Напряжение допускаемое

Раскладывая векторы нормального а и касательного t напряжений по произвольно выбранным осям координат, получим шесть составляющих: вх; <зу\ az; try; txz\ tyz. Следовательно, полное напряжение, действующее в данном сечении, раскладывается на шесть составляющих. Если через точку М провести другое сечение, то полное напряжение в точке М может быть другим. Совокупность векторов напряжений всех элементарных площадок, содержащих заданную точку М, образует напряженное состояние в этой точке. Напряженное состояние в точке характеризуется шестью числовыми величинами — составляющими полного напряжения по осям координат.

Не зависящий от положения в полярных координатах / и <р параметр К называется коэффициентом интенсивности напряжений. Он характеризует локальное повышение уровня растягивающих напряжений у вершины трещины. Несмотря на необычную размерность, МПа-м1/2, коэффициент К может быть интерпретирован как напряжение, действующее впереди вершины трещины вдоль направления ее распространения на расстоянии 1/2л мм от вершины. Другими словами, если мы знаем величину К в какой-то момент развития трещины, то, разделив его на -fzii * 2,5, получим значение напряжения в точке, удаленной на 7 мм от вершины трещины в направлении ее дальнейшего развития. Возможны три типа смещения поверхностей трещины друг относительно друга (рисунок 2.1.8) . Тип I раскрытия трещин под действием растягивающих напряжений является наиболее практически важным. Поэтому из трех возможных коэффициентов интенсивности напряжений К], Кй и Кщ в дальнейшем будет рассматриваться только К\. Поскольку размеры разрушаемого образца или детали всегда конечны, при расчете Kj по формуле (2.1.14) учитывается еще поправочный коэффициент Y, зависящий от геометрии образца (детали) и трещины:

где ов —линии скольжения. Ту —октаэдрическое касательное напряжение, действующее вдоль линии скольжения, а — угол наклона линии

Величина а'Е характеризует напряжение, действующее на тело в точке Е, и равно

оно не зависит от глубины внедрения h для заданной формы тела. Величина c'h характеризует напряжение, действующее на тело в его вершине, и не зависит от глубины внедрения h для заданной формы тела. Для определения a'h необходимо построить линию скольжения второго семейства, начинающуюся в точке с координатой г = = (0,75 — 0,8) h.

Не зависящий от положения в полярных координатах / и <р параметр К называется коэффициентом интенсивности напряжений. Он характеризуег локальное повышение уровня растягивающих напряжений у вершины трещины. Несмотря на необычную размерность, МПа-м172, коэффициент К может быть интерпретирован как напряжение, действующее впереди вершины трещины вдоль направления ее распространения на расстоянии 1/2тг мм от вершины. Другими словами, если мы знаем величину К в какой-то момент развития трещины, то, разделив его на -/2л « 2,5, получим значение напряжения в точке, удаленной на 7 мм от вершины трещины в направлении ее дальнейшего развития. Возможны три типа смещения поверхностей трещины друг относительно друга (рисунок 2.1.8) . Тип I раскрытия трещин под действием растягивающих напряжений является наиболее практически важным. Поэтому из трех возможных коэффициентов интенсивности напряжений Ль /Гц и Km в дальнейшем будет рассматриваться только К\. Поскольку размеры разрушаемого образца или детали всегда конечны, при расчете /<", по формуле (2.1.14) учитывается еще поправочный коэффициент Y, зависящий от геометрии образца (детали) и трещины:

Таким образом, полное напряжение, действующее по сечению, нормаль к которому п ориентирована произвольно по отношению к координатным осям, раскладывается на шесть составляющих. При выборе индексов для составляющих нормального и касательного напряжений здесь использован следующий принцип: первый индекс при символе нормального о или касательного т напряже-• ния соответствует нормали к тому сечению, по которому действует данная составляющая; второй индекс соответствует той из координатных осей, параллельно которой действует эта составляющая. Если сечение перпендикулярно координатной оси, то полное напряжение, действующее по этому сечению, раскладывается не на шесть, а только на три составляющие. Так, например, для сечения, нормалью к которому является ось х, полное напряжение рх раскладывается на три составляющих: ахх, ъху и ъхг, при этом нормальную составляющую обычно записывают с одним индексом: ах. В соответствии с этим составляющие напряжений, действующих по сечениям с нормалями у и г, будем обозначать: <^, f^, т^г

Площадка, по которой отсутствует касательное напряжение, называется главной площадкой, а нормальное напряжение, действующее по ней — главным напряжением.

а наибольшее касательное напряжение, действующее на нейтрали,

где (Тg — линии скольжения, т" — октаэдрическое касательное напряжение, действующее вдоль линии скольжения, а — угол наклона линии

Необходимо также указать и на дополнительный эффект, вносимый головкой в деформацию образца. Если исходить из того, что главным фактором, определяющим пластическую деформацию в материале вне зависимости от схемы напряженного состояния, является касательное напряжение, действующее в плоскостях скольжения, то изменение поперечного сечения образца около головки должно обусловить, как показано на схеме рис. 4.3, а, появление в рабочей части своеобразной «тени» от головки, в которой деформация происходить не должна.

где T^max — максимальная статическая !ли пиковая (кратковременная) нагрузка; о>/>тах — напряжение, допускаемое при расчетах ня статическую или пиковуп нагрузку.

допускаемое контактное напряжение при пц = NHH-

6. Допускаемые напряжения для материала БрА9ЖЗЛ венца колеса (см. табл. 11.3): допускаемое контактное напряжение

допускаемое напряжение изгиба [crf ]2 = 60 Н/мм2. 7. Межосевое расстояние по формуле (11.29)

максимальное контактное напряжение; допускаемое контактное напряжение при пц = NHO.

Величина допускаемого напряжения в дисках зависит от температуры пара и обычно не превосходит 0,4 предела текучести. В настоящее время наибольшее напряжение, допускаемое в дисках из хромомолибденовой стали (32ХНМ), составляет 2700 кг/см1 (в последних ступенях турбин 50 и 100 мгвт ЛМЗ).

1 — допускаемое нормальное напряжение.

— допускаемое напряжение при растяжении.

1 — касательное напряжение (кГ\см~, кГ1мм''). тя — номинальное касательное напряжение. '] — допускаемое касательное напряжение. t]cp — допускаемое напряжение при срезе. \т.\к — то же при кручении.

В табл. 12 указаны напряжения, в 1,5 раза меньшие, чем предел текучести металла при соответствующих температурах. Если напряжение 8,0 кгс/мм2 было близко к пределу текучести, то напряжение, допускаемое при этой температуре, должно быть равным:

Напряжение допускаемое 172 Насос конденсатный 10