Прочность конструкции

В конструкциях деталей необходимо предусматривать ребра жесткости, которые позволяют уменьшить сечения отдельных элементов детали, снизить напряжения в местах сопряжения стенок различного сечения, повысить устойчивость и прочность конструкций (рис. 8.11,6, е). Толщина ребер жесткости у их основания должна быть равной толщине основной стенки детали. Для малогабаритных деталей роль ребер жесткости могут выполнять выступы

Качество поверхностного слоя определяется совокупностью характеристик: физико-механическим состоянием, микроструктурой металла поверхностного слоя, шероховатостью яоверхяости. Состояние поверхностного слоя влияет на эксплуатационные свойства деталей машин: износа--стойкость, виброустойчивость, контактную жесткость, прочность соединений, прочность конструкций при циклических нагрузках я т. д.

79. Прочность конструкций при малоцикловом нагруже-нии /Н.А. Махутов, А.З. Воробьев, М.М. Гаденин и др. - М.: Наука, 1983.-271 с.

Прочность конструкций, подверженных механическим колебаниям, как правило, оценивают величиной вибронапряжений, возникающих в ее элементах. Условия надежности требуют, чтобы максимальные напряжения (в случае сложною напряженного состояния - некоторые максимальные эквивалентные напряжения) не превышали допускаемых значений. Поскольку вибрационное нагружение, которое в конечном счете может привести к отказу

Механические испытания материалов не следует путать с механическими испытаниями деталей, узлов или конструкций в целом. Если при испытании материалов определяются только свойства материала, то при испытании конструкции определяется не прочность материалов, а прочность конструкций. При механических испытаниях конструкции, с одной стороны, проверяется точность проведенных расчетов, а с другой — правильность назначенных технологических процессов изготовления и сборки.

при испытании листовых (п = 0,5) и стержневых цилиндрических конструкций (п - 0), решения для которых полцены нами в рамках работы /2/. Данные расчетные методики находятся в удовлетворительном соответствии с многочисленными экспериментальными данными, полученными при испытаниях на прочность рассматриваемых конструкций /100 — 103/, что также свидетельствует о приемлемости обобщенного под-хода доя практичеких инженерных расчетов на прочность конструкций в условиях их одноосного растяжения.

Как отмечалось выше, предлагаемый алгоритм решения двухосных задач применительно к анализу несущей способности соединений, ослабленных мягкими прослойками,базирующийся на соотношениях (3.10) и (3.18), является обобщением частных случаев, имеющих место при испытании листовых (п = 0,5) и стержневых цилиндрических конструкций (п = 0), решения для которых получены нами в рамках работы 121. Данные расчетные методики находятся в удовлетворительном соответствии с многочисленными экспериментальными данными, полученными при испытаниях на прочность рассматриваемых конструкций /100 — 103/, что также свидетельствует о приемлемости обобщенного подхода для практичеких инженерных расчетов на прочность конструкций в условиях их одноосного растяжения.

Элементы конструкций и машин часто работают при периодически меняющихся (по величине и даже по знаку) напряжениях. В подобных условиях находятся, например, оси вагонов, рельсы, рессоры, поршневые штоки, валы и многие другие детали машин. При переменных напряжениях, как показывают практика и специальные исследования, прочность конструкций ниже, чем при статических напряжениях.

при испытании листовых (п = 0,5) и стержневых цилиндрических конструкций (п = 0), решения для которых получены нами в рамках работы /2/. Данные расчетные методики находятся в удовлетворительном соответствии с многочисленными экспериментальными данными, полученными при испытаниях на прочность рассматриваемых конструкций /100 — 103/, что также свидетельствует о приемлемости обобщенного под-хода для практичеких инженерных расчетов на прочность конструкций в условиях их одноосного растяжения.

Как отмечалось выше, предлагаемый алгоритм решения двухосных задач применительно к анализу несущей способности соединений, ослабленных мягкими прослойками,базирующийся на соотношениях (3.10) и (3.18), является обобщением частных случаев, имеющих место при испытании листовых (п = 0,5) и стержневых цилиндрических конструкций (п = 0), решения для которых получены нами в рамках работы 111. Данные расчетные методики находятся в удовлетворительном соответствии с многочисленными экспериментальными данными, полученными при испытаниях на прочность рассматриваемых конструкций /100 — 103/, что также свидетельствует о приемлемости обобщенного подхода для практичеких инженерных расчетов на прочность конструкций в условиях их одноосного растяжения.

Прочность конструкций при циклических нагрузках R max, Sm, S; направление неровности

На практике обычно приходится рассчитывать режим автоматической сварки по шву, указанному на чертеже той или иной конструкции. Изменение размеров швов сварных конструкций нежелательно, так как их уменьшение снижает прочность конструкции, а увеличение вызывает дополнительный расход флюса, проволоки, электроэнергии, повышается основное время на изготовление изделия.

4.13. Проверить прочность конструкции, представленной на рис. 4.13; определить напряжения в швеллерах, прокладке, стыковом шве, фланговых швах. Р = 500 кн. Материал швеллеров и прокладки — сталь Ст.З. Для валиковых швов k = 10 мм. Сварка электродами Э42 вручную.

Местная коррозия, как правило, более опасна, чем сплошная коррозия, хотя весовые потери металла обычно бывают меньше, чем при равномерной коррозии. Объясняется это тем, что местная коррозия резко сказывается на механических свойствах детали, хотя только отдельные сечения ее будут ослаблены. Так как прочность конструкции в целом зависит от прочности наиболее слабого сечения, то местная коррозия весьма опасна. Например, образование глубоких раковин или язв в отдельных участках трубопроводов, аппаратов и других сооружений могут привести к сквозному разрушению металла и выходу из строя всей конструкции.

1. Для сборочного приспособления необходимо учитывать массу приспособления и изделия, а также усилия от прижимов. Должна быть обеспечена прочность конструкции приспособления, а искажения базовых размеров ограничены в пределах заданных допусков. Если в процессе сборки изделие подвергается кантовке, то расчет необходимо производить для наиболее неблагоприятного положения с учетом усилий от механизма вращения. В сборочном приспособлении усадочные силы от прихваток малы и в расчетах на прочность ими можно пренебречь. Перемещения от прихваток также невелики, но они могут вызвать заклинивание собранного узла в приспособлении, что необходимо исключить.

нопровары, песплавления оказывают на прочность конструкции влияние, аналогичное трещинам. Нспровары при дуговой сварке возникают в корне стыковых и угловых швов или между отдельными слоями при многослойной укладке швов. Песплавления имеют место при дуговой и контактной стыковой сварке. Подобные дефекты образуются также в соединениях сваренных электрошлаковым способом, электронным лучом, лазером, при пайке вследствие непропаев.

Значительно, повышает жесткость и прочность конструкции введение лучевых связей, сдерживающих радиальную деформацию кольцевых ребер (рис. 128, г-е).

Полые ребра (рис. 130), представляющие собой рельефы открытого 1—8 или закрытого 9—11 профиля, в отличие от обычных ребер во всех случаях увеличивают наряду с жесткостью и прочность конструкции. Ребра закрытого типа жестче, открытых, но их формовка затруднительна.

Непро,варом называют местное отсутствие сплавления между свариваемыми элементами, между металлом шва и основным металлом или отдельными слоями шва при многослойной сварке. Непровар уменьшает сечение шва и вызывает концентрацию напряжений, поэтому может значительно снизить прочность конструкции. Участки шва, где выявлены непровары, величина которых превосходит допустимую, подлежат удалению и последующей заварке. Не-

Нетрудно понять, что при увеличении нагрузки конструкция или отдельная ее деталь может разрушиться. Ясно, что конструкция должна быть рассчитана таким образом, чтобы опасность разрушения была исключена, т. е. прочность конструкции и отдельных ее элементов была бы обеспечена. Но не только разрушение в буквальном смысле слова, но и возникновение остаточных деформаций, которое, как было указано, недопустимо, рассматривают как нарушение прочности.

таль может разрушиться. Ясно, что конструкция должна быть рассчитана таким образом, чтобы опасность разрушения была исключена, т. е. прочность конструкции и от-

Постановка ребер жесткости может производиться как при постройке конструкции, так и после непосредственного обнаружения трещин, появившихся в процессе се эксплуатации. В последнем случае в качестве ребра, наряду с обычными стрингерами могут применяться и ребра в виде полос или заплат-дублеров, приваренных, приклеенных или приклепанных к конструкции. В отдельных случаях такие ребра, помимо торможения трещин, могут обеспечивать также герметичность, местную прочность конструкции, защиту от коррозии и т. п., т. е. могут выполнять несколько функций. Перспективными в этом отношении представляются заплаты, выполненные из армированных пластиков, наклеенных на трещину. Вообще, приварка или приклейка ребер жесткости часто являются но только более технологичными операциями по сравнению с использованием заклепок, но нередко и более целесообразными, так как не ослабляют смежные с трещиной участки конструкции.