Коэффициент использования концентрации напряжений

Другим достаточно общим приемом сравнения концентрации напряжений является использование критерия локального перемещения в форме коэффициента локальной концентрации напряжений [c.95]

Цель работы — ознакомиться с принципиальной технологической схемой изготовления пастированных пластин свинцовых стартерных аккумуляторов получить зарядно-разрядные электрические характеристики в тех или иных условиях формирования и разряда, а также найти коэффициент использования активных масс изучить влияние концентрации серной кислоты на напряжение и емкость аккумулятора при разряде. В содержание ряда вариантов работы входит изготовление одного или нескольких макетов свинцового аккумулятора с последующим испытанием в заданных условиях. [c.214]

Подтверждена эффективность метода определения коэффициентов интенсивности напряжений для хрупких материалов по предельной нагрузке моделей. Получены формулы для определения коэффициентов концентрации напряжений в угловых швах, с использованием которых производится расчет малоцикловой долговечности сварных соединений. [c.53]

С использованием метода конечных элементов определены коэффициенты концентрации напряжений для типичных форм сварных соединений, выполненных газопрессовой сваркой. Значения коэффициентов концентрации сварных соединений, выполненных газопрессовой сваркой, определенные методом конечных элементов, на 4,8 - 50,2 % выше значений теоретических ко- [c.5]

Методики расчета на прочность затворных деталей сосудов высокого давления в действующей нормативно-технической документации как при выборе основных размеров, так и при поверочном расчете основаны на использовании классических аналитических решений соответствующих модельных задач теории упругости и пластичности. Опыт эксплуатации конструкций и результаты прочностных испытаний в этом случае учитываются с помощью поправочных коэффициентов. Такой подход к расчету в нормативно-технической документации не позволяет установить действительное напряженное и деформированное состояние ответственных деталей. Знание этих напряжений необходимо не только при расчете деталей сосуда на прочность, герметичность и оценку возможной концентрации напряжений, но и для расчета конструкции при циклическом нагружении, на сопротивление хрупкому разрушению, при рассмотрении вопросов коррозионно-механического разрушения и т. п. [c.227]

Поскольку при эксплуатации большинства клеевых соединений в них возникает концентрация напряжений, то при использовании зависимости (П.1) следует учитывать коэффициент концентрации напряжений га [c.48]

Тогда с использованием (7.20), (7.21) и величин а , т и Ке получить получить коэффициент концентрации напряжений [c.222]

Прямыми экспериментами показано, что метод перемножения коэффициентов дает значение прочности, отличающееся от прочности клеевого соединения при совместном действии температуры и длительной нагрузки (табл. 8.1). При э том характерно, что разница между расчетными и экспериментальными данными уменьшается по мере снижения влияния концентрации напряжений (при повышении температуры и переходе от испытаний на сдвиг при растяжении к испытаниям на сдвиг при кручении) [2, 70]. Трудность использования указанного метода подтверждается также при исследованиях других гетерогенных систем — стеклопластиков и древесно-волокнистых плит [2, 71]. Следовательно, испытания долговечности клеевых соединений следует проводить в условиях, по возможности приближающихся к естественным. [c.240]

На практике нашли, что профиль образца, показанный на рисунке (наш рис. 6.1), сочетает в себе небольшое проскальзывание в зажимах, малый размер, удобный при использовании ограниченного количества экспериментального материала, и достаточно большой радиус кривизны для того, чтобы уменьшить концентрацию напряжения коэффициент концентрации упругого напряжения равен 1,03). [c.111]

Когда длина уменьшается, эффективная жесткость пластины увеличивается, внешние границы пластины смещаются, т. е. в целом будет проделана некоторая работа. Это увеличение общей энергии игнорируется в теории, хотя оно может быть значительным по величине. В теории Ирвина величина О = К. п Е обозначена как скорость высвобождения энергии деформации или сила расширения трещины. Ее величина регулируется коэффициентом концентрации напряжений К, который в свою очередь определяется деталями использованной модели и системой приложенных напряжений. В общем случае, исходя из требований размерности, К 00 8, где 5 — напряжение. [c.133]

Энергетический подход к рассмотрению разрушения может применяться весьма широко. Теоретические уравнения, полученные для растяжения и расщепления, представляют только два из многих возможных вариантов. При использовании теоретического уравнения необходимо убедиться в том, что допущения, сделанные при выводе этого уравнения, не нарушаются в конкретной рассматриваемой системе. По этой причине уравнение Гриф-. фита непригодно, например, для интерпретации прочности при растяжении каучуков поскольку зависимость энергии деформации от размера дефекта в материале, который претерпевает большие деформации, не такова, как для упругого (гуковского) материала, в котором деформации предполагаются бесконечно малыми Коэффициент концентрации напряжений в такой системе по своему смыслу существенно отличен от коэффициента, рассматриваемого для идеально упругого материала. [c.184]

Относительная роль термофлуктуационных явлений и работы внешних сил в процессе разрушения связана количественно с коэффициентом у в формуле (VI.5). Его величина в отличие от параметров То и и а, имеющих универсальное значение, зависит от предыстории образца и характеризует эффективность влияния напряжения на происходящие при разрушении молекулярные явления. Поэтому физический смысл этого коэффициента связывают [4] с локальными перенапряжениями, возникающими вследствие неоднородности структуры материала чем сильнее выражена гетерогенность, тем больше коэффициент концентрации напряжений q и тем большую роль играют одни и те же внешние напряжения, оцениваемые по их среднему значению. Связь между у и д устанавливается, исходя из допущения о том, что элементарный акт разрушения при д = 1, когда достигается теоретически предельная прочность идеально гомогенного тела, совершается в пределах активационного объема Va, близкого к объему, занимаемому в конденсированном теле одним атомом, т. е. Va 2-10 см . Отсюда следует, что у 2 10" д. Оценки значений q для реальных случаев показывают, что коэффициенты перенапряжений могут изменяться в довольно широких пределах, отражая существенное влияние термомеханической предыстории на микрогетерогенность полимерных материалов и, следовательно, возможности использования этого фактора для регулирования их прочностных свойств. [c.238]

На изменение коэффициента использования тока г] влияет ряд факторов величина напряжения на разрядный промежуток, исходная концентрация электролита, степень использования раствора хлоридов и др. Общие закономерности изменения выхода хлора по току от указанных факторов и влияние этих величин на технологические показатели работы электролизных установок приведены на рис. 2, 3. [c.8]

Эксплуатация пластмасс, имеющих металлические покрытия, вызывает особые затруднения при наличии механических усилий. Основной причиной является нарушение связи между покрытием и основным слоем из-за внутренних напряжений, возникающих при изменении температуры, вследствие значительного различия коэффициентов линейного расширения металлов и пластмасс. Вероятно, использование пластичного нижнего покрытия (такого, как медь) достаточной толщины позволит предотвратить его отслоение вследствие разной степени расширения и сжатия металлов и пластмасс. Зафиксированы случаи, когда детали из пластмасс с никелевым и хромовым покрытиями разрушались под действием нагрузок в местах углубления или выступов с острыми углами, в то время как подобные пластмассовые детали, не имевшие покрытий, удовлетворительно выдерживали нагрузки. Поломки возникают в местах концентрации напрян<енпй, вызывая разрушение хромового покрытия, после чего трещина распространяется на подслои металла и основной материал — пластмассу. В таких случаях приходилось производить замену деталей. [c.130]

Поведение сплошной среды описывается уравнениями, следующими из законов сохранения массы, заряда, количества движения, момента количества движения и энергии. Эти уравнения должны быть дополнены соотношениями, отражающими принятую модель сплошной среды, которые называются определяющими уравнениями или феноменологическими соотношениями. Примерами определяющих уравнений являются закон Навье — Стокса, который устанавливает линейную зависимость тензора напряжений от тензора скоростей деформаций закон Фурье, согласно которому поток тепла пропорционален градиенту температуры закон Фика, в соответствии с которым поток массы пропорционален градиенту концентрации вещества закон Ома, который гласит, что сила тока в проводящей среде пропорциональна напряженности приложенного электрического поля или градиенту потенциала. Эти определяющие уравнения были получены экспериментально. Коэффициенты пропорциональности — коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности, называемые коэффициентами переноса, могут быть получены экспериментально, а в некоторых случаях и теоретически с использованием кинетической теории [1]. [c.45]

Местное условное упругое приведенное напряжение ( Ti.) при использовании эффективного коэффициента концентрации Kef определяется по формуле [c.63]

Местное напряжение (Of) в резьбе может быть определено с использованием эффективного коэффициента концентрации Kef по формуле (5.14) или (5.15). Если напряжение (ст ,) не выходит за пределы упругости, го коэффициент K f определяется по формуле (5.16). Если напряжение (а ) выходит за пределы упругости, то для резьбового соединения с метрической резьбой из стали с Z 5=30% при контролируемом профиле резьбы с радиусом закругления в основании витка R допускается принимать Kef = Ka. [c.66]

Вместе с тем успехи двух последних десятилетий в механике разрушения как в научной основе определения живучести деталей машин и элементов конструкций позволили перейти к анализу прочности, ресурса и надежности с учетом макродефектов типа трещин [13]. Трещины в деталях создают предельно высокую концентрацию местных напряжений и деформаций, затрудняя анализ прочности, ресурса и надежности по критериям типа (а р ) (е р ) в уравнениях (4.31)-(4.33). С учетом относительной устойчивости и сингулярности в распределении местных напряжений и деформаций у вершины трещины в линейной механике разрушения в качестве определяющей величины был использован коэффициент интенсивности напряжений, определяющий значения и характер распределения напряжений [c.143]

Более интересный подход к построению концентрационно-инва-риантных характеристик нормальных напряжений заключается в использовании двух независимых функций от концентрации начальной вязкости Т]о (с) и начального модуля Со (с). Тогда концентра-- ционная зависимость времени релаксации, или коэффициента приведения, выразится следующим образом [c.353]

Примером практического использования коэффициента локальной концентрации напряжений может служить исследование работоспособности сварных соединений с лобовыми щвами, выполненное А.Л.Черногоровым применительно к несущим системам сельскохозяйственных машин [334]. Обследование металлоконструкций сельхозмашин в процессе их изготовления на ряде заводов с массовыми измерениями геометрических размеров сварных швов и характерных несплошностей показало, что уровень технологии на различньгх [c.515]

Точные решения исключительно сложны, ио оказалось возможным дать ряд приближенных решений, сравнительно легко приложимых для практических задач. Например, если требуется сконструировать трубную решетку для восприятия больпюй разности давлений, такую решетку обычно вваривают в кожух теплообменника. Хотя при этом запас прочности решетки возрастает, по эффект защемления невелик, так как толищна решетки значительно больше толщины стенки кожуха. В этом случае напряжение в трубной решетке можно аппроксимировать равенством (7.2) для свободно опертой плоской пластины, видоизменив его для учета концентрации напряжений вблизи отверстий и уменьшения поперечного сечения пластины, вызванного удалением материала из отверстий. При использовании равенства (7.2) представляется очевидным, что напряжение в трубной решетке не просто прямо пропорционально разности давлений и квадрату отношения ее радиуса к толщине, но является также функцией отношения шага отверстий к их диаметру. Коэффициент концентрации напряжений для небольших, далеко отстоящих друг от друга отверстий равен приблизительно трем, однако он снижается с увеличением отношения диаметра отверстий к шагу. Изменение этого коэффициента в большой степени снижает выигрыш от уменьшения эффективной площади сечения, когда отношение диаметра отверстий к шагу возрастает приблизительно до 0,5. Дальнейшее увеличение диаметра отверстий вызывает быстрое возрастание напряжений. Удобный способ определения максимальных напряжений основан на использовании графика рис. П6.2, который был построен в соответствии с нормами ASME для паровых котлов по единой кривой можно определить влияние коэффициента концентрации напряжений и потерю металла в отверстиях. [c.144]

Известен ряд эффективных методов предотвращения фрет-тинг-коррозии. Основными являются так называемое рациональное конструирование, применение различных смазок (масел, обладающих малой вязкостью), использование эластомер-ных прокладок или же материалов с низким коэффициентом трения, а также сопряжение мягкого металла с твердым. В частности, для работы в контакте со сталью можно рекомендовать покрытия из 8п, А , РЬ, а также кадмиевое покрытие. Для предотвращения фреттинг-усталости следует избегать конструкций, в которых поверхность соприкосновения деталей совпадает с областью концентрации напряжений. В ряде случаев целесообразно Поверхностное упрочнение металла, т. е. обработка на белый слой , дробеструйная обработка или же накатка роликами. [c.55]

Подход с использованием решений, известных в теории упругости, получил значительное развитие в работах Д.И.Навроцкого [203]. Сварное соединение расчленялось на несколько простейших геометрических фигур, к каждой из которцх по границам расчленения прикладывались нагрузки. Используя известные из теории упругости решения для этих фигур и удовлетворяя условию равенства напряжений по плоскостям расчленения, можно определить напряжения. В книге [203] использовался упрощенный подход. Например, для случаев стыкового и нахлесточного соединений (рис.5.2.6,6,в) к полосе прикладывались некоторые касательные силы Т. Решающим для правильного определения коэффициента концентрации напряжений являлось корректное задание эпюры касательных сил и в особенности у ее концов, что должно отражать влияние радиуса закругления р в местах перехода шва к основному металлу. Для точного решения задачи характер эпюры должен выявляться по ходу решения при удовлетворении совместности деформаций по границам расчленения. Закон изменения принимался как известный. Так, например, в [203, с. 149[ он пришгг в виде бичной параболы, что предопределяет неточности такого подхода. В этом случае с его помощью можно провести лишь сравнительные исследования по влиянию отдельных факторов на а . Естественно, что и влияние радиуса р в этом случае также уетанавливается приблизительно. [c.91]

В соединениях с лобовыми швами (рис.9.3.7,б) форму перехода от шва к основному металлу определяют параметры р и ф (рис.9.3.9). При экспериментальном исследовании с использованием методов фотоупругости и голографической интерференции было показано, что коэффициент концентрации напряжений линейно зависит от синуса угла перехода ф и корня квадратного из относительного радиуса перехода р / й [339]. Применительно к тавровому соедшгению (рис.9.3.10) в этой же работе [339] показано, что увеличение глубины непровара [c.312]

При установившемся режиме циклического нагружения задача сводится к определению размаха деформации в зоне концентрации, о достигается использованием соотношения (10.2.2) Нейбера [207], связывающего коэффициент концентрации напряжений в упругой области и коэффициенты концентрации напряжений и деформаций при упругопластическом нагружении [c.363]

После выбора основных размеров проводится поверочный расчет, на основании которого уточняется геометрическая форма конструкции. Нормами допускаются для поверочного расчета приближенные методы строительной механики оболочек, пластин и колец с использованием для зон концентрации расчетных и экспертментальных данных по коэффициентам концентрации напряжений. В соответствии с этим принята классификация напряжений по категориям общие и местные мембранные, общие и местные изгибные, общие и местные температурные, местные в зонах концентрации и др. В табл. 3.1 приведены примеры напряжений, относящихся к указанным категориям. [c.44]

Напряжения от общего потока растягивающих напряжений. Обычно концентрацию напряжений в свободной резьбе (или долю вклада в общее напряженное состояние впадины в рабочей части резьбы) от общего потока растягивающих напряжений приближенно определяют, используя теорию Г. Нейбера многократных выточек. Необходимо отметить, что использование теории Нейбера для определения коэффициентов концеит- [c.163]

Важно правильно применить коэффициент концентрации напряжений, особенно при использовании работы Лекки и Пенни [26], так как эта статья основана на теоретическом анализе, а номограммы дают коэффициент концентрации напряжений, основанный на номинальном напряжении в сосуде около патрубка (точка В на рис. 1.4, б). Если толщина стенки в зоне патрубка больше минимальной, то напряжение будет меньше расчетного, хотя подразумевается, что рассматриваемые в данном случае коэффициенты концентрации напряжений равны кратным числам от расчетного напряжения в мембранных зонах сосуда. Из рис. 1.4, б видно, что коэффициент концентрации напряжений не единственный существенный параметр. Таковым будет и максимальное напряжение, которое определяет упругоциклическое действие. [c.22]

Анализ напряженного состояния оболочек и их сопряжений составляет основную часть дополнительного расчета, и конструктор часто встречается с видимым противоречием между классическим сопротивлением материалов и хорошо известными трудами С. П. - Тимошенко в области расчета оболочек. В этих случаях рекомендз ется использовать работы [1, 2, 32], которые помогут выполнить расчеты этих сосудов.-Большинство работ, приведенных в этой главе, посвящено анализу в пределах упругости, но вычислительная техника позволяет найти решения для упругопластической области, как предлагают Маршел и Пилгрим [41]. Результаты многих анализов даются в виде коэффициентов концентрации напряжений, использование которых служит ценным дополнением к стандартным методам расчета. [c.24]

Для определенных типов концентрации напряжений, когда высоконапряженный материал принудительно деформируется в результате действия окружающего материала с более низким уровнем напряжений, может быть использован приближенный метод Уолома [57]. В данном случае формула Нейбера [58] применяется при расчете теоретического коэффициента концентрации деформаций в надрезе для полностью пластического материала [c.102]

При получении клеевого соединения в результате испарения растворителя или отверждения клея, а также из-за различий в термических коэффициентах линейного расширения клея и склеиваемого материала происходит усадка клеевого слоя, вызывающая появление остаточных напряжений [174, с. 171]. Кроме того, в результате усадки в шве могут образоваться трещины и полости, которые становятся центрами концентрации напряжений и приводят к снижению показателей механических свойств клеевого соединения. Усадка и остаточные напряжения зависят от природы клея, конструктивных факторов (длины шва, толщины клеевой прослойки и др.), условий процесса склеивания. Значительные усадки наблюдаются при использовании в качестве клеев различных мономеров, например акрилатов, растворов ненасыщенных полиэфиров в реакционноспособных мономерах, олигоэфиракрилатов, а также таких низкомолекулярных смол, как фенолоформальде- [c.211]

Как видно из рассматриваемого примера, коэффициент использования энергии невелик и на практике принимают меры к тому, чтобы его увеличить, т. е. стремятся увеличить выход по току (уменьшить побочные реакции) и снизить напряжение ванны. Это достигается выбором материала для электродов, диафрагмы, шин, кантактов, поддержанием температуры в ванне (70— 85°), определенной концентрации NaOH в растворе, повышением [c.107]

Здесь существенно использование величины энергии, затрачиваемой на раскрытие трещины у, кай независимой характеристики материала, несводимой к параметрам, определяющим его упругие свойства. Этому равенству может быть придан конкретный вид, если задана гео1иетрическая форма трещины, что позволяет рассчитать распределение напряжений и функцию V и количественно сформулировать энергетический критерий разрушения. В общем случае он может быть записан через критическое напряжение а, которое пропорционально (Еу) , а коэффициент пропорциональности, выражающийся через геометрические характеристики конкретной задачи, отражает эффективную концентрацию напряжений у вершины растущей трещины. [c.235]

Полученное значение коэффициента концентрации напряжений Кд = 1,385 в остаточной толщине металла надреза показывает возможность эксплуатации труб с общей коррозией (область испытуемых труб с лыской) большей глубины, чем глубины коррозионных повреждений, расположенных вдоль оси ТП по линии, например, группы точечных коррозионных язв (область испытуемых труб с надрезом). В целом, результаты проведенных коррозионно-механических испытаний труб с надрезом позволяют утверждать, что разрушающее давление достаточно точно определяется по описанной выше модифицированной методике Баттелля, если использовать в расчетах истинный предел текучести металла труб, транспортирующих сероводород содержащие среды. При использовании нормативного предела текучести получаем занижение в 1,38 раза величины расчетного разрушающего давления относительно истинного разрушающего давления. [c.186]

Аналогичный вывод следует из экспериментальных данных [506, 508], иллюстрирующих силовую зависимость долговечности композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера, наполненных поливинил-спиртовыми волокнами (рис. 47). При переходе от индивидуального субстрата (рис. 47,7) к его адгезионному соединению, в котором реализовано ван-дер-ваальсово (рис. 47,2) или химическое (при использовании аппретирования диизоцианатом) взаимодействие (рис. 47,5), долговечность системы существенно изменяется. Однако все три прямые, экстраполированные в область малых напряжений, сходятся в одной точке. Этот факт свидетельствует о том, что изменение эффективности межфазового взаимодействия связано с изменением структурного коэффициента (угла наклона прямых) при практически постоянной энергии активации процесса. С ростом X прочность адгезионных соединений закономерно уменьшается вследствие увеличения концентрации напряжений в локальных очагах разрушения. Аппретирование субстрата приводит к повышению его поверхностной энергии, обусловливающему рост адгезионного взаимодействия с матрицей, что показано [509] на примере цилиндрических полиэтиленте-рефталатных монофиламентов диаметром 20 мкм. [c.107]

Напряжение вибрационного датчика вязкости изменяется при перемещении пробного тела через границу раздела фаз в системе бензол — вода — поливиниловый спирт (рис. 1). Напряжение пропорционально скорости пробного тела и связано с вязкостью жидкостей и- = аУгде а — коэффициент р — плотность а] — вязкость. Полимер обладает поверхностной активностью, по сравнению с системой бензол — вода избыточное механическое сопротивление уменьшается. Группа кривых, полученная при концентрации полимера 5 мае. %, показывает постепенное уменьшение механического сопротивления поверхности при последовательных перемещениях зонда. Вязкость водной фазы значительно увеличена. Очевидно, пмеет место ситуация, когда время релаксации больше Тп. Дальнейшее возрастание концентрации полимера увеличивает вязкость водной фазы столь сильно, что при использованном масштабе регистрации на этом фоне незаметен вклад 1раницы раздела. [c.7]

Как следует из результатов гл. 3—5, обоснованный анализ местных напряжений, оценки прочности и ресурса конструкций АЭС с ВВЭР требует использования уточненных подходов, позволяющих получить распределение напряжений и деформаций в зонах концентрации. Такие подходы оказьшаются необходимыми особенно при температурных нагрузках, когда возникают трудности даже при определении номинальных напряжений вследствие неоднородных температурных полей и теплофизических свойств как по толщине корпуса сосуда давления, так и вдоль их образующей. Эти трудности усугу 1яются при анализе местной напряженности в зонах концентрации, где при коэффициентах концентрации, превышающих 3 единицы (корпус реактора — патрубковая зона, тройниковые соединения трубопроводов), возможно появление пластических деформаций. В связи с этим условно-упругие напряжения, соответствующие пластическим деформациям, оказьшаются значительно выше упругих, полученных через номинальные напряжения и теоретические коэффициенты концентрации. [c.217]