепа или поверхностной пластической деформации сопротивление ползучести увеличивается. Наконец,, важным обстоятельством является то, что титан, а-сплавы, отожженные а + р-сплавы не охрупчи-ваются под напряжением. При ползучести образец разрушается после накопления такой деформации, при которой он разрушается при испытании на разрыв. Поэтому на основании известных значений б. If, 6 , и т. п. долговечность элементов конструкций надежно прогнозируется путем несложных расчетов. [c.129]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению связана с тем, что в условиях работы элементы конструкций могут находиться в хрупких или квазихрупких состояниях (17, 28, 29). Основным фактором возникновения таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущими им свойствами хладноломкости является температура. На схеме (рис. 6) показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. В области температур, превышающих первую критическую Ткр1 для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов, не обладающих хладноломкостью в диапазоне температур работы конструкций (сплавы на основе магния, алюминия, титана), имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают после возникновения значительных пластических деформаций и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность при таких состояниях рассмотрены в гл. 2. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...