Изгибающие напряжения

жать появления значительного статического изгибающего напряжения, обычно (возникающего при укреплении образца в захватах, можно лишь три надлежащем конструктивном оформлении и высокой точности изготовления соответствующих узлов и деталей. Появляющееся при монтаже образца на машине МУБ-5 статическое напряжение не удалось снизить до 5% амплитуды переменного. В Институте механики АН УССР был разработан специальный захват, позволивший, как показали испытания, снизить монтажные статические напряжения по сравнению с действующими переменными до 1—1,5%.

4. Метод испытания на статический изгиб — ГОСТ 4648—63* предусматривает определение предела прочности образца при изгибе, прогиб образца в момент разрушения его и изгибающего напряжения при величине прогиба образца, равной 1,5 толщины его для пластмасс, не разрушающихся при испытании.

Статический изгиб (ГОСТ 4648—63). Метод предусматривает определение: 1) предела прочности образца при изгибе, т. е. отношения наибольшего изгибающего момента к моменту сопротивления поперечного сечения образца пластмассы, разрушающегося при испытании; 2) прогиба образца в момент разрушения его, т. е. величины вертикального перемещения нагруженной поверхности образца от своего исходного положения до положения в момент излома, измеряемой по оси приложения нагрузки; 3) изгибающего напряжения при величине прогиба образца, равной 1,5 толщины его, — для пластмасс, не разрушающихся при испытании. Стандарт не распространяется на газонаполненные пластмассы. Образцы в виде бруска толщиной 10 ± 0,5 мм, шириной 15 ± 0,5 мм и длиной 120 ± 2 мм.

Изгиб статический определяется (ГОСТ 4648—71) путем приложения нагрузки к середине стандартного образца (80ХЮХ4 мм), лежащего на двух опорах, с измерениями: а) разрушающего напряжения (кгс/см2) при изгибе; б) изгибающего напряжения (кгс/см2) при заданной величине прогиба, равной 1,5 толщины образца для пластмасс, не разрушающихся при изгибе;; в) максимального напряжения (кгс/см2) при изгибе._

4. Расстояние между свободными опорами определено исходя из изгибающего напряжения от силы тяжести трубы в рабочем состоянии а3—35 МПа.

Для расчета максимального изгибающего напряжения, возникающего в трубопроводе с угловой конфигурацией (рис,

Справедливость этих допущений была проанализирована В. К. Наумовым [86]. Исследования проводились как на моделях,, так и на натурных корпусах. Были изготовлены и испытаны осесимметричные модели, выполненные без приливов и патрубков, а также и фланцев, но имитирующие очертания корпуса (рис. 184). В дальнейшем эти модели были разрезаны по диаметру и снабжены фланцами горизонтального разъема. Замер напряжений и перемещений в передней и задней торцевых стенках показал, что фланцы и горизонтальный разъем незначительно сказываются на величине максимального изгибающего напряжения в сечении, перпендикулярном разъему, а также на величине осевого перемещения торцовой стенки.

Рис. 10.24. Зависимость разрушающего изгибающего напряжения бороволокнитов с различными матрицами от температуры:

В процессе растяжения иа-хлесточного соединения вследствие эксцентриситета в нахлесточном паяном шве возникает изгибающий момент. Величина изгибающего напряжения тем больше, чем больше длина на-. , хлестки и тоньше паяемые де-

Рис. 13.10. Зависимость разрушающего изгибающего напряжения бороволокнитов с различными матрицами от температуры:

Величины /с// из уравнений (4.11) соответствуют коэффициентам формы1 Kt при ползучести при чистом изгибе, приведенным в Нормах ASME 1592 (см. раздел 1.4). Следовательно, величины l/Kt, соответствующие максимальному упругому изгибающему напряжению и максимальному напряжению изгиба при ползучести, равны. Поэтому при анализе поведения материала с использованием закономерностей теории упругости в качестве граничного условия принимают, что \/Kt, соответствующее сумме возможного первичного мембранного напряжения и изгибающего напряжения (Р^ -f- Рь)\ равно или меньше номинального напряжения ползучести S^ (Р^ + РЬ ^ KtSt). Если рассматривать балку в условиях чистого изгиба, то PL, = 0, коэффициент влияния ползучести равен ,(Kt — 1)/СК — 1), где К — коэффициент формы идеального упруго-пластичного тела, поэтому этот коэффициент равен Kt в случае а — оо. В Нормах ASME 1592 коэффициент влияния ползучести задается как

Изгибающие напряжения в сравнительных испытаниях легко создать в пластинчатых образцах с помощью скоб, изготовляемых из эбонита (рис. 338). Поместив напряженные таким образом образцы в коррозионную среду, отмечают появление на них коррозионных трещин и время их разрушения. Испытания обычно сопровождаются микроскопическим исследованием образцов.

Расчет. При расчете на прочность следует определять максимальные напряжения сжатия на поверхности касания призмы с подушкой, а также изгибающие напряжения, возникающие в призме. Наибольшие контактные сжимающие напряжения из контактной

Следует отметить, что графитометаллические материалы хрупки. Детали, изготовленные из них, должны испытывать только сжимающие или, в крайнем случае, незначительные (не более 150 кгс/см2) изгибающие напряжения. Применение таких материалов в условиях ударных нагрузок исключено.

60000 Изгибающие напряжения:

Обращает на себя внимание и форма поперечных сечений деталей, подвергающихся изгибу. В плоскости действия изгибающего момента основная часть металла рельсов и балок отнесена от центра или от нейтральной оси (рис. 79). Это делается потому, что изгибающие напряжения распределяются по поперечному сечению деталей неравномерно. Наиболее нагруженными являются поверхностные, периферийные слои детали, и совсем ненагруженным остается центральный слой, находящийся на оси. Слои материала, расположенные близко к оси, напряжены очень мало. Оказывается, что та часть материала детали, которая находится вблизи нейтрального слоя, не несет полной нагрузки. Получается так, что поверхностные слои нагружены полностью, а слои и частицы материала, расположенные ближе к центру, мало помогают поверхностным слоям, а в то же время утяжеляют деталь.

Корпус 1 небольшой электропечи сопротивления выполнен достаточно жестким, воспринимающим усилие нагрузки, передаваемой на испытуемый микрообразец 2. Благодаря этому представилась возможность вынести наружу машины Шевенара электропечь вместе с испытуемым образцом. Конструктивный недостаток машины — ограничения в использовании образцов различной длины и неизбежный перекос головок образцов в процессе испытания, в результате чего в рабочей части образца появляются дополнительные изгибающие напряжения.

и с односторонней накладкой возникают значительные изгибающие напряжения. Концентрацию напряжений можно уменьшить, применив вместо углового стыковое соединение стенки детали, выгнутой соответствующим образом. Типичным примером правильной сварки сильно нагруженной конструкции является сварной узел фасонного днища сосуда, показанный на рис. 26 (вверху справа). Прочностные показатели стыковых швов при сварке различных пластмасс приведены в табл. 1.

Достижение линейного напряжённого состояния при растяжении образца удаётся только приближённо; неизбежные перекосы образца, несовпадение осей захватов машины и неточности изготовления образца вызывают изгиб последнего, искажающий равномерность распределения напряжений. При испытаниях хрупких материалов (закалённой стали, серого и белого чугуна и др.) изгибающие напряжения могут приводить к преждевременному разрушению образца.

При подсчёте изгибающих напряжений в стенке коллектора максимальный изгибающий момент определяется, как для балки, свободно лежащей на опорах, с равномерно распределённой по её длине нагрузкой. Мои нт сопротивления вычисляется по наиболее ослабленному сечению барабана, причем положение центра тяжести определяется с учётом наличия отверстий. Если наибольший изгибающий момент и наименьший момент сопротивления оказываются в разных сечениях барабана, то расчётным путём следует определить сечение, где изгибающие напряжения имеют наибольшее значение.

Дополнительные изгибающие напряжения и напряжения от компенсационных усилий должны учитываться при расчёте толщины стенки.

Конструкция. На современных паровозах применяются два основных типа поршня: с контрштокрм (фиг. 33) и без контрштока (фиг. 34). Поршни без контрштоков относительно легче (условия уравновешивания лучше), но зато требуют применения более сложной конструкции уплотняющих колец и хорошо развитых опорных поверхностей параллели и кулака. Стальной диск поршня, плоский или конический (последняя форма лучше, так как уменьшает изгибающие напряжения), надевается под прессом на цилиндрическую или коническую (1:15) заточку стального штока. Поршень удерживается на месте за счёт натяга при запрессовке, буртом штока и навёрнутой гайкой, закрепляемой сквозным шплинтом или расклёпкой. Z-образные или с косым обрезом замки прямоугольных колец сдвигаются относительно друг друга на 120°, чтобы уменьшить односторонний износ цилиндра и достичь лучшей герметичности. Кольца выполняются самопружинящими, хотя встречаются конструкции, где нажатие достигается при помощи пружин.