Прикладная теория пластичности и ползучести

Книга название: Прикладная теория пластичности и ползучести
Автор: Н.Н. Малинин
Год печати: 1977
Кол-во страниц: 400

Стремление к уменьшению массы машин при улучшении их качества вызывает необходимость использования в процессе проектирования наиболее совершенных методов расчета, в которых по возможности полно отражены действительные условия работы конструкции и механические свойства материалов. При проектировании легких и экономичных машин часто приходится рассматривать деформацию деталей за пределами упругости. Это позволяет выявить дополнительные прочностные ресурсы конструкции. Так, например, в распространенном в машиностроении методе расчета по допускаемым напряжениям за предельное состояние конструкции принимают такое, при котором эквивалентное напряжение в наиболее напряженной точке детали, изготовленной из пластичного материала, достигает величины предела текучести последнего.

Коэффициент запаса детали по этому методу вычисляют как отношение предела текучести к максимальному эквивалентному напряжению. Однако Очевидно, что в случае неоднородного напряженного состояния возникновение пластических деформаций в одной наиболее напряженной точке еще не означает наступления предельного состояния конструкции в целом. После наступления текучести в локальной зоне деталь еще может сопротивляться увеличению внешних сил до тех пор, пока пластические деформации не охватят значительного объема ее. Для деталей из пластичного материала предельное состояние должно определяться величинами тех перемещений, при которых нарушаются условия нормальной эксплуатации, или же нагрузками, при которых конструкция перестает сопротивляться воздействию внешних сил (массовая текучесть) или разрушается. Для деталей, выполненных из сравнительно хрупких материалов, за предельное состояние следует принимать такое, при котором наступает разрушение.

Нагрузки, соответствующие предельному состоянию, называют предельными. При расчете по предельному состоянию вначале определяют величину предельной нагрузки, после чего коэффициент запаса вычисляют как отношение этой нагрузки к действительной. Данный; метод расчета позволяет создать более экономичные конструкции, чем метод допускаемых напряжений, поскольку в нем в основу положены величины предельных нагрузок, при которых исчерпывается несущая способность деталей. Ввиду того, что предельное состояние наступает после образовавния в детали пластических деформаций, для вычисления предельных нагрузок требуется умение производить расчеты за пределами упругости. В технологических процессах производства некоторых элементов; конструкций предусмотрены специальные операции, позволяющие.; путем пластического деформирования повысить несущую способность деталей в пределах упругости. Например, винтовые цилиндрические пружины растяжения, сжатия и кручения после навивки н. термообработки выдерживаются в деформированном за пределы упругости состоянии определенное время. Такую операцию длительного, деформирования пружин за пределами упругости в производственной практике называют заневоливаннем.

Толстостенные трубы, нагружаемые в эксплуатации внутренним давлением, после изготовления подвергают воздействию внутреннего -давления, вызывающего пластические деформации, В результате\" этого в трубе создается благоприятное поле остаточных напряжений, снижающих рабочие напряжения в эксплуатационных условиях. Такую технологическую операцию называют автоскреплением или аптофретированием. В результате автоскрепления рабочее давление, в трубе может быть повышено. Аналогично автоскреплению толстостенных труб делались попытки повысить несущую способность турбинных дисков путем предварительного пластического деформирования их (раскручивание дисков). Для этого диски до эксплуатации нз специальных стендах. приводились во вращение с такими скоростями, при которых в них возникали пластические деформации. Очевидно, что для установления наиболее эффективных условий пластического деформирования, правильного назначения размеров

Скачать бесплатно книгу Прикладная теория пластичности и ползучести