Cтраница 4
В качестве наиболее простого примера, иллюстрирующего сказанное, рассмотрим стержень с выточкой, представленный на рис. В22 а. Если исходить из метода напряжений, то следует сделать вывод, что стержень с выточкой менее прочен, т.е. способен выдержать нагрузку меньшую, чем гладкий стержень. [46]
![]() |
Кривая деформирования образца из конструкционного материала при наличии разгрузки. [47] |
При повторном нагружении, процесс пойдет по кривой ВАС, и новые пластические деформации возникнут при а аг. Если в процессе упруго-пластического нагружения тела в нем создается неоднородное напряженное или деформированное состояние ( например, при растяжении стержня с выточкой, изгибе или кручении гладкого стержня), го при разгрузке в нем возникают остаточные напряжения. [48]
Для некоторых материалов, таких, как-высокоуглеро-дистая сталь, стекло, камень и другие им подобные, стержень, имеющий выточку, действительно оказывается менее прочным, чем гладкий стержень. В случае, если оба стержня изготовлены из малоуглеродистой стали, меди, бронзы или алюминия, стержень с выточкой, вопреки ожиданиям, выдерживает не меньшую, а большую нагрузку. Таким образом, напряжения в точке не всегда и не полностью характеризуют условия разрушения конструкции. [49]
Для некоторых материалов, таких, как высокоуглеродистая сталь, стекло, камень и другие им водобные, стержень, имеющий выточку, действительно оказывается менее прочным, чем гладкий стержень. В случае, если оба стержня изготовлены из малоуглеродистой стали, меди, бронзы или алюминия, стержень с выточкой, вопреки ожиданиям, выдерживает не меньшую, а большую нагрузку. Таким образом, напряжения в точке не всегда и не полностью характеризуют условия разрушения конструкции. [50]
Для некоторых материалов, таких, как высокоуглеродистая сталь, стекло, камень и другие им подобные, стержень, имеющий выточку, действительно оказывается менее прочным, чем гладкий стержень. В случае, если оба стержня изготовлены из малоуглеродистой стали, меди, бронзы или алюминия, стержень с выточкой, вопреки ожиданиям, выдерживает не меньшую, а большую нагрузку. Таким образом, напряжения в точке не всегда и не полностью характеризуют условия разрушения конструкции. [51]
Вопрос о том, какое явление следует принимать в качестве признака наступления предельного состояния при оценке прочности конструкции, в научной литературе освещен слабо. При расчетах на прочность могут быть приняты следующие предельные состояния: а) наступление текучести металла, б) нарастание пластических деформаций без повышения нагрузки ( для одноосного растяжения гладкого стержня это соответствует достижению тв), в) наступление разрушения ( появление первых трещин и макронесплошностей в металле), г) распространение разрушения с разделением конструкции на части, д) потеря устойчивости и некоторые другие. [52]
Видим, что, начиная с малых толщин, надрезанный образец как при сильной, так и при слабой концентрации напряжений прочнее гладкого, сечение которого равно ослабленному сечению образца с надрезом; другими словами, данный случай не является исключением из правила, согласно которому добавление лишнего материала увеличивает прочность детали. Из графика видно, что увеличение толщины стержня увеличивает его удельную прочность ( номинальное разрушающее напряжение а г) на 40 %; при весьма малых толщинах надрезанных образцов их прочность отличается от прочности гладкого стержня несущественно. Закономерно, что наибольшая величина о ст получается для гладкого образца, ибо на заключительной стадии деформирования он превращается в надрезанный образец ( образуется шейка) с большим радиусом надреза. [53]
Сравнивая решения, полученные МКЭ и методом Ритца, можно заметить, что в данном случае сходимость метода Ритца слабая. Это связано с наличием нерегулярности по высоте балки. Следует сказать, что для гладкого стержня уже при iV 2 получаем результат, близкий к точному. Таким образом, при наличии особенностей необходимо выбирать для решения методы, учитывающие эти особенности. [54]
В качестве наиболее простого примера, иллюстрирующего сказанное, рассмотрим стержень с выточкой, представленный на рис. 14, а. Для некоторых материалов, таких, как высокоуглеродистая сталь, стекло, камень и другие им подобные, стержень, имеющий выточку, действительно оказывается менее прочным, чем гладкий стержень. [55]
Ранее отмечалось, что сборку с гарантированным зазором производят под действием силы тяжести присоединяемой детали и принудительным методом в результате приложения к присоединяемой детали осевого усилия. Сборка под действием силы тяже - - сти возможна в ограниченных случаях: при вертикальном положении оси сопрягаемых деталей или положении, близком к вертикали ( отклонение от вертикали не более 10 - Ь15), при большой массе деталей ( не менее 0 3 кг при диаметре порядка 10 - - 20 мм), а также при сравнительно больших зазорах в сопряжении, выражаемых в десятых долях мм. Кроме того, этот вид автоматической сборки возможен при расположении ЦТ присоединяемой детали по оси ( сопряжения. Если ЦТ смещен ( в результате, например, вырезов, канавок и других причин), в процессе сборки возможно заклинивание подаваемой детали. На рис. 6.18 0 показан пример заклинивания подобной детали, при ее посадке на гладкий стержень. [56]
![]() |
Результаты усталостных испытаний болтов с резьбой М12Х1. 5, имеющих различную форму перехода от нарезанной части к гладкому стержню. [57] |
Рассмотрим еще один характерный пример влияния конструктивных элементов на эксплуатационные показатели детали. Слабыми местами резьбовых соединений могут быть: нарезанная часть болта, переход от нарезанной части к гладкому стержню ( проточка), переход от стержня к головке болта и др. Следует отметить, что проведением конструктивных и технологических мероприятий можно добиться того, чтобы резьбовое соединение имело только одно слабое место. Очень часто таким слабым местом при статических нагрузках является переход от нарезанной части к гладкому стержню. При циклических же нагрузках наиболее слабым местом является нарезанная часть болта. Но усталостная прочность в той или иной степени зависит и от конструктивного выполнения других элементов резьбовых деталей. Такими элементами являются: форма проточки, отношение диаметра гладкого стержня болта к диаметру резьбы, конструкция гайки и др. Форма проточки, являющейся надрезом, в большой степени влияет на прочность резьбовых соединений. [58]
Наконец формальная логика позволяет вывести второй закон Ньютона из закона инерции. В самом деле, если скорость ненарушимо лежит в самой природе вещей, то ее изменение, то есть ускорение, должно быть только результатом действия силы. Самая простая зависимость между силой и ускорением - прямая - пропорциональность. Далее остается только это утверждение проверить опытом. Это могут быть опыты с падающим телом и телом, движущимся по наклонной плоскости, которые проводил Галилей и судя по результатам этих опытов был на пороге открытия второго закона механики. Это могут быть опыты с пружиной. Для чего на конце протарированной линейной пружины, создающей силу F - c x, необходимо закрепить тело определенной массы и пружину навить на достаточно гладкий стержень. [59]