Оценка - концентрация - напряжение
Cтраница 2
 |
Расчетная схема осевого сечения осесимметричной крышки с патрубком и геометрические параметры узла ввода. [16] |
Длина патрубка ( величина h) принимается достаточной для того, чтобы на его верхнем торце напряженное состояние соответствовало осесимметричному одномерному НС толстостенной трубы, нагруженной внутренним давлением. В тоже время принятые предположения идут, в основном, в запас прочности и позволяют разработать расчетно-графическую методику оценки концентрации напряжений на этапе выбора конструктивного варианта крышки с вводом. Предлагаемая методика, упрощая и ускоряя процесс конструирования узла ввода, не отменяет необходимости уточненной оценки уровня напряжения рассматриваемого узла на этапе выполнения поверочного расчета на прочность. [17]
Для получения направления главных деформаций ( напряжений) и выявления наиболее напряженных зон поверхности детали нагрузка детали доводится до получения трещин в покрытии в интересующих зонах ( при нагрузке или разгрузке); величина нагрузки может не определяться, покрытие не тарируется. Для оценки величин деформаций ( напряжений) в случае статического действия нагрузки ( и для быстро вращающихся деталей) применяется тарированное покрытие одной чувствительности и ступенчатое изменение нагрузки ( или числа оборотов вращающейся детали); в случае динамической нагрузки применяются покрытия нескольких марок с различными величинами еразр ( испытания проводятся повторно) или, если конструкция симметричная, на участках наносятся покрытия различной чувствительности ( проводится одно испытание); приближенная оценка величин напряжений делается по густоте трещин. Для оценки концентрации напряжений необходимо более стабильное и чувствительное покрытие ( покрытие того же состава при искусственной сушке в стабильных условиях); коэффициент концентрации оценивается по отношению нагрузок при образовании трещин в зоне концентрации и в месте номинальных напряжений. [18]
Смещение кромок приводит к дополнительной концентрации напряжений из-за возникновения изгибающего момента и увеличения угла перехода от металла шва к основному металлу. Однако большинство из опубликованных работ посвящено оценке концентрации напряжений от действия краевых сил и моментов. Между тем, резкий переход от металла шва к основному металлу способствует возникновению еще большей концентрации в сравнении с действием изгибающих моментов. [19]
Аналогичный ярнем применен в работах [97-100] для оценки концентрации напряжений возле отверстия, усиленного многослойным кольцом. [20]
Дальнейший прогресс в развитии прикладной механики разрушения во многом обусловлен совершенствованием не только критериев предельного состояния тел с трещинами, но и расчетных методов механики разрушения. Применение численных методов в задачах механики разрушения позволяет анализировать концентрацию напряжений и деформаций в зонах практически любых концентраторов напряжений при упругом и упругопластическом деформировании материалов. Однако получаемые при этом решения отнюдь не универсальны и их распространение на тела иной геометрии и из других материалов достаточно трудоемко, а порою и проблематично. Число аналитических решений для оценки концентрации напряжений при упругопластическом деформировании материала в зоне концентрации в телах различной геометрии ограничено. [21]
Следует отметить, что на другие виды разрушения материалов в разной степени влияют масштабный фактор и конструкция детали. Так, при оценке коррозионной стойкости материала результаты, полученные для образца, при сохранении внешних условий могут быть, как правило, использованы для различных деталей. Однако, если испытывается усталостная или коррозионно-уста-лостная прочность материала, то форма и размеры образцов ( которые стандартизованы) оказывают существенное влияние на процесс разрушения, поскольку не только вид нагружения, но и конструкция детали и технология ее обработки ( шероховатость поверхности) определяют напряженное состояние и выносливость материала. Как известно, для усталостного разрушения разработаны методы пересчета на другой цикл нагружения, а также методы оценки концентрации напряжения и масштабного фактора. Это позволяет более широко использовать результаты испытания образцов для определения усталостной долговечности деталей различных конструктивных форм. В общем случае можно сказать, что применяемая схема испытания стойкости материала отражает уровень познания физики данного процесса. Чем глубже наши знания в раскрытии закономерностей процесса, тем больше методы испытания стойкости материалов абстрагируются от конструктивных форм изделий и отражают свойства и характеристики самих материалов. [22]
При боль - efn ших углах опирания ( кривая 3) существенно снижаются все напряжения. В нижнем и верхнем положениях ( а 0 и 180), где гибкая оболочка работает на изгиб, она лишь незначительно влияет на растягивающие напряжения в вершинах вырезов. В боковых положениях ( а 90) оболочка работает на сжатие и существенно снижает сжимающие напряжения в вершинах вырезов. Когда расчетными являются растягивающие напряжения, модели без оболочки могут быть использованы и для оценки концентрации напряжений в моделях с оболочкой, так как дают приемлемую оценку напряжений в растягиваемых зонах. [23]
Страницы: 1 2