Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 104
Текст из файла (страница 104)
стнем. Значения теоретического котф. фицкента концентрации напряжений в этом случае можно определкть по рнс. 8, о; в случае изгиба вала с отвер. огнем — по рис. 8, б. 22 г,а О Ог Ог ОО ОЬ аге Рпс. э. зеппспмостп с от отпомении пга о дл» плестппок копечп и мпрнпы с отееэ- стпем ыс лс Ь,О ын 32 2,5 22 У,О ос 2О О Ог Ог ОЗ ОЬ ггс гс у г ь О 2 рлн Рис. 2 Злепсимости ап от отношение ига дл» плес типок с подкрепленным о спер. сыпем Рис. 6. Зависимости л от отпоменип гс дле плестппок с окснеитричеснпм отваР стпем г,в г,а О г г э е О в о/Ь О ОВЕ Ввв грг е,ге О.ге Овы в/О с) О! Рмс. а.
зеенспмос и а от отпопьеппп «гадло «лестпикм (и] п отпомеппп огы дле осле (вь в с поперечным отоерстпем 2У» Концентрация малрлэсемий и деформаций с)б Более подробно концентрация напряжений около отверстий рассмотрена в работах (1, 2, 41. КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИА В ПЛОСКИХ И ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ВЫТОЧКАХ И ГАЛТЕЛЯХ Рис. Р, Раснределеии» напряжений в стерж- не с иольиевоа вито и~а 2,6 2,2 1,б с 11 110 01 ОГ 11 02 001=101 ОЫ цср 014 ргб 0 004 Одз 012 016 020 024020 р/а ,ш О) 1,6 17 О 004 006 012 рис, )з. зависимости а от освоении росмеров дли плвстинос (и) и «ржнеа гб) при л рв с т» ими и и На рис. 9 приведены зпюры нормаль. ных напряжений (осевых о„окружных ое и радиальных о„) в наиболее нагруженном сечении растянутого стержня с кольпевой выточкой, Йля плоского образца такой жс формы наибольшие напряжения в сечении выточки иа 20 — 30ейв выше, чем длл оссснмметрнчного (нз.за отсутствия кольцевых напряжений).
На рис 10 в 13 показачы зависимости теоретического коэффициента концентрации напряжений при растяженин н нзгиое пластин и осеснмметрнчных стер кнеи с выго )каин н галтелями от основных размероа. Из графиков следует, что с увеличением радиуса скругления выточки (галтелн) концентрация напряжений снижается. Концентрация при пластических деформациях и поьзучасти 5)7 ге ть овг а доь ьм гз рй ааг аго ьге ожгу ь) ь.аг ого а, в ь) Рис, 11, Заем нм сти а «т основнык размер в Клз пластинок при р стизссиин (и) н изгибе (и) н ам стермнея прн паст ненни (в) г,( 1,4 г,г О О(14 ООВ ОП О)б 020 024 О)арш О 004ООВ О )2 О)Б 020 0240)В)з)и и) В! Рис. )З.
Зависимости и прн изгибе симметричная ступенчатое пластинки с выточками (и) и ступенчатого вала с каизвкоа (а) от осиоаиык размероа КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ И ПОЛЗУЧЕСТИ гнваемой пластинки с отверстием в условиях плоского напряженного состояния, а также изменение нормальных напряжений ое и интенсивности деформаций а,е на контуре отверстия (материал пластинки — сталь 45, от = = 650 МПа). Расчет напряжений и деформаций проведен варнацноннорээностным методом, Из рисунка следует, что пря наличии упругопластнческнх деформаций (зоны пластичности заштрихованы) максимум напряжений Прн больших нагрузках в зонах конценграции напряжений появляются пластические деформации.
На рнс. 14 покззано распределение напряжений оо и интенсивности деформаций е; в н.нболее нагруженном сечении растя- Концентрация иаиряркений и деформаций 2,2 2,2 2„1 1.9 1,4 1,9 э ллл й1н кте лгр а аээ е и а 24 р(ь а) 9) Рпс. 13. Зввмсвмост« а прм «ручепв» вала с «ьвлввоа (в) « ступенчатого вала с гвлтелом (6) от освовпых размеров напряжений в идеально упругом мате- риале ае следующим пряблнженным соотношением: сдвигается от контура отверстия вглчбь.
Последнее связано с возннкно. вением в глубине зон плоского напряженного состояния с однньковыми энакамн главных напряжений, что затрудняет пластическое течение н делает соответствующие кольцевые слон более жесткнмн. Если пластинка работает при повышенной температуре, то в тех зонах около отверстия развиваются деформации полэучестн. Характер напряжен. ного состояния в пластянке ие меняется, лишь деформации ползучести появляются прн более низких напра.
женнях на границе невозмущениой области. Реальные возможности работы детали в условиях пластичности и ползучестн> особенно при циклических нагружениах, целесообразно оценивать не толь. ко по коэффициент) ионцентрацин напряжений и', значения хоторого уменьшаются в неупругой области, но н по коэффициенту концентрации деформацяй и', значения которого увеличиваются по мере развития неупругнх деформаций (рнс.(5). Коэффициенты концентрации напря.
женнй ай н деформаций а' в области упругопластнческнх деформаций свя. заны с коэффициентом концентрации — = О, †; 0,9. (9) сса р ИР чгпл Рпс. 14. Рвспрглел«ппе «впрпжев«» (в Мпв) и ае$ормьцпа прв рвствжсв«в ел«степ«в с отверст«ем в условввт упр ° гости (штрпловыг лпппм) и плвстпчпоств (сплошвые лампа) Копя»нтрпция дри пластика»к>гд деформациях и подэуч»со>и 519 р„= > >эдгпа д пу ае го р>, РНС. >Д. ЭаоИСИМОСти ап М и» От ОЯЕМИЕН нмртоки о растянутой пллстннке с от- лергтнгм В случае плоского напряженного СО»тОЯННЯ Нпз~фИЦНЕНТЫ Оо Н Гле На 20 — 30% вышо, чем при плоской деформации для деталей такой яш формы.
Коэффишгенты концентрации напряжений в условиях угругостн в этих случэях будут одинаковымн. Прн двухосном растяжении пластин. ки с отверстием (риг. 16) развитие пластических деформаций затруднено, н опи появлнются при больших (почти на 20%) значениях напряжений на иевозмущ»иной границе пластиньи, чем при одноосвом растяжении. Зона пластяческих деформаций (на рисунке заштрихована 114 часть зоны) в этом случае охватывает весь контур отверстия. Характер изменения коэффн- л„= л рмло Р с. >Г.
Роспределеняе нлпрякеннй МП*> н дей>рмлпий я пллстинке с т. *рс нем прн доу ясном р стямеони Рис. >т. Ряспределеине нлпряменнй 1о мпл> о плостмнке с отоерсти и при родник опекал иопряменнй нл »ронине цнеитов гд' « >х; таксой же, как н в случае растяжения пластинки. Прн действии на границе невозмущениой области пластинкк с отверстием рлстягивающнх и сжимающих напряжений (рнг, 17) концентрация яапряженнй сказынлется в большей степени Г!лдстич«сине деформацьи по. являются при меньших (на 40 — 45оуо) нагрузках, чем при одноосяом напряжении При растяжении пластинок с двумя симметричными иыточкамн (сл>. рис.
1О, а), как и при растяжении пластин с отверстием, происходит гме. жение максимума огевыд р,>стягивающих напряжений от диз выточля в тело пдастииы. При растяжении стержня (вала) с кольцевой выточкой (ос»симметричная задача) существенного смещения млксвмума напряжений о, при наличии упртгопластнческих деформаций не иабл одается (рис 18). В этол» случае в отличие от плоской задачи (для пластин) в центре впадины имеет место плоское напряженное состояние с одинаковыми знакамн главных напряжевий о, и ое. Следует »сабо отме>нгап что прн работе деталей в условиях пластичности и полэучеш» значительное влияние на напряженное состояние, кои- концентрат)иа напряженна и дефорл)алий 520 центрацию напряжений и деформаций «казывают условия нагружения (последовюельность нагружения и т.
и.). На рнс. 19 сравниваются напряжен. ные состояния дауд тонких нластинок ', нз сплава ХН77ТЮР (о,-- =- 560 МПа). В первой пластинке при двухосном растнжении р„= рр = = 300 МПа пластические деформации отсутствовали (эпюры напряжений на рис. 19 построожы спло иными линия Ь)н). Вторую пластинку вначале растяги. вали вдоль оси р (рр = 300 МПа), а затем — вдоль осн к (р„=-.
300 МПа). При первом нагруженин в центральной части пластинкй (вблизи отверстия справа и слева) образовались две зоны пластичности (одна из них иа рисунке заштрихована). в которых гхй = 1,97 и гав = 3. В результате второго натруженна глубина проникновения пласти. ческих деформоций несколько умень шилась вследствие разгрузки и козф. фициент концентрации напряжений в О,-ОООИ)7а Рис. 18. Рвспределеине непременна )в Мпз) в стержне с нольиеноа «ыточкоа при рве я енин )штрих вые л ми спот ветстнуют упругому состоянию, сплошные — упругоплнстнческому состоянию, вертинвльиые и горизонтальные тонкие линии поклзыввют сеточную разметку пблвсти) * Плоское нзоряженноо состояние, рзсчет выяолнсн м толом конечных влемеитов.
=-ЗООМПО Рис. 18. Рвспределеиме нлпряженни )в мпв) в плвстмике с отверстием при проствм и сложном нвгружеиин ГТолцентрация налряжений з элементах конструкций 321 б баю бэ б) Рвс. Хс. Распределение ввврвжсввя (в Мпв) в плвствввс с отвсрствси врв сложвоч ввгртжсви» с) точке А стал равным ао =- 1,04. Наибольшие напряжения возникли в точке В на контуре отверстия, где а* = 1,80 (эпюры наприжений на о рис. 19 после второго иагружения показаны штриховыми линиями). На рнс. 20, а сравниваются напряженные состоиния двух пластинок, одна из которых была растянута лишь вдоль оси у (рр = 300 МГ1а, эпюры показаны сплошйыми линиями). При этом в центральной части пластинки вблизи отверстия образовались две эоны пластичности (возле точек А и В).
Вторую пластинку вначале нагружали в направлении оси х (р„ = 300 МГ1а), в результате чего появились две зоны пластичности возле точек С и О (одна из иих заштрихована), а затем пол. пастью разгружали. В результате разгрузки в точках пластинки возникалч остаточные напряжения, На рис. 20, б показано изменение нормальных напряжений в сечениях АА' и ОР'. После разгрузки пластинку нагружали вдоль оси у (рр = 300 МПа).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
