Теоретических коэффициентов концентрации
Полученные значения отличаются в большую сторону от теоретических коэффициентов, рассчитанных по формуле (4) на 15-18%.
Полученные значения отличаются в большую сторону от теоретических коэффициентов, рассчитанных по формуле (4) на 15-18%.
Большинству несущих деталей машин и элементов конструкций, как отмечалось выше, свойственны неодноосные и неоднородные напряженные состояния. Эти состояния наиболее характерны для зон конструктивной концентрации напряжений — отверстий, выточек, галтелей, патрубков, мест изменения толщин и присоединения укрепляющих элементов, резьб и т.д. Анализу упругих напряженных состояний в зонах концентрации посвящено большое число фундаментальных работ по решению краевых задач теории упругости (Н.И. Мусхелишвили, Г.Н. Савин, Г. Нейбер, Р. Петерсон и др.). Обобщение результатов этих работ, а также многочисленных экспериментальных исследований позволило получить обширную справочную информацию о важнейших параметрах концентрации напряжений, входящих в расчеты прочности, и ресурса — теоретических коэффициентах концентрации и градиентах напряжений [6-8, 10, И, 17]. Существенное значение при этом имеет тот факт, что значения теоретических коэффициентов концентрации а ст, определяющие уровень максимальной местной нагруженное™ при упругих деформациях, зависят только от .геометрии рассматриваемого элемента, относительных размеров зон концентрации и способа нагру-жения. Эти коэффициенты концентрации не зависят от уровня номинальных напряжений, модуля упругости Е и незначительно изменяются при варьировании коэффициента Пуассона ц.
Значение а0 в формулах (1.42) и (1.43) при определении интенсивности местных напряжений и деформаций следует рассчитывать как корень квадратный из произведения теоретических коэффициентов концентрации интенсивностей упругих напряжений и деформаций. Предельное значение коэффициента концентрации деформаций Ке по формулам (1.42) и (1.44) получают при снижении величины К^ от значения aa до единицы: при этом по формуле (1.42) предельное значение Ке равно а^, а по формуле (1.44) получаются бесконечно большие величины Ке .
На рис. 1.25 показаны зависимости коэффициентов концентрации деформаций Ке от номинальных напряжений ан для теоретических коэффициентов концентрации аст, равных соответственно 1,5; 2 и 3. Эти зависимости построены по уравнениям (1.57) и (1.58). При увеличении номинальных напряжений СУН от 1 /аст до единицы, коэффициенты концентрации деформаций Ке увеличиваются в большей степени, чем при номинальных напряжениях, превышающих предел текучести. Однако резкое увеличение номинальных деформаций в упругоготастической области при относительно небольшом увеличении коэффициентов концентрации деформаций приводит к
Уравнения (1.93) для сравнительно невысоких значений теоретических коэффициентов концентрации напряжений (аа < 3,5) использованы в [16] для оценки местных упругошгастических деформа-
ций. Применение этих формул в расчетах становится более обоснованным по мере снижения теоретических коэффициентов концентрации напряжений и номинальных напряжений, а также при повышении отношения предела прочности к пределу текучести (т.е. при увеличении характеристик m и Ет).
Для определения приведенных теоретических коэффициентов концентрации (аст)пр для каждой из составляющих главных напряжений cjj,
Определив суммарные приведенные местные деформации (напряжений), получаемые на основе указанных выше компонентов и теоретических коэффициентов концентрации напряжений, и отношение их к соответствующему суммарному приведенному напряжению, устанавливают значение (аа)пр.
В соответствии с рис. 4.19 расчет сопротивления малоцикловому разрушению, основанный на введении теоретических коэффициентов концентрации напряжений, дает существенное завышение долговечности при числах циклов менее 104. Так, при номинальных напряжениях, определяемых по условному пределу текучести а0 2 с коэффициентом запаса пт = 1,5, число циклов до разрушения по кривой 1 примерно в 6 раз больше, чем по кривой 6. Эти данные указывают на то, что при числах циклов менее 104 такой расчет дает неконсерва-
Если местные напряжения превышают предел текучести, то в (12.14) вместо теоретических коэффициентов концентрации аст используют коэффициенты концентрации напряжений в упругопла-стической области:
Большинству несущих деталей машин и элементов конструкций, как отмечалось выше, свойственны неодноосные и неоднородные напряженные состояния. Эти состояния наиболее характерны для зон конструктивной концентрации напряжений — отверстий, выточек, галтелей, патрубков, мест изменения толщин и присоединения укрепляющих элементов, резьб и т.д. Анализу упругих напряженных состояний в зонах концентрации посвящено большое число фундаментальных работ по решению краевых задач теории упругости (Н.И. Мусхелишвили, Г.Н. Савин, Г. Нейбер, Р. Петерсон и др.). Обобщение результатов этих работ, а также многочисленных экспериментальных исследований позволило получить обширную справочную информацию о важнейших параметрах концентрации напряжений, входящих в расчеты прочности, и ресурса — теоретических коэффициентах концентрации и градиентах напряжений [6-8, 10, И, 17]. Существенное значение при этом имеет тот факт, что значения теоретических коэффициентов концентрации а ст, определяющие уровень максимальной местной нагруженное™ при упругих деформациях, зависят только от .геометрии рассматриваемого элемента, относительных размеров зон концентрации и способа нагру-жения. Эти коэффициенты концентрации не зависят от уровня номинальных напряжений, модуля упругости Е и незначительно изменяются при варьировании коэффициента Пуассона ц.
Значение а0 в формулах (1.42) и (1.43) при определении интенсивности местных напряжений и деформаций следует рассчитывать как корень квадратный из произведения теоретических коэффициентов концентрации интенсивностей упругих напряжений и деформаций. Предельное значение коэффициента концентрации деформаций Ке по формулам (1.42) и (1.44) получают при снижении величины К^ от значения aa до единицы: при этом по формуле (1.42) предельное значение Ке равно а^, а по формуле (1.44) получаются бесконечно большие величины Ке .
На рис. 1.25 показаны зависимости коэффициентов концентрации деформаций Ке от номинальных напряжений ан для теоретических коэффициентов концентрации аст, равных соответственно 1,5; 2 и 3. Эти зависимости построены по уравнениям (1.57) и (1.58). При увеличении номинальных напряжений СУН от 1 /аст до единицы, коэффициенты концентрации деформаций Ке увеличиваются в большей степени, чем при номинальных напряжениях, превышающих предел текучести. Однако резкое увеличение номинальных деформаций в упругоготастической области при относительно небольшом увеличении коэффициентов концентрации деформаций приводит к
Уравнения (1.93) для сравнительно невысоких значений теоретических коэффициентов концентрации напряжений (аа < 3,5) использованы в [16] для оценки местных упругошгастических деформа-
ций. Применение этих формул в расчетах становится более обоснованным по мере снижения теоретических коэффициентов концентрации напряжений и номинальных напряжений, а также при повышении отношения предела прочности к пределу текучести (т.е. при увеличении характеристик m и Ет).
Для определения приведенных теоретических коэффициентов концентрации (аст)пр для каждой из составляющих главных напряжений cjj,
Определив суммарные приведенные местные деформации (напряжений), получаемые на основе указанных выше компонентов и теоретических коэффициентов концентрации напряжений, и отношение их к соответствующему суммарному приведенному напряжению, устанавливают значение (аа)пр.
В соответствии с рис. 4.19 расчет сопротивления малоцикловому разрушению, основанный на введении теоретических коэффициентов концентрации напряжений, дает существенное завышение долговечности при числах циклов менее 104. Так, при номинальных напряжениях, определяемых по условному пределу текучести а0 2 с коэффициентом запаса пт = 1,5, число циклов до разрушения по кривой 1 примерно в 6 раз больше, чем по кривой 6. Эти данные указывают на то, что при числах циклов менее 104 такой расчет дает неконсерва-
Если местные напряжения превышают предел текучести, то в (12.14) вместо теоретических коэффициентов концентрации аст используют коэффициенты концентрации напряжений в упругопла-стической области:
4.3.2.3. Для определения приведенных теоретических коэффициентов концентрации (аа)пр для каждой из указанных в п. 4.3.1.3, д составляющих главных напряжений о;, о,, afc от механических нагрузок по п. 4.1.9 используют соответствующие теоретические коэффициенты концентрации напряжений сц, аст., aCTfc с учетом того, что для равномерно распределенных и линейно распределенных изгиб-ных напряжений по п. 4.1.10 коэффициенты концентраций напряжений aa., аст , aCTfc различны, как и теоретические коэффициенты концентрации температурных напряжений (aa.)f, (aa.),, (aCTjt), для составляющих главных напряжений от температурных нагрузок. Последние определяются расчетом по значениям коэффициентов концентрации напряжений аст., аа., aa)t при равномерном одноосном растяжении, учитывающим 'влияние градиента температур по толщине и по образующей с использованием приближенной формулы
на основе указанных выше компонентов напряжений и теоретических коэффициентов концентрации напряжений, и отношение их к соответствующему суммарному приведенному напряжению по п. 4.3.1.3, устанавливают значение (аст)пр; величину (аст)пр принимают равной не менее единицы.
 Читайте далее:
 Территорией предприятия
Территории организации производятся
Территории прилегающей
Территории промышленного предприятия
Территории сооружений
Территорию предприятия
Точечного источника
Токсических соединений
Тщательное наблюдение
Токсического поражения
Токсичные соединения
Токсичных материалов
Токсичными соединениями
Трубопроводе соединяющем
Токсичность продуктов
|
