ответы / ОТВЕТЫ СОПРОМАТ new

13. КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ. Основные понятия. Примеры концентраторов напряжений. Анализ распределений напряжений в простейших конструкциях с концентратором напряжений. Теоретический коэффициент концентрации напряжений. Способы снижения концентрации напряжений.

КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

называется увеличение напряжений в малых областях, примыкающих к местам с резким изменением формы поверхности тела, размеров его сечения или с

Основные понятия

Указанные особенности в материале, в форме элемен-тов конструкции,

сосредоточенные и резко изменяющиеся нагрузки называются концентраторами напряжений. В окрест-ности концентраторов напряжений возникает быстрое измене-

ние напряжений. Явление быстрого возрастания напряжений в окрестности некоторых точек тела называется концентрацией напряжений

Напряжения, возникающие вблизи концентраторов напряжений, не могут быть правильно определены с помощью формул сопротивления материалов или на основе каких-либо других приближенных теорий прочности.

С достаточно большой точностью величины напряжений вблизи концентраторов напряжений определяются экспериментально, либо с использованием науки о деформировании упругих твердых тел – теории упругости.

111

Номинальное напряжение определяют для наиболее ослабленного сечения.

Концентрация напряжений при растяжении – сжатии, кручении и изгибе

В элементах конструкций, испытывающих деформацию растяжения – сжатия,

типичными концентраторами напряжений являются отверстия и переходные галтели.

При кручении касательные напряжения в поперечных сечениях стержня, с учетом концентрации напряжений, определяются по формуле

112

Примеры концентраторов напряжений

113

http://www.soprotmat.ru/concentrate.htm

Анализ распределений напряжений в простейших конструкциях с

концентратором напряжений

114

В сечении 3 – 3 размеры стержня резко изменяются и напряжения будут

распределяются неравномерно, возрастая к краям верхнего стержня и убывая к

середине.

115

116

117

Способы снижения концентрации напряжений

Для уменьшения или устранения негативного влиянием концентрации напряжений на прочность применяется следующее:

изменяться по возможности плавно;

ьшающие концентрацию напряжений способы увеличения, или наоборот, уменьшения размеров деталей в некоторых зонах. Например, усиливают края отверстий и вырезов ребрами жесткости, а для прекращения развития трещины в пластине, на ее концах можно просверлить отверстия, что значительно снизит коэффициент концентрации напряжения;

повышается качество обработки поверхности деталей (шлифование) с целью уменьшения концентра-ции напряжений в микронеровностях;

напряжений. Для достижения поверхностного упрочнения материала применяются различные способы обра-ботки деталей (термическая обработка, закалка токами высокой частоты, азотирование, обработка давлением с использованием накатки роликом или дробеструйного наклепа).

119

14. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ. Понятие об усталостном разрушении. Виды циклов напряжнений. Предел выносливости. Диаграмма предельных амплитуд. Факторы, влияющие на величину предела выносливости

Понятие об усталостном разрушении.

Усталость – разрушение при постоянном развитии трещин. Примерно 90% всех поломок частей машин является следствием развития трещин усталости. Усталостные напряжения – напряжения, переменные по величине и повторяющиеся большое число раз.

Процесс постепенного накопления повреждений в материале при действии переменных во времени напряжений, приводящий к образованию трещин и разрушению, называется усталостным разрушением материала

Виды циклов напряжнений.

120