Прочность (статья) - История изменений

UstNA в 05:37, 5 октября 2011

2011-10-05T05:37:53Z

UstNA в 08:03, 12 сентября 2011

2011-09-12T08:03:36Z

UstNA в 08:02, 12 сентября 2011

2011-09-12T08:02:59Z

UstNA: Новая страница: «== Классификация == Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагру...»

2011-09-12T08:02:25Z

Новая страница: «== Классификация == Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагру...»

Новая страница

== Классификация ==

Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную ([[Выносливость (свойство материала)|выносливость]]), имеющую место при действии циклических переменных нагрузок.

Для конструкций различают общую прочность — способность всей конструкции выдерживать нагрузки без разрушения, и местную — та же способность отдельных узлов, деталей, соединений.

== Количественное рассмотрение ==

В настоящее время при расчёте на прочность используют как расчёт по допускаемым напряжениям, так и расчёт по допускаемому числу циклов нагружения. Основные уравнения расчёта по допускаемым напряжениям:

<center>
<math>~\sigma_{max}\leqslant [\sigma],\quad \tau_{max}\leqslant [\tau],</math>
</center>

где
* <math>~\sigma_{max}</math> и <math>~\tau_{max}</math> — наибольшие расчётные нормальное и касательное напряжения, соответственно;
* <math>~[\sigma]</math> и <math>~[\tau]</math> — допускаемые нормальное и касательное напряжения, безопасные для прочности детали.

== Прикладное применение ==

Обеспечение прочности [[машина|машин]] и [[аппарат]]ов осуществляется следующим образом. На стадии их [[проектирование|проектирования]] производится расчётная или экспериментальная оценка возможности развития в несущих элементах проектируемых конструкций процессов разрушений различных типов: усталостного, хрупкого, квазистатического, разрушения вследствие ползучести материала, [[коррозия|коррозии]], износа в процессе [[эксплуатация|эксплуатации]] и т. п. При этом должны быть рассмотрены все возможные в условиях эксплуатации конструкции известные на данный момент механизмы разрушения [[материал]]а, из которого выполнены её несущие элементы. Для вновь создаваемого класса машин или аппаратов указанные механизмы разрушения выявляются на стадии научно-исследовательского цикла проектирования. С каждым из таких механизмов разрушения связывается определённый критерий прочности — та или иная характеристика физического состояния материала элементов машин и аппаратов, определяемая расчётным или [[эксперимент]]альным путём. Для каждого из критериев прочности материала конструкции экспериментально устанавливаются его предельные значения. По предельным значениям далее определяются допускаемые значения этих критериев. Последние определяются, как правило, путём деления предельных значений критерия прочности на соответствующий коэффициент запаса прочности. Значения коэффициентов запаса прочности назначаются на основе опыта эксплуатации с учётом степени ответственности проектируемой конструкции, расчётного срока её эксплуатации и возможных последствий её разрушения.

Значения коэффициентов запаса прочности для различных механизмов разрушения различны. При расчёте по допускаемым напряжениям они изменяются, как правило, в диапазоне значений от 1,05 (при обеспечении прочности элементов летательных аппаратов, имеющих краткий жизненный цикл и не предназначенных для транспортировки людей) до 6 (при обеспечении прочности [[трос]]ов, используемых в конструкциях пассажирских [[лифт]]ов). При расчёте по допускаемому числу циклов нагружения могут использоваться существенно большие значения этих коэффициентов. Расчёт наиболее ответственных и энергонасыщенных конструкций машин и аппаратов регламентируется [[отрасль|отраслевыми]] нормами и стандартами. По мере накопления [[опыт]]а эксплуатации, развития методов исследования физического состояния конструкций и совершенствования методов обеспечения прочности эти нормы и стандарты периодически пересматриваются.

=== Разрушения ===

Хрупкое и вязкое разрушение имеют разные виды разрушенной поверхности. Характер дефектов дает понятие, какого рода разрушение имеет место. При хрупком разрушении поверхность надломлена. При вязком разрушении поверхность натянута (вяжет разрушение).

''Вязкость разрушения'' — это относительное повышение растягивающих напряжений в устье трещины при переходе её от стабильной к нестабильной стадии роста. <ref>[http://www.gp-confa.ru/u5.php Вязкость разрушения]</ref>

Вязкость разрушения тесно связана с показателями прочности материала. Увеличение прочности сопровождается снижением пластичности и вязкости разрушения. Это объясняется тем, что у высокопрочных материалов мала энергия, поглощаемая при разрушении уровень которой определяется величиной пластической деформации у вершины трещины. Для высокопрочных материалов эффект увеличения прочности существенно перекрывается снижением пластичности, в результате чего вязкость разрушения уменьшается. Материалы средней и низкой прочности при комнатной [[температура|температуре]] обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры прочность растет и при определённых условиях поведение материала средней и низкой прочности становится таким же, как у высокопрочного материала при комнатной температуре. При низких температурах испытание вязкости разрушения можно проводить на образцах меньших размеров.

← Предыдущая		Версия 08:02, 12 сентября 2011
Строка 5:		Строка 5:
	Для конструкций различают общую прочность — способность всей конструкции выдерживать нагрузки без разрушения, и местную — та же способность отдельных узлов, деталей, соединений.		Для конструкций различают общую прочность — способность всей конструкции выдерживать нагрузки без разрушения, и местную — та же способность отдельных узлов, деталей, соединений.

−	~~== Количественное рассмотрение ==~~
−
−	В настоящее время при расчёте на прочность используют как расчёт по допускаемым напряжениям, так и расчёт по допускаемому числу циклов нагружения. Основные уравнения расчёта по допускаемым напряжениям:
−
−	~~<center>~~
−	~~<math>~\sigma_{max}\leqslant [\sigma],\quad \tau_{max}\leqslant [\tau],</math>~~
−	~~</center>~~
−
−	~~где~~
−	* <math>~\sigma_{max}</math> и <math>~\tau_{max}</math> — наибольшие расчётные нормальное и касательное напряжения, соответственно;
−	* <math>~[\sigma]</math> и <math>~[\tau]</math> — допускаемые нормальное и касательное напряжения, безопасные для прочности детали.

	== Прикладное применение ==		== Прикладное применение ==

@@ Строка 2: / Строка 2: @@
 Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную ([[Выносливость (свойство материала)|выносливость]]), имеющую место при действии циклических переменных нагрузок.
 Для конструкций различают общую прочность — способность всей конструкции выдерживать нагрузки без разрушения, и местную — та же способность отдельных узлов, деталей, соединений.
 == Прикладное применение ==
 Обеспечение прочности [[машина|машин]] и [[аппарат]]ов осуществляется следующим образом. На стадии их [[проектирование|проектирования]] производится расчётная или экспериментальная оценка возможности развития в несущих элементах проектируемых конструкций процессов разрушений различных типов: усталостного, хрупкого, квазистатического, разрушения вследствие ползучести материала, [[коррозия|коррозии]], износа в процессе [[эксплуатация|эксплуатации]] и т. п. При этом должны быть рассмотрены все возможные в условиях эксплуатации конструкции известные на данный момент механизмы разрушения [[материал]]а, из которого выполнены её несущие элементы. Для вновь создаваемого класса машин или аппаратов указанные механизмы разрушения выявляются на стадии научно-исследовательского цикла проектирования. С каждым из таких механизмов разрушения связывается определённый критерий прочности — та или иная характеристика физического состояния материала элементов машин и аппаратов, определяемая расчётным или [[эксперимент]]альным путём. Для каждого из критериев прочности материала конструкции экспериментально устанавливаются его предельные значения. По предельным значениям далее определяются допускаемые значения этих критериев. Последние определяются, как правило, путём деления предельных значений критерия прочности на соответствующий коэффициент запаса прочности. Значения коэффициентов запаса прочности назначаются на основе опыта эксплуатации с учётом степени ответственности проектируемой конструкции, расчётного срока её эксплуатации и возможных последствий её разрушения.

← Предыдущая		Версия 08:03, 12 сентября 2011
Строка 16:		Строка 16:
	Хрупкое и вязкое разрушение имеют разные виды разрушенной поверхности. Характер дефектов дает понятие, какого рода разрушение имеет место. При хрупком разрушении поверхность надломлена. При вязком разрушении поверхность натянута (вяжет разрушение).		Хрупкое и вязкое разрушение имеют разные виды разрушенной поверхности. Характер дефектов дает понятие, какого рода разрушение имеет место. При хрупком разрушении поверхность надломлена. При вязком разрушении поверхность натянута (вяжет разрушение).

−	''Вязкость разрушения'' — это относительное повышение растягивающих напряжений в устье трещины при переходе её от стабильной к нестабильной стадии роста. <ref>[http://www.gp-confa.ru/u5.php Вязкость разрушения<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>

	Вязкость разрушения тесно связана с показателями прочности материала. Увеличение прочности сопровождается снижением пластичности и вязкости разрушения. Это объясняется тем, что у высокопрочных материалов мала энергия, поглощаемая при разрушении уровень которой определяется величиной пластической деформации у вершины трещины. Для высокопрочных материалов эффект увеличения прочности существенно перекрывается снижением пластичности, в результате чего вязкость разрушения уменьшается. Материалы средней и низкой прочности при комнатной [[температура\|температуре]] обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры прочность растет и при определённых условиях поведение материала средней и низкой прочности становится таким же, как у высокопрочного материала при комнатной температуре. При низких температурах испытание вязкости разрушения можно проводить на образцах меньших размеров.		Вязкость разрушения тесно связана с показателями прочности материала. Увеличение прочности сопровождается снижением пластичности и вязкости разрушения. Это объясняется тем, что у высокопрочных материалов мала энергия, поглощаемая при разрушении уровень которой определяется величиной пластической деформации у вершины трещины. Для высокопрочных материалов эффект увеличения прочности существенно перекрывается снижением пластичности, в результате чего вязкость разрушения уменьшается. Материалы средней и низкой прочности при комнатной [[температура\|температуре]] обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры прочность растет и при определённых условиях поведение материала средней и низкой прочности становится таким же, как у высокопрочного материала при комнатной температуре. При низких температурах испытание вязкости разрушения можно проводить на образцах меньших размеров.