Изгиб 262 — Концентрация напряжений поперечный

Фиг. 112. Масштабный фактор при изгибе и кручении валов в зависимости от диаметра / — углеродистая сталь при отсутствии концентрации напряжений 2 —легированные стали при отсутствии концентрации напряжений и углеродистая сталь при наличии умеренной концентрации напряжений (поперечные отверстия при

Концентрация напряжений при изгибе. В местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений балки наблюдается концентрация напряжений. На рис. 149 приведены эпюры нормальных напряжений, возникающих в балке при отсутствии концентрации напряжений (рис. 149, а) и при наличии концентра- [c.217]

Коэффициенты концентрации напряжений верхняя кривая — растяжение тонкой пластины с поперечным отверстием, h=P/F , где Ffi=b (D — а) нижняя кривая — изгиб вала с поперечным отверстием ан=М /1Г , где [c.330]

В отнощении специальных вопросов и устных задач приведем несколько примеров таких вопросов 1. Можно ли нагрузить брус квадратного поперечного сечения так, чтобы он работал на плоский косой изгиб 2 При каком условии сжатый стержень надо рассчитывать на устойчивость по максимальному моменту инерции 3. В каком случае коэффициенты запаса устойчивости стержней из углеродистой и легированной стали, имеющих одинаковые размеры и сжимаемых одинаковыми силами, одинаковы и в каких различны 4. Одинаковы ли теоретические, а также эффективные коэффициенты концентрации напряжений для двух одинаковых деталей, одна из которых изготовлена из среднеуглеродистой стали, а другая из легированной [c.36]

При изгибе, как и при растяжении или кручении, в местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений наблюдается концентрация напряжений. Если нагрузка статическая, то концентрация напряжений в деталях из пластичного материала неопасна благодаря перераспределению напряжений в зоне концентратора вследствие текучести. В случае же хрупких материалов, когда не приходится рассчитывать на ограничение максимальных напряжений, так как уровень последних будет определяться временным сопротивлением материала, при расчете детали на прочность нужно учитывать концентрацию напряжений. [c.284]

Кроме концентрации нормальных напряжений при изгибе в не которых случаях приходится иметь дело с концентрацией касательных напряжений, в частности при поперечном изгибе уголковых, швеллерных, тавровых и двутавровых балок. В данном случае концентрация напряжений обусловливается резким изменением толщины элементов сечения балки в месте соединения полки со стенкой. Как показывают детальные исследования картины распределения касательных напряжений при изгибе, например в балке двутаврового сечения, фактическое распределение касательных напряжений не отвечает картине, приведенной на рис. 275, а, полученной на основании расчетов по формуле (10.20). По линии / — /, совпадающей с осью симметрии сечения, распределение касательных напряжений будет с достаточной точностью изображаться графиком рис. 275, б. По линии же 2—2, проходящей у самого края стенки, распределение напряжений в случае малого радиуса закругления в месте сопряжения стенки с полкой будет представляться кривой, показанной на рис. 275, в. Из этого графика видно, что в точках входящих углов сечения касательные напряжения теоретически достигают очень большой величины. На практике эти входящие углы скругляют, напряжения падают и их распределение в точках линии 2—2 примерно представляется кривой, приведенной на рис. 275, г. [c.288]

Здесь, как и ранее, k и т—коэффициенты соответственно неоднородности материала и условий работы поправка за счет естественной неоднородности, выявляемой статистическими методами, требует того, чтобы коэффициент k был меньше 1 что касается коэффициента т, то по-прежнему, в нем учитываются явления концентрации напряжений (если это требуется по условиям работы балки) и прочие обстоятельства, ухудшающие работоспособность балки. В формуле (а) R и W — соответственно нормативное сопротивление материала при работе на изгиб и момент сопротивления площади поперечного сечения балки. [c.245]

При оиределении напряжений, необходимых для роста усталостной трещины, можно рассматривать не только разграниченные области распространения п нераспространения трещины, но и промежуточную область 127], в которой дальнейшее распространение трещины сопровождается ее повторной остановкой. Испытывали на усталость при чистом изгибе с вращением цилиндрические образцы с диаметром рабочей части 10 мм, содержащие поперечное отверстие диаметром 2 мм. Теоретический коэффициент концентрации напряжений для такого концентратора составляет 2,03. Образцы изготовляли из углеродистой стали со следующим химическим составом %) 0,34 С 0,24 Si 0,76 Мп 0,030 Р 0,025 S 0,09 Си 0,04 Ni 0,13 Сг. Сталь после нормализации при температуре 860 °С имела следующие механические свойства ав = 608 МПа От = 390 МПа з = 45°/о- Предел выносливости исходных образцов с отверстием из исследуемой стали был 158 МПа. [c.115]

Влияние зазора. Как показали результаты исследования всех типов проушин, увеличение зазора между диаметрами отверстия и нагрузочного пальца приводит к увеличению коэффициента концентрации напряжений у отверстия. Влияние зазора наиболее велико при минимальных значениях геометрических параметров, так как в этом случае уменьшается момент сопротивления проушины и ее жесткость, вследствие чего увеличиваются напряжения изгиба в поперечном сечении. К увеличению напряжений изгиба в поперечном сечении приводит увеличение зазора. [c.179]

Уменьшение площади поперечного сечения гладкой части стержня болта достигается либо стачиванием стержня (фиг. 291, в, г), либо осевым сверлением (фиг. 291, а). Сверлёный болт сравнительно с болтом без сверления обладает при равных площадях поперечного сечения меньшей упругостью при изгибе, так как момент сопротивления кольцевого сечения гораздо больше и, как показали опыты, имеет большую концентрацию напряжений в зоне перехода стержня к головке. [c.498]

Поперечное отверстие. Эффективные коэфициенты концентрации напряжений при изгибе н кручении [c.513]

Брусья прямые квадратного, круглого и прямоугольного сечения — Расчет на кручение и изгиб 342, 343 --круглого сечения — Кручение 300—302 --некруглого сечения — Кручение 301, 303, 312 --плоские (с узким прямоугольным сечением) — Изгиб — Устойчивость 368— 370 — Концентрация напряжений 390, 391 Брусья стальные — Канавки кольцевые — Концентрация напряжений 386—388 — Отверстия поперечные— Концентрация напряжений 386, 387 [c.974]

VI — эффективные коэффициенты концентрации напряжений (отношение предела усталости, полученного в результате испытаний гладких образцов, к пределу усталости, полученного на образцах с концентратором напряжений) соответственно при изгибе и при кручении [1, 10, 31, 33] — коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения — масштабный фактор (отношение предела усталости образцов и деталей реальных размеров к пределу усталости, полученному при испытаниях стандартных образцов малых диаметров) [1, 31] Кр — коэффициент влияния шероховатости поверхности [10, 31] Ку — коэффициент влияния упрочнения, вводимый для валов и осей с поверхностным упрочнением (закалка ТВЧ — цементация, азотирование и т. п.) [2, 7] и — коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении (см. табл. 16.2). [c.418]

Интерпретация эффективного коэффициента концентрации напряжений в испытаниях на изгиб. При определении уточненных значений эффективного коэффициента концентрации для образцов, испытывающих изгиб, возникают серьезные затруднения, они связаны с масштабным фактором, проявляющимся для гладких образцов, как описано в разд. 2.6 и 3.5. Здесь надо условиться, какое из значений предела выносливости для гладких образцов надо принять за основу либо значение, которое относится к малым образцам с тем же диаметром поперечного сечения, что и у образцов с концентрацией напряжений в зоне концентратора, либо значение, относящееся к образцам полного диаметра. Первый метод приводит к слегка завышенному эффективному коэффициенту концентрации, причем иногда он оказывается больше теоретического коэффициента по второму же методу получается несколько уменьшенный эффективный коэффициент концентрации, который в образце с плавным вырезом может оказаться меньше единицы. Такие результаты не являются вполне ясными и потому предпочтительнее вести испытания не на изгиб, а на осевую нагрузку. При определении чувствительности к концентрации напряжений правильнее было бы сопоставлять результаты с некоторым стандартным параметром [c.116]

Рис. 18. Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения при изгибе с вращением для образцов из углеродистой стали без концентрации напряжений

Опыт показал, что, сверх общих соображений об обеспечении прочности судна как подвергающейся изгибу балки, следует учитывать также и местные напряжения в области резких изменений поперечных сечений и вводить необходимые усиления. Такие именно условия создаются там, где на несущей конструкции главной палубы возводятся надпалубные постройки. Отмечено много случаев возникновения трещин на палубе и на стенках рубки близ углов. Другим важным очагом концентрации напряжений являются углы люков на главной палубе. Были случаи возникновения трещин именно в этих местах, откуда они распространяются постепенно через палубный настил. [c.520]

С момента выхода в свет первого издания этой книги применения теории пластинок и оболочек в практике значительно расширились, теория же пополнилась некоторыми новыми методами. С тем, чтобы оказать этим фактам должное внимание, мы постарались внести в книгу по возможности достаточное количество необходимых изменений и дополнений. Важнейшими дополнениями являются 1) параграф о прогибах пластинки, вызванных поперечными деформациями сдвига 2) параграф о концентрации напряжений вокруг круглого отверстия в изогнутой пластинке 3) глава об изгибе пластинки, покоящейся на упругом основании 4) глава об изгибе анизотропной пластинки и 5) глава, посвященная обзору специальных и приближенных методов, используемых при исследовании пластинок. Мы развили также главу о больших прогибах пластинки, добавив в нее несколько новых случаев для пластинок переменной толщины и ряд таблиц, облегчающих расчеты. [c.10]

При резких изменениях поперечного сечения, что часто встречается в валах круговых сечений, у выкружек имеет место значительная концентрация напряжений, которую нужно принимать во внимание. Если предположить, что точки максимальной концентрации напряжения для кручения и изгиба совпадают, то главные напряжения, соответствующие совместному действию кручения и изгиба, могут быть определены при помощи таблиц. При небольших радиусах выкружек коэффициенты концентрации имеют большие [c.590]

В табл. 29 приведены значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений Kf, полученные в работе [213], для различных значений отношения половины диаметра образца а к радиусу концентратора р. Анализ приведенных данных показывает, что учет неупругих деформаций с позиций, рассмотренных выше, дает результаты, качественно совпадающие с такими экспериментально установленными фактами, как более высокие значения пределов выносливости в условиях неоднородного напряженного состояния (изгиб, кручение сплошных и толстостенных трубчатых круглых образцов) по сравнению с однородным напряженным состоянием (растяжение — сжатие, кручение тонкостенных трубчатых образцов), влияние формы поперечного сечения образца, более низкие значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений по сравнению с теоретическими коэффициентами концентрации напряжений и т. п. [c.250]

Упрочнение. Большинство валов работает на изгиб и кручение. При таких видах нагружения напряжения в поперечном сечении увеличиваются в направлении к поверхности. На поверхности расположены основные источники концентрации напряжений, обусловленные изменением формы и шероховатостью поверхности, а также взаимодействием с сопряженными деталями. Зарождение усталостных трещин, приводящих к разрушению, начинается, как правило, с поверхности. На поверхности происходит изнашивание. [c.35]

Рис. 1.51. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с поперечным отверстием (для нетто-сечений) при изгибе

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для чугунных валов с поперечным отверстием при знакопеременном изгибе определяются по фиг. 52, поправочный коэффициент в зависимости от предела прочности дан на фиг. 53 и при знакопеременном кручении — по фиг. 54. Эти значения отнесены к пределам выносливости на гладких валах соответствующего диаметра. [c.460]

Перейдем к случаю изгиба и рассмотрим балку, имеющую серию отверстий ио поперечному сечению (рис. 230). При чистом изгибе все продольные слои работают на простое растяжение или сжатие, а потому условия концентрации напряжений по краям [c.229]

Рис. 140. Диаграмма теоретических коэффициентов концентрации напряжений при изгибе вала с поперечным отверстием

Для круглого поперечного сечения при изгибе и кручении и при отсутствии концентрации напряжений расчёт на прочность производится по приведённому моменту М р, определяемому по формуле табл. 40 или по графику фиг. 82. [c.124]

Величина предела выносливости стальной или чугунной детали, имеющей форму стержня, в интервале температур — 30 -г 400 °С и отсутствии коррозионной среды зависит от марки материала, коэффициента асимметрии цикла, испытываемой деформации (растяжения — сжатия, чистый сдвиг, кручение, поперечный изгиб), концентрации напряжений, размеров детали и еостояния ее поверхности он практически не зависит от частоты и характера изменения напряжений (например, синусоида или пилообразная линия на рис. Х1.3,а). [c.334]

В полноопорных коленчатых валах влияние изгибающих моментов сказывается значительно меньше, чем влияние крутящих моментов, тогда как в неполноопорных валах прочность шатунных шеек зависит как от крутящих, так и от изгибающих моментов. Щеки валов нагружены изгибающими моментами, действующими в плоскости колена, и крутящими моментами, возникающими от изгиба в плоскости, перпендикулярной плоскости колена. На щеки, кроме того, действуют осевые силы в соответствии с перерезывающими силами от поперечного изгиба. Области наибольшей напряженности в колене определяются местами концентрации напряжений, что обычно упрощает определение тех плоскостей, в которых должны действовать изгибающие моменты. Колено вала имеет две основные области концентрации напряжений поперечные отверстия для смазки и галтели сопряжений шеек и щек. В галтелях сопряжений наибольшие концентрации напряжений и при изгибе и при кручении возникают в области, прилегающей к плоскости колена. Только при изгибе перпендикулярно плоскости колена область наибольших напряжений значительно смещается в этой плоскости. [c.223]

При изгибе, как и при растяже1ши или кручении, в местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений наблюдается концентрация напряжений. Если нагрузка статическая, то [c.265]

Концентрация напряжений. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в тех местах деталей машин, где резко нарушается их призматическая или цилиндрическая форма, например, сверления, канавки для шпонок, ступенчатое изменение размеров поперечного сечения и т. п., возникают высокие местные напряжения, значительно превышающие номинальные. Номинальными называют напряжения, определяемые по обычным формулам сопротивления материалов, т. е., в частности, при растяжении о = N IF, наибольшее напряжение при изгибе Отах = и т. Д. Явлбние возникновения высоких местных [c.317]

Концентрация напряжений. В курсе Сопротивление материалов рассчитывали детали правильной цилиндрической или призматической формы, напряжения в поперечных сечениях которых определяли по формулам <5 = FIA — при растяжении o = MJW — при изгибе x = MJWp — при кручении. Эти напряжения называют номинальными. В большинстве случаев детали машин имеют сложную форму.Это не позволяет ограничиваться расчетом их по номинальным напряжениям, так как остается не выясненным вопрос о действительном напряженном состоянии детали. [c.19]

На рис. 1.7, й показано распределение напряжений в поперечном сечении, проходящем через надрезы в растянутой пластине. Наибольшие напряжения возникают у краев надрезов и они значительно превышают номинальные. Концентрация напряжений имеет резко выраженный местный характер, поскольку с удалением от концентратора напряжения быстро падают. Она зависит от вида и геометрических размеров концентратора (от толщины, ширины и глубины надрезов пластины). При изгибе ступенчатого вала (рис. . 1,6) в зоне галтели возникает концентрация напряжений, значение которой зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При посадке подшипника качения на вал с натягом (рис. 1.8) в кольце подшипника и цапфе вала возникает концентрация напряжений. При этом наибольшее их значение будет у краев напрессованного кольца. На рис. 1.9 показана концентрация напряжений в зоне ппюночного паза. [c.20]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений у поперечного сверления аэфф = 3. Предел текучести материала при изгибе От = 4300 кПсм -, предел текучести при кручении х- = 2200 кПсм , предел усталости на изгиб a i = 2700 кГ/см -, предел усталости на кручение t i=1500 кГ1см ,

[c.372]

Отдельные статические и усталостные испытания были проведены Отделением испытаний лаборатории динамики полета на базе ВВС США Райт-Петтерсон. При статических испытаниях деталь выдержала восемь циклов нагружения до максимальной нагрузки, часть из них при температуре 176 °С. Разрушение при статических испытаниях произошло при нагрузке, составляющей 123,5% критической расчетной для температуры 176° С. Исследования показали, что первая стадия разрушения началась при нагрузке, составляющей 105% максимальной расчетной, в прокладке под болт внешнего обшивочного листа, работающего на сжатие и располон енного над передней средней нервюрой в зоне высокой концентрации напряжений. Последующий сдвиг болтами привел к разрушению наконечников лонжеронов вследствие поперечного изгиба, затем последовало интенсивное вторичное разрушение обшивок и лонжеронов. Все деформации оставались [c.148]

Анализ возникновения и развития усталостных трещин в образцах с поперечными отверстиями при их испытании на кручение позволил выявить зону существования нераспространяю- щихся усталостных трещин. На рис. 40 приведена зависимость эффективного коэффициента концентрации напряжений от радиуса концентратора для образцов с различными отверстиями. В обоих случаях при радиусах отверстия меньще 0,5 мм в образцах были обнаружены нераспространяющиеся усталостные трещины, т. е. усталостное разрущение при радиусе поперечного отверстия г>0,5 мм определяется сопротивлением материала возникновению трещины, а при / <0,5 мм — сопротивлением ее развитию. Постоянство эффективного коэффициента концентрации напряжений в области существования нераспространяю-щихся усталостных трещин при кручении образцов с некруглыми отверстиями объясняется тем, что пределы выносливости этих образцов не зависят от радиуса концентратора. Это явление аналогично наблюдаемому при изгибе и осевом растяжении-сжатии. [c.87]

Ввиду значительной сложности конструкции траверс исследования первоначально проводятся на упрощенных плоских моделях по форме сечений травёрсы в продольном и поперечном направлениях. При исследовании упрощенных моделей применяются лаковые покрытия, тензометрия, поляризационно-оптический метод, а также непосредственное измерение прогибов при помощи индикаторов перемещений. По эпюрам изгибающих напряжений (фиг. УП. 34) можно видеть, что на контактных поверхностях вблизи среднего вертикального сечения действуют значительные силы трения. Картина полос интерференции, полученная поляризационнооптическим методом, выявляет места концентрации напряжений и показывает, что в продольных плитах наибольшие напряжения от действия изгиба наблюдаются на контуре отверстий, расположенных в растянутой зоне средней части плиты. Возле края [c.555]

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении валоа со шлицами, шпоночной канавкой, с резьбой н поперечным отверстием [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...