Calculul pentru rezistență și rigiditate se realizează prin două metode: tensiuni admisibile, deformatiiși metoda sarcinilor admisibile.
Voltaj, la care o mostră dintr-un material dat este distrusă sau la care se dezvoltă deformații plastice semnificative, se numesc marginal. Aceste tensiuni depind de proprietatile materialului si de tipul deformarii.
Se numește tensiunea, a cărei valoare este reglementată de specificații tehnice permis.
Tensiune admisă- aceasta este cea mai mare solicitare la care se asigură rezistența, rigiditatea și durabilitatea necesare unui element structural în condițiile specificate de funcționare a acestuia.
Tensiunea admisibilă este o fracțiune din tensiunea limită:
unde este standardul factor de securitate, un număr care arată de câte ori tensiunea admisă este mai mică decât limita.
Pentru materiale plastice solicitarea admisibilă este aleasă astfel încât, în cazul oricăror inexactități în calcul sau în condiții de funcționare neprevăzute, să nu apară deformații reziduale în material, adică (limita de curgere):
Unde - factor de siguranţă în raport cu .
Pentru materialele fragile, tensiunile admisibile sunt atribuite din condiția ca materialul să nu se prăbușească, adică (rezistența finală):
Unde - factor de siguranță în raport cu .
În inginerie mecanică (sub încărcare statică) se iau factori de siguranță: pentru materiale plastice =1,4 – 1,8 ; pentru cei fragili =2,5 – 3,0 .
Calculul rezistenței pentru tensiunile admisibile se bazează pe faptul că cea mai mare tensiune de proiectare în secțiunea periculoasă a structurii barei nu depășește valoarea admisă (mai puțin de - nu mai mult de 10%, Mai mult - nu mai mult de 5%):
Rating de rigiditate structura barei se realizează pe baza verificării stării de rigiditate la tracțiune:
Valoarea deformării absolute admisibile [∆l] atribuite separat pentru fiecare proiect.
Metoda de încărcare permisă este că forțele interne care apar în secțiunea cea mai periculoasă a structurii în timpul funcționării nu trebuie să depășească valorile de sarcină admise:
, (2.23)
unde este sarcina de rupere obținută în urma calculelor sau experimentelor, ținând cont de experiența de fabricație și exploatare;
- factor de securitate.
În cele ce urmează, vom folosi metoda tensiunilor și deformațiilor admisibile.
2.6. Calcule de verificare si proiectare
pentru rezistență și rigiditate
Condiția de rezistență (2.21) face posibilă efectuarea a trei tipuri de calcule:
– verificare- pe dimensiuni cunoscuteși materialul elementului de tijă (zona de secțiune DARși [σ] ) pentru a verifica dacă este capabil să reziste la sarcina dată ( N):
; (2.24)
– proiecta– prin sarcini cunoscute ( N- dat) și materialul elementului, adică conform celor cunoscute [σ], selectați dimensiunile secțiunii transversale necesare pentru a asigura funcționarea sa în siguranță:
– determinarea sarcinii externe admisibile- conform dimensiunilor cunoscute ( DAR- dat) și materialul elementului structural, adică conform celor cunoscute [σ], găsiți sarcina externă admisă:
Rating de rigiditate structura barei se realizează pe baza verificării stării de rigiditate (2.22) și formulei (2.10) în tensiune:
. (2.27)
Valoarea deformarii absolute admise [∆ l] este atribuit separat pentru fiecare construct.
Similar cu calculele condiției de rezistență, condiția de rigiditate implică, de asemenea, trei tipuri de calcule:
– test de duritate un element structural dat, adică verificarea îndeplinirii condiției (2.22);
– calculul barei proiectate, adică selectarea secțiunii sale transversale:
– cadru de sănătate a unei bare date, adică determinarea sarcinii admisibile:
. (2.29)
Analiza puterii orice design conține următorii pași principali:
1. Determinarea tuturor forțelor externe și a forțelor de reacție ale suporturilor.
2. Construirea graficelor (diagramelor) factorilor de forță care acționează în secțiuni transversale de-a lungul lungimii tijei.
3. Construirea graficelor (epurelor) tensiunilor de-a lungul axei structurii, găsirea tensiunii maxime. Verificarea conditiilor de rezistenta in locuri cu valori maxime de solicitare.
4. Construirea unui grafic (epur) al deformării structurii barelor, găsirea maximelor de deformare. Verificarea conditiilor de rigiditate in sectiuni.
Exemplul 2.1. Pentru bara de oțel prezentată în orez. 9a, determinați forța longitudinală în toate secțiunile transversale Nși tensiune σ . Determinați și deplasările verticale δ pentru toate secțiunile transversale ale barei. Afișați grafic rezultatele prin reprezentare grafică N, σși δ . Cunoscut: F 1 \u003d 10 kN; F2 = 40 kN; A 1 \u003d 1 cm 2; A 2 \u003d 2 cm 2; l 1 \u003d 2 m; l 2 \u003d 1 m.
Soluţie. Pentru determinare N, folosind metoda ROSE, tăiați mental tija în secțiuni eu-euși II−II. Din starea de echilibru a părții tijei de sub secțiune I−I (Fig. 9.b) primim (întindem). Din starea de echilibru a tijei de sub secțiune II−II (Fig. 9c) primim
de unde (compresie). După ce am ales scara, construim o diagramă a forțelor longitudinale ( orez. 9g). În acest caz, forța de tracțiune este considerată pozitivă, iar forța de compresiune este negativă.
Tensiunile sunt egale: în secțiunile părții inferioare a tijei ( orez. 9b)
(întindere);
în secțiuni ale părții superioare a tijei
(comprimare).
Pe scara selectată, trasăm diagrama de stres ( orez. 9d).
Pentru a construi o diagramă δ determina deplasarea sectiunilor caracteristice B−Bși S−S(secțiunea în mișcare A-A este egal cu zero).
secțiune transversală B−B se va deplasa în sus pe măsură ce partea de sus se micșorează:
Deplasarea secțiunii cauzată de tensiune este considerată pozitivă, cauzată de compresie - negativă.
Mutarea unei secțiuni S−S este suma algebrică a deplasărilor B−B (δ V) și alungirea unei părți a tijei cu o lungime l1:
La o anumită scară, lăsăm deoparte valorile și conectăm punctele obținute cu linii drepte, deoarece sub acțiunea forțelor externe concentrate, deplasările depind liniar de abscisa secțiunilor tijei și obținem un grafic (pur ) de deplasări ( orez. 9e). Din diagramă se vede că unele secțiuni D–D nu se mișcă. Secțiuni situate deasupra secțiunii D–D, misca in sus (tija este comprimata); secțiunile situate mai jos sunt deplasate în jos (bara este întinsă).
Întrebări pentru autocontrol
1. Cum se calculează valorile forței longitudinale în secțiunile transversale ale barei?
2. Ce este o diagramă a forțelor longitudinale și cum este construită?
3. Cum sunt distribuite tensiunile normale în secțiunile transversale ale unei tije întinse (comprimate) central și cu ce sunt egale?
4. Cum este reprezentată diagrama tensiunilor normale de tracțiune (compresie)?
5. Ce se numește deformare longitudinală absolută și relativă? Dimensiunile lor?
6. Ce se numește rigiditate în secțiune transversală în tensiune (compresie)?
8. Cum este formulată legea lui Hooke?
9. Deformații transversale absolute și relative ale tijei. Coeficientul lui Poisson.
10. Cum se numește tensiunea admisă? Cum se alege pentru materialele ductile și casante?
11. Ce se numește factor de siguranță și de ce factori principali depinde valoarea acestuia?
12. Care sunt caracteristicile mecanice ale rezistenței și plasticității materialelor structurale.
Pentru a determina tensiunile admisibile în inginerie mecanică, se folosesc următoarele metode de bază.
1. O marjă diferențiată de siguranță se găsește ca produs al unui număr de coeficienți parțiali care iau în considerare fiabilitatea materialului, gradul de responsabilitate al piesei, acuratețea formulelor de calcul și forțele care acționează și alți factori care determina conditiile de lucru ale pieselor.
2. Tabulare - tensiunile admisibile se iau conform standardelor sistematizate sub forma de tabele
(Tabelele 1 - 7). Această metodă este mai puțin precisă, dar cea mai simplă și mai convenabilă pentru utilizare practică în calculele de rezistență de proiectare și verificare.
În munca birourilor de proiectare și în calculul pieselor de mașini, atât diferențiate cât și metode tabelare, precum și combinarea acestora. În tabel. 4 - 6 prezintă tensiunile admisibile pentru piesele turnate nestandard pentru care nu au fost elaborate metode speciale de calcul și tensiunile admisibile corespunzătoare acestora. Piesele tipice (de exemplu, roți dințate și roți melcate, scripete) trebuie calculate conform metodelor prezentate în secțiunea relevantă a manualului sau în literatura specială.
Tensiunile admisibile date sunt destinate calculelor aproximative numai pentru sarcinile principale. Pentru calcule mai precise, ținând cont de sarcini suplimentare (de exemplu, dinamice), valorile tabelului ar trebui crescute cu 20 - 30%.
Tensiunile admisibile sunt date fără a se ține cont de concentrația de tensiuni și dimensiunile piesei, calculate pentru mostrele de oțel neted lustruit cu diametrul de 6-12 mm și pentru piese turnate rotunde din fontă netratate cu diametrul de 30 mm. La determinarea celor mai mari tensiuni din partea calculată, este necesar să se înmulțească tensiunile nominale σ nom și τ nom cu factorul de concentrație k σ sau k τ:
1. Tensiuni admisibile*
pentru oțeluri carbon de calitate obișnuită în stare laminată la cald
2. Proprietăți mecaniceși tensiunile admisibile
oteluri structurale de calitate carbon
3. Proprietăţi mecanice şi tensiuni admisibile
oțeluri de structură aliate
4. Proprietăți mecanice și tensiuni admisibile
pentru piese turnate din oţeluri carbon şi aliate
5. Proprietăţi mecanice şi tensiuni admisibile
pentru piese turnate din fier gri
6. Proprietăţi mecanice şi tensiuni admisibile
pentru piese turnate din fontă ductilă
Pentru oţeluri ductile (necălite). la solicitări statice (tip I de sarcină) nu se ia în considerare factorul de concentrare. Pentru oțelurile omogene (σ în > 1300 MPa, precum și în cazul funcționării acestora la temperaturi scăzute), factorul de concentrație, în prezența concentrației de tensiuni, se ia în considerare și la sarcini. eu de forma (k > 1). Pentru oțeluri ductile aflate în acțiune sarcini variabile iar în prezenţa concentrării stresului trebuie luate în considerare aceste tensiuni.
Pentru fontăîn majoritatea cazurilor, factorul de concentrare a tensiunii este luat aproximativ egal cu unitatea pentru toate tipurile de sarcini (I - III). Când se calculează rezistența pentru a ține cont de dimensiunile piesei, tensiunile admise tabelare date pentru piesele turnate trebuie înmulțite cu un factor de scară egal cu 1,4 ... 5.
Dependențe empirice aproximative ale limitelor de oboseală pentru cazurile de încărcare cu un ciclu simetric:
pentru oteluri carbon:
- la îndoire σ -1 \u003d (0,40 ÷ 0,46) σ in;
σ -1р = (0,65÷0,75)σ -1;
- la răsucire τ -1 =(0,55÷0,65)σ -1;
pentru oteluri aliate:
- la îndoire σ -1 \u003d (0,45 ÷ 0,55) σ in;
- în tensiune sau compresie, σ -1р = (0,70÷0,90)σ -1;
- la răsucire τ -1 =(0,50÷0,65)σ -1;
pentru turnarea oțelului:
- la îndoire σ -1 \u003d (0,35 ÷ 0,45) σ in;
- în tensiune sau compresie, σ -1р = (0,65÷0,75)σ -1;
- la răsucire τ -1 =(0,55÷0,65)σ -1.
Proprietăți mecanice și tensiuni admisibile ale fontei anti-fricțiune:
- rezistență maximă la încovoiere 250 - 300 MPa,
– tensiuni de încovoiere admisibile: 95 MPa pentru I; 70 MPa - II: 45 MPa - III, unde I. II, III - denumiri ale tipurilor de sarcină, vezi tabel. unu.
Tensiuni aproximative admisibile pentru metale neferoase în tensiune și compresie. MPa:
– 30…110 – pentru cupru;
- 60 ... 130 - alamă;
- 50 ... 110 - bronz;
- 25 ... 70 - aluminiu;
- 70 ... 140 - duraluminiu.
Calculatorul online determină calculul tensiunile admisibile σîn funcție de temperatura de proiectare pentru diferite grade de materiale de următoarele tipuri: oțel carbon, oțel crom, oțel austenitic, oțel austenitic-feritic, aluminiu și aliajele acestuia, cupru și aliajele sale, titan și aliajele sale conform GOST-52857.1-2007 .
Ajutor pentru dezvoltarea proiectului site-ului
Stimate vizitator al site-ului.
Dacă nu ați găsit ceea ce căutați - asigurați-vă că scrieți despre asta în comentarii, ce lipsește site-ul acum. Acest lucru ne va ajuta să înțelegem în ce direcție trebuie să ne îndreptăm mai departe, iar alți vizitatori vor putea obține în curând materialul necesar.
Dacă site-ul s-a dovedit a fi util pentru dvs., donați site-ul proiectului doar 2 ₽și vom ști că ne mișcăm în direcția bună.
Vă mulțumesc că nu ați trecut!
I. Metoda de calcul:
Tensiunile admisibile au fost determinate conform GOST-52857.1-2007.
pentru oțeluri carbon și slab aliate
St3, 09G2S, 16GS, 20, 20K, 10, 10G2, 09G2, 17GS, 17G1S, 10G2S1:- La temperaturi de proiectare sub 20°C, tensiunile admisibile se presupun a fi aceleași ca la 20°C, sub rezerva utilizării permise a materialului la o anumită temperatură.
- Pentru oțel de gradul 20 la R e / 20
- Pentru oțel de calitate 10G2 la R p0,2 / 20
- Pentru clasele de oțel 09G2S, 16GS, clasele de rezistență 265 și 296 conform GOST 19281, tensiunile admisibile, indiferent de grosimea tablei, sunt determinate pentru o grosime de peste 32 mm.
- Tensiunile admisibile situate sub linia orizontală sunt valabile cu o resursă de cel mult 10 5 ore Pentru o durată de viață estimată de până la 2 * 10 5 ore, efortul admisibil situat sub linia orizontală se înmulțește cu coeficientul: pentru carbon oțel cu 0,8; pentru oțel mangan cu 0,85 la o temperatură< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.
pentru oţeluri cromate rezistente la căldură
12XM, 12MX, 15XM, 15X5M, 15X5M-Y:- La temperaturi de proiectare sub 20 °C, tensiunile admisibile sunt considerate a fi aceleași ca la 20 °C, sub rezerva utilizării permise a materialului la o anumită temperatură.
- Pentru temperaturile intermediare ale peretelui de proiectare, efortul admisibil este determinat prin interpolare liniară, cu rezultatele rotunjite în jos la 0,5 MPa către o valoare mai mică.
- Tensiunile admisibile situate sub linia orizontală sunt valabile cu o resursă de ore 10 5. Pentru o durată de viață estimată de până la 2 * 10 5 ore, solicitarea admisă situată sub linia orizontală este înmulțită cu un factor de 0,85.
pentru oțeluri austenitice rezistente la căldură, rezistente la căldură și la coroziune
03X21H21M4GB, 03X18H11, 03X17H14M3, 08X18H10T, 08X18H12T, 08X17H13M2T, 08X17H15M3T, 12X18H10T, 18H10T, 18H10X12T, 18H10X12T- Pentru temperaturile intermediare ale peretelui de proiectare, efortul admisibil este determinat prin interpolarea celor mai apropiate două valori specificate în tabel, cu rezultatele rotunjite în jos la 0,5 MPa către valoarea inferioară.
- Pentru piesele forjate din clasele de oțel 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T, tensiunile admisibile la temperaturi de până la 550 °C sunt înmulțite cu 0,83.
- Pentru produsele lungi din clase de oțel 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T, tensiunile admisibile la temperaturi de până la 550 ° C sunt înmulțite cu raportul (R * p0,2 / 20) / 240.
(R* p0,2/20 - limita de curgere a materialului produselor lungi este determinată conform GOST 5949). - Pentru piese forjate și produse lungi din oțel de calitate 08X18H10T, tensiunile admisibile la temperaturi de până la 550 ° C sunt înmulțite cu 0,95.
- Pentru piesele forjate din oțel de calitate 03X17H14M3, tensiunile admisibile sunt înmulțite cu 0,9.
- Pentru piesele forjate din oțel de calitate 03X18H11, tensiunile admisibile se înmulțesc cu 0,9; pentru produsele lungi din oțel de calitate 03X18H11, tensiunile admisibile se înmulțesc cu 0,8.
- Pentru țevile din oțel de calitate 03X21N21M4GB (ZI-35), tensiunile admisibile sunt înmulțite cu 0,88.
- Pentru piesele forjate din oțel de calitate 03Kh21N21M4GB (ZI-35), tensiunile admisibile sunt înmulțite cu raportul (R * p0,2 / 20) / 250.
(R* p0,2/20 este limita de curgere a materialului de forjare, determinată conform GOST 25054). - Tensiunile admisibile situate sub linia orizontală sunt valabile pentru o resursă de cel mult 10 5 ore.
Pentru o durată de viață estimată de până la 2 * 10 5 ore, tensiunea admisă situată sub linia orizontală este înmulțită cu un factor de 0,9 la o temperatură.< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.
pentru oțeluri austenitice și austenitic-feritice rezistente la căldură, rezistente la căldură și la coroziune
08Kh18G8N2T (KO-3), 07Kh13AG20(ChS-46), 02Kh8N22S6(EP-794), 15Kh18N12S4TYu (EI-654), 06KhN28MDT, 03KhN28KhN28KHN28KH02MT, 03KhN28KH02MT, 03KhN28N28N2T:- La temperaturi de proiectare sub 20 °C, tensiunile admisibile sunt considerate a fi aceleași ca la 20 °C, sub rezerva utilizării permise a materialului la o anumită temperatură.
- Pentru temperaturile intermediare ale peretelui de proiectare, tensiunea admisă este determinată prin interpolarea celor mai apropiate două valori date în acest tabel, rotunjite în jos la 0,5 MPa către valoarea inferioară.
pentru aluminiu și aliajele acestuia
A85M, A8M, ADM, AD0M, AD1M, AMtsSM, AM-2M, AM-3M, AM-5M, AM-6M:- Tensiunile admisibile sunt date pentru aluminiu și aliajele sale în stare recoaptă.
- Tensiunile admisibile sunt date pentru grosimea foilor și plăcilor de aluminiu de clase A85M, A8M nu mai mult de 30 mm, alte clase - nu mai mult de 60 mm.
pentru cupru și aliajele sale
M2, M3, M3r, L63, LS59-1, LO62-1, LZhMts 59-1-1:- Tensiunile admisibile sunt date pentru cupru și aliajele sale în stare recoaptă.
- Tensiunile admisibile sunt date pentru grosimi de tablă de la 3 la 10 mm.
- Pentru valorile intermediare ale temperaturilor peretelui de proiectare, tensiunile admisibile sunt determinate prin interpolare liniară, cu rezultatele rotunjite în jos la 0,1 MPa către o valoare mai mică.
pentru titan și aliajele sale
VT1-0, OT4-0, AT3, VT1-00:- La temperaturi de proiectare sub 20 °C, se presupune că tensiunile admisibile sunt aceleași ca la 20 °C, cu condiția ca materialul să poată fi utilizat la o anumită temperatură.
- Pentru forjare și bare, tensiunile admisibile sunt înmulțite cu 0,8.
II. Definiții și notații:
R e / 20 - valoarea minimă a limitei de curgere la o temperatură de 20 ° C, MPa; R p0,2 / 20 - valoarea minimă a limitei de curgere condiționată la o alungire reziduală de 0,2% la o temperatură de 20 ° C, MPa. admisibile
stres - cele mai mari solicitări care pot fi tolerate într-o structură, cu condiția să funcționeze în siguranță, fiabil și durabil. Valoarea tensiunii admisibile se stabilește prin împărțirea rezistenței la rupere, a limitei de curgere etc. la o valoare mai mare decât unu, numită factor de siguranță. estimat
temperatura - temperatura peretelui echipamentului sau conductei, egală cu media aritmetică maximă a temperaturilor de pe suprafețele sale exterioare și interioare într-o secțiune în condiții normale de funcționare (pentru părți ale carcasei reactoare nucleare temperatura de proiectare se determină luând în considerare degajările interne de căldură ca valoare medie integrală a distribuției temperaturii pe grosimea peretelui carenei (PNAE G-7-002-86, clauza 2.2; PNAE G-7-008-89, anexă). 1).
Temperatura de proiectare
- , punctul 5.1. Temperatura de proiectare este utilizată pentru a determina caracteristicile fizice și mecanice ale materialului și tensiunile admisibile, precum și în calculul rezistenței, ținând cont de efectele temperaturii.
- , punctul 5.2. Temperatura de proiectare este determinată pe baza calculelor de inginerie termică sau a rezultatelor testelor sau a experienței de exploatare a vaselor similare.
- Cea mai mare temperatură a peretelui este luată ca fiind temperatura de proiectare a vasului sau a peretelui aparatului. La temperaturi sub 20 °C, temperatura de 20 °C este luată ca temperatură de proiectare la determinarea tensiunilor admisibile.
- , punctul 5.3. Dacă nu este posibil să se efectueze calcule sau măsurători termice și dacă în timpul funcționării temperatura peretelui crește la temperatura mediului în contact cu peretele, atunci temperatura de proiectare trebuie luată ca fiind cea mai ridicată temperatură a mediului, dar nu mai scăzută. peste 20 °C.
- Atunci când este încălzită de o flacără deschisă, gaze de eșapament sau încălzitoare electrice, se presupune că temperatura de proiectare este egală cu temperatura ambientală crescută cu 20 °C pentru încălzire închisă și cu 50 °C pentru încălzire directă, cu excepția cazului în care sunt disponibile date mai precise.
- , punctul 5.4. Dacă nava sau aparatul funcționează în mai multe moduri de încărcare sau diferite elemente ale aparatului funcționează în condiții diferite, este posibilă determinarea propriei temperaturi de proiectare pentru fiecare mod (GOST-52857.1-2007, clauza 5).
III. Notă:
Blocul de date sursă este evidențiat cu galben, blocul de calcule intermediare este evidențiat cu albastru, bloc soluție evidențiat în verde.
Sarcina principală a calculului de proiectare este de a asigura rezistența acestuia în condiții de funcționare.
Rezistența unei structuri din metal fragil este considerată a fi asigurată dacă tensiunile reale în toate secțiunile transversale ale tuturor elementelor sale sunt mai mici decât rezistența la tracțiune a materialului. Mărimea sarcinilor, tensiunile în structură și rezistența la rupere a materialului nu pot fi stabilite cu exactitate (datorită aproximării metodologiei de calcul, metodelor de determinare a rezistenței la întindere etc.).
Prin urmare, este necesar ca cele mai mari tensiuni obținute ca urmare a calculului de proiectare (tensiuni de proiectare) să nu depășească o anumită valoare care este mai mică decât rezistența finală, numită efort admisibil. Valoarea tensiunii admisibile se stabilește prin împărțirea rezistenței la tracțiune la o valoare mai mare de unu, numită factor de siguranță.
În conformitate cu cele de mai sus, condiția de rezistență pentru o structură din material fragil este exprimată ca
unde - cele mai mari tensiuni de întindere și compresiune de proiectare din structură; şi [-tensiuni admisibile în tensiune şi respectiv compresiune.
Tensiunile admisibile depind de rezistența la tracțiune și compresiune a materialului stvs și sunt determinate de expresiile
unde este factorul de siguranță normativ (necesar) în raport cu rezistența finală.
Valorile absolute ale tensiunilor sunt substituite în formulele (39.2) și (40.2)
Pentru structurile din materiale ductile (care au aceleași rezistențe la tracțiune și compresiune), se utilizează următoarea condiție de rezistență:
unde a este cea mai mare tensiune de proiectare la compresiune sau la tracțiune din structură în valoare absolută.
Tensiunea admisibilă pentru materialele plastice este determinată de formulă
unde este factorul de siguranță normativ (necesar) în raport cu limita de curgere.
Utilizarea limitei de curgere la determinarea tensiunilor admisibile pentru materialele ductile (mai degrabă decât rezistența la tracțiune, ca și pentru materialele casante) se datorează faptului că, după ce se atinge limita de curgere, deformațiile pot crește foarte brusc chiar și cu o ușoară creștere. in sarcina si structurile pot sa nu mai satisfaca conditiile lor de functionare.
Analiza de rezistență efectuată utilizând condițiile de rezistență (39.2) sau (41.2) se numește analiza tensiunii admisibile. Sarcina la care cele mai mari solicitări din structură sunt egale cu tensiunile admisibile se numește admisibilă.
Deformațiile unui număr de structuri din materiale plastice după atingerea limitei de curgere nu cresc brusc chiar și cu o creștere semnificativă a sarcinii, dacă aceasta nu depășește valoarea așa-numitei sarcini finale. Astfel, de exemplu, sunt structurile static nedeterminate (vezi § 9.2), precum și structurile cu elemente care suferă deformații la încovoiere sau la torsiune.
Calculul acestor structuri se efectuează fie în funcție de tensiunile admisibile, adică folosind condiția de rezistență (41.2), fie în funcție de așa-numita stare limită. În acest din urmă caz, sarcina admisă se numește sarcină maximă admisă, iar valoarea acesteia este determinată prin împărțirea sarcinii maxime la factorul de siguranță standard al capacității portante. Cele mai simple două exemple de analiză a stării limită a unei structuri sunt prezentate mai jos în § 9.2 și exemplul de calcul 12.2.
Ar trebui să se depună eforturi pentru a se asigura că tensiunile admisibile sunt utilizate pe deplin, adică condiția este îndeplinită dacă aceasta nu reușește din mai multe motive (de exemplu, din cauza necesității de a standardiza dimensiunile elementelor structurale), atunci tensiunile calculate ar trebui să difere cat mai putin din cele admisibile. Este posibilă o uşoară exces a tensiunilor admisibile calculate şi, în consecinţă, o uşoară scădere a factorului de siguranţă real (comparativ cu cel standard).
Calculul unui element structural tensionat central sau comprimat pentru rezistență trebuie să asigure îndeplinirea condiției de rezistență pentru toate secțiunile transversale ale elementului. În același timp, este de mare importanță definiție corectă așa-numitele secțiuni periculoase ale elementului, în care apar cele mai mari solicitări de întindere și cele mai mari de compresiune. În cazurile în care tensiunile admisibile de tracțiune sau compresiune sunt aceleași, este suficient să găsiți o secțiune periculoasă în care există solicitări normale de cea mai mare valoare absolută.
Cu o valoare constantă a forței longitudinale de-a lungul lungimii fasciculului, secțiunea transversală este periculoasă, zona care are cea mai mică valoare. Cu un fascicul de secțiune constantă, secțiunea transversală în care apare cea mai mare forță longitudinală este periculoasă.
Când se calculează structurile pentru rezistență, există trei tipuri de probleme care diferă prin utilizarea condițiilor de rezistență:
a) încercare de tensiune (calcul test);
b) selecția secțiunilor (calcul de proiectare);
c) determinarea capacităţii portante (determinarea sarcinii admisibile). Să luăm în considerare aceste tipuri de probleme pe exemplul unei tije întinse din material plastic.
La verificarea tensiunilor se cunosc ariile de sectiune transversala F si fortele longitudinale N iar calculul consta in calcularea tensiunilor calculate (reale) a in sectiunile caracteristice ale elementelor.
Tensiunea maximă obținută în acest caz este apoi comparată cu valoarea admisă:
La selectarea secțiunilor, se determină zonele de secțiune transversală necesare ale elementului (în funcție de forțele longitudinale cunoscute N și de efortul admisibil). Zonele secțiunilor transversale acceptate F trebuie să îndeplinească condiția de rezistență exprimată în următoarea formă:
La determinarea capacității de încărcare din valorile cunoscute ale lui F și ale tensiunii admisibile, se calculează valorile admisibile ale forțelor longitudinale: Pe baza valorilor obținute, valorile admisibile ale sarcinilor externe [P] sunt apoi determinat.
În acest caz, condiția de rezistență are forma
Valorile factorilor normativi de siguranță sunt stabilite prin norme. Acestea depind de clasa de construcție (capitală, temporară etc.), perioada prevăzută de funcționare a acesteia, sarcina (statică, ciclică etc.), posibila eterogenitate în fabricarea materialelor (de exemplu, beton), de tipul de deformare (tensionare, compresiune, încovoiere etc.) și alți factori. În unele cazuri, este necesară reducerea factorului de siguranță pentru a reduce greutatea structurii și, uneori, creșterea factorului de siguranță - dacă este necesar, luați în considerare uzura părților de frecare ale mașinilor, coroziunea și degradarea materialului. .
Valorile factorilor de siguranță standard pentru diverse materiale, structurile și sarcinile au în cele mai multe cazuri valori: - de la 2,5 la 5 și - de la 1,5 la 2,5.
Factorii de siguranță și, prin urmare, tensiunile admisibile pentru structurile clădirilor sunt reglementați de standardele relevante pentru proiectarea acestora. În inginerie mecanică, se alege de obicei factorul de siguranță necesar, concentrându-se pe experiența de proiectare și operare a mașinilor de design similar. În plus, o serie de fabrici avansate de construcție de mașini au standarde de stres admisibile în fabrică, care sunt adesea folosite de alte întreprinderi conexe.
Valorile aproximative ale tensiunilor admisibile la tracțiune și compresie pentru un număr de materiale sunt date în anexa II.
marimea fontului
NORME DE CALCUL PENTRU REZISTENTA CAZANLOR STATIONARE SI CONDUCTURI DE ABUR SI APA CALDA - RD 10-249-98 (aprobat prin Decret... Relevant in anul 2018).
2. TENSIUNE ADMISIBILĂ
2.1. Subtensiune nominală [ despre] trebuie înțeles ca valoarea tensiunii utilizată pentru a determina grosimea calculată a peretelui piesei sau presiunea admisă în funcție de datele inițiale acceptate și de calitatea metalului.
Tensiunile admisibile date în aceste Standarde și în liniile directoare pentru selectarea lor sunt aplicabile atunci când se utilizează metale și produse semifabricate care sunt permise de Regulile de Supraveghere a Minelor de Stat.
Nivelul caracteristicilor de proiectare ale metalelor și semifabricatelor utilizate trebuie să fie confirmat prin prelucrarea statistică a datelor de testare, controlul periodic al calității produsului cel puțin o dată la 5 ani și o concluzie pozitivă din partea unei organizații de cercetare specializate în conformitate cu cerințele din Reguli de supraveghere a mineritului de stat.
2.2. Tensiunile nominale admisibile pentru tipurile de oțel laminate sau forjate utilizate pe scară largă în cazane și conducte trebuie luate din Tabel. 2.1-2.5.
Tabelul 2.1
despre] pentru oțeluri carbon și mangan, independent de resursa de proiectare, MPa
t, °С | calitate de oțel | ||||||||
St2kp | St3kp | St2sp, St2ps | St3sp, St3ps | St4ps, St4sp | S3Gps | 22K | 14GNMA | 16GNM, 16GNMA | |
20 până la 50 | 124 | 133 | 130 | 140 | 145 | 150 | 170 | 180 | 190 |
150 | 106 | 115 | 112 | 125 | 129 | 134 | 155 | 179 | 181 |
200 | 111 | 100 | 117 | 121 | 125 | 147 | 175 | 176 | |
250 | 80 | 102 | 86 | 107 | 111 | 115 | 140 | 171 | 172 |
275 | 102 | 106 | 109 | 135 | 170 | 169 | |||
300 | 70 | 98 | 103 | 130 | 169 | 167 | |||
320 | 126 | 164 | 165 | ||||||
340 | 122 | 161 | 163 | ||||||
350 | 120 | 159 | 161 | ||||||
360 | 157 | 159 | |||||||
370 | 155 | 157 | |||||||
380 | 152 | 154 |
Tabelul 2.2
Tensiuni nominale admisibile [ despre] pentru oțeluri carbon și mangan, MPa
t, °С | calitate de oțel | ||||||||||
08, 10, 12K | 15, 15K, 16K | 20, 20K, 18K | |||||||||
Resursă estimată, h | |||||||||||
10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 3 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 3 x 10(5) | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
20 până la 100 | - | 130 | - | - | - | 140 | - | - | 147 | - | - |
200 | - | 120 | - | - | - | 130 | - | - | 140 | - | - |
250 | - | 108 | - | - | - | 120 | - | - | 132 | - | - |
275 | - | 102 | - | - | - | 113 | - | - | 126 | - | - |
300 | - | 96 | - | - | - | 106 | - | - | 119 | - | - |
320 | - | 92 | - | - | - | 101 | - | - | 114 | - | - |
340 | - | 87 | - | - | - | 96 | - | - | 109 | - | - |
350 | - | 85 | - | - | - | 93 | - | - | 106 | - | - |
360 | - | 82 | - | 82 | - | 90 | - | - | 103 | - | 103 |
380 | - | 76 | 76 | 71 | - | 85 | 85 | - | 97 | 97 | 88 |
400 | 73 | 73 | 66 | 60 | 80 | 80 | 72 | 92 | 92 | 78 | 71 |
410 | 70 | 68 | 61 | 55 | 77 | 72 | 65 | 89 | 86 | 70 | 63 |
420 | 68 | 62 | 57 | 50 | 74 | 66 | 58 | 86 | 79 | 63 | 56 |
430 | 66 | 57 | 51 | 45 | 71 | 60 | 52 | 83 | 72 | 57 | 50 |
440 | 63 | 51 | 45 | 40 | 68 | 53 | 45 | 80 | 66 | 50 | 44 |
450 | 61 | 46 | 38 | 35 | 65 | 47 | 38 | 77 | 59 | 46 | 39 |
460 | 58 | 40 | 33 | 29 | 62 | 40 | 33 | 74 | 52 | 38 | 34 |
470 | 52 | 34 | 28 | 24 | 54 | 34 | 28 | 64 | 46 | 32 | 28 |
480 | 45 | 28 | 22 | 18 | 46 | 28 | 22 | 56 | 39 | 27 | 24 |
490 | 39 | 24 | 40 | 24 | 49 | 33 | |||||
500 | 33 | 20 | 34 | 20 | 41 | 26 | |||||
510 | 26 | 35 |
Continuarea tabelului. 2.2
t, °С | calitate de oțel | ||||||||
16GS, 09G2S | 10G2S1, 17GS, 17G1S, 17G1SU | 15GS | |||||||
Resursă estimată, h | |||||||||
10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
20 până la 100 | - | 170 | - | - | 177 | - | - | 185 | - |
200 | - | 150 | - | - | 165 | - | - | 169 | - |
250 | - | 145 | - | - | 156 | - | - | 165 | - |
275 | - | 140 | - | - | 150 | - | - | 161 | - |
300 | - | 133 | - | - | 144 | - | - | 153 | - |
320 | - | 127 | - | - | 139 | - | - | 145 | - |
340 | - | 122 | - | - | 133 | - | - | 137 | - |
350 | - | 120 | - | - | 131 | - | - | 133 | - |
360 | - | 117 | - | - | 127 | - | - | 129 | - |
380 | - | 112 | 112 | - | 121 | 121 | - | 121 | 121 |
400 | 107 | 107 | 95 | 113 | 113 | 96 | 113 | 113 | 96 |
410 | 104 | 97 | 83 | 107 | 102 | 85 | 107 | 102 | 85 |
420 | 102 | 87 | 73 | 102 | 90 | 75 | 102 | 90 | 75 |
430 | 98 | 76 | 63 | 97 | 78 | 65 | 97 | 78 | 65 |
440 | 95 | 68 | 55 | 92 | 70 | 55 | 92 | 70 | 55 |
450 | 89 | 62 | 46 | 88 | 63 | 46 | 88 | 63 | 46 |
460 | 83 | 54 | 38 | 82 | 54 | 38 | 82 | 54 | 38 |
470 | 71 | 46 | 32 | 71 | 46 | 32 | 71 | 46 | 32 |
480 | 60 | 60 | 60 | ||||||
490 |
2. Valorile tensiunilor admisibile din coloanele pentru resursa 10(4) și 2 x 10(5) h, marcate mai sus cu semnul „-”, sunt luate egale cu valorile corespunzătoare din coloana pentru resursa 10(5) h.
Tabelul 2.3
Tensiuni nominale admisibile [ despre] pentru oțel termorezistent, MPa
t, °С | calitate de oțel | |||||||
12HM, 12MH | 15XM | |||||||
Resursă estimată, h | ||||||||
10 | 10 | 2 x 10 | 3 x 10 | 10 | 10 | 2 x 10 | 3 x 10 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
20 până la 150 | - | 147 | - | - | - | 153 | - | - |
250 | - | 145 | - | - | - | 152 | - | - |
300 | - | 141 | - | - | - | 147 | - | - |
350 | - | 137 | - | - | - | 140 | - | - |
400 | - | 132 | - | - | - | 133 | - | - |
420 | - | 129 | - | - | - | 131 | - | - |
440 | - | 126 | - | - | - | 128 | - | - |
450 | - | 125 | - | - | - | 127 | - | - |
460 | - | 123 | 123 | 123 | - | 125 | 125 | 125 |
480 | 120 | 120 | 102 | 102 | 122 | 122 | 113 | 103 |
500 | 116 | 95 | 77 | 64 | 119 | 105 | 85 | 76 |
510 | 114 | 78 | 60 | 53 | 117 | 85 | 72 | 62 |
520 | 107 | 66 | 49 | 43 | 110 | 70 | 58 | 50 |
530 | 93 | 54 | 40 | 35 | 97 | 56 | 44 | 39 |
540 | 77 | 43 | 80 | 45 | 35 | 31 | ||
550 | 60 | 62 | 35 | 26 | 23 | |||
560 | 52 | 27 | ||||||
570 | 42 | 21 | ||||||
580 | ||||||||
590 | ||||||||
600 | ||||||||
610 | ||||||||
620 |
Continuarea tabelului. 2.3
t, °С | calitate de oțel | ||||||||||
12X1MF | 12X2MFSR | 15X1 M1F | |||||||||
Resursă estimată, h | |||||||||||
10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 3 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 3 x 10(5) | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
20 până la 150 | - | 173 | - | - | - | 167 | - | - | 192 | - | - |
250 | - | 166 | - | - | - | 160 | - | - | 186 | - | - |
300 | - | 159 | - | - | - | 153 | - | - | 180 | - | - |
350 | - | 152 | - | - | - | 147 | - | - | 172 | - | - |
400 | - | 145 | - | - | - | 140 | - | - | 162 | - | - |
420 | - | 142 | - | - | - | 137 | - | - | 158 | - | - |
440 | - | 139 | - | - | - | 134 | - | - | 154 | - | - |
450 | - | 138 | - | 138 | - | 133 | - | - | 152 | - | - |
460 | - | 136 | 136 | 130 | - | 131 | 131 | - | 150 | 150 | 150 |
480 | 133 | 133 | 120 | 107 | 128 | 128 | 119 | 146 | 145 | 130 | 123 |
500 | 130 | 113 | 96 | 88 | 121 | 106 | 97 | 140 | 120 | 108 | 100 |
510 | 120 | 101 | 86 | 79 | 115 | 94 | 87 | 137 | 107 | 96 | 90 |
520 | 112 | 90 | 77 | 72 | 105 | 85 | 79 | 125 | 96 | 86 | 80 |
530 | 100 | 81 | 69 | 65 | 95 | 78 | 70 | 111 | 86 | 77 | 72 |
540 | 88 | 73 | 62 | 58 | 87 | 70 | 63 | 100 | 78 | 69 | 65 |
550 | 80 | 66 | 56 | 52 | 80 | 63 | 56 | 90 | 71 | 63 | 58 |
560 | 72 | 59 | 50 | 46 | 72 | 57 | 50 | 81 | 64 | 57 | 52 |
570 | 65 | 53 | 44 | 41 | 65 | 52 | 45 | 73 | 57 | 51 | 47 |
580 | 59 | 47 | 39 | 36 | 59 | 46 | 41 | 66 | 52 | 46 | 43 |
590 | 53 | 41 | 35 | 32 | 53 | 41 | 36 | 60 | 47 | 42 | 39 |
600 | 47 | 37 | 31 | 29 | 47 | 37 | 33 | 54 | 43 | 38 | 35 |
610 | 41 | 33 | 41 | 33 | 28 | 48 | 40 | ||||
620 | 35 | 35 | 43 |
Note: 1. Deasupra liniei sunt valorile tensiunii determinate de limita de curgere în funcție de temperatură.
3. Valorile tensiunilor admisibile, indicate mai jos, corespund funcționării elementelor în condiții de fluaj și sunt determinate de rezistența finală pentru resursa corespunzătoare.
Tabelul 2.4
Tensiuni nominale admisibile [ despre] pentru oțeluri cu conținut ridicat de crom și austenitice, MPa
t, °С | calitate de oțel | |||||||||
12X11W2MF | 12X18H12T; 12X18H10T | 09X14H19V2BR, 09X16H14V2BR, 10X16H16V2MBR | ||||||||
Resursă estimată, h | ||||||||||
10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | 3 x 10(5) | 10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
20 până la 150 | - | 195 | - | - | 147 | - | - | - | 147 | - |
250 | - | 183 | - | - | 125 | - | - | - | 131 | - |
300 | - | 175 | - | - | 120 | - | - | - | 128 | - |
350 | - | 167 | - | - | 116 | - | - | - | 125 | - |
400 | - | 158 | - | - | 111 | - | - | - | 123 | - |
450 | - | 152 | - | - | 107 | - | - | - | 120 | - |
500 | 145 | 145 | 145 | - | 104 | - | - | - | 117 | - |
520 | 143 | 134 | 128 | - | 103 | - | - | - | 116 | - |
530 | 141 | 124 | 119 | - | 103 | - | 102 | - | 116 | - |
540 | 140 | 115 | 108 | - | 102 | 102 | 100 | - | 115 | - |
550 | 130 | 107 | 100 | - | 102 | 100 | 93 | - | 115 | - |
560 | 121 | 97 | 90 | 101 | 101 | 91 | 87 | - | 114 | - |
570 | 113 | 87 | 80 | 101 | 97 | 87 | 81 | - | 114 | - |
580 | 104 | 78 | 72 | 100 | 90 | 81 | 74 | - | 113 | 113 |
590 | 95 | 69 | 64 | 98 | 81 | 73 | 68 | - | 113 | 109 |
600 | 87 | 60 | 55 | 94 | 74 | 66 | 62 | 112 | 112 | 102 |
610 | 78 | 51 | 47 | 88 | 68 | 59 | 55 | 111 | 104 | 94 |
620 | 70 | 47 | 39 | 82 | 62 | 53 | 50 | 111 | 97 | 87 |
630 | 62 | 37 | 31 | 78 | 57 | 49 | 46 | 110 | 89 | 79 |
640 | 54 | 27 | 23 | 72 | 52 | 45 | 42 | 110 | 81 | 72 |
650 | 45 | 20 | 65 | 48 | 41 | 38 | 109 | 74 | 64 | |
660 | 38 | 60 | 45 | 37 | 103 | 66 | 56 | |||
670 | 30 | 55 | 41 | 34 | 96 | 59 | 49 | |||
680 | 50 | 38 | 32 | 88 | 52 | 41 | ||||
690 | 45 | 34 | 28 | 79 | 44 | 34 | ||||
700 | 40 | 30 | 25 | 71 | 37 | 27 |
Note: 1. Deasupra liniei sunt valorile tensiunii determinate de limita de curgere în funcție de temperatură.
2. Valorile tensiunilor admisibile din coloanele pentru resursa 10(4), 2 x 10(5) și 3 x 10(5) h, marcate mai sus cu semnul „-”, sunt luate egale cu valorile corespunzătoare în coloana pentru resursa 10(5) h.
3. Valorile tensiunilor admisibile, indicate mai jos, corespund funcționării elementelor în condiții de fluaj și sunt determinate de rezistența finală pentru resursa corespunzătoare.
Tensiuni nominale admisibile [ o] pentru oțel 10Kh9MFB, MPa
t, °С | Resursă estimată, h | ||
10(4) | 10(5) | 2 x 10(5) | |
1 | 2 | 3 | 4 |
20 până la 150 | - | 167 | - |
250 | - | 160 | - |
300 | - | 157 | - |
350 | - | 154 | - |
400 | - | 151 | - |
450 | - | 148 | - |
470 | - | 147 | 147 |
480 | 146 | 146 | 143 |
490 | 145 | 138 | 132 |
500 | 145 | 127 | 122 |
520 | 127 | 108 | 102 |
540 | 109 | 90 | 83 |
550 | 100 | ||
560 | |||
570 | |||
580 | 78 | ||
590 | 71 | 58 | 53 |
600 | 52* | ||
610 | 62* | 50* | |
620 | 60* | 48* | |
630 | 57* | 45* | |
640 | 55* | 43* | |
650 | 52* | 41* |
Note: 1. Deasupra liniei sunt valorile tensiunilor admisibile, determinate de limita de curgere în funcție de temperatură.
2. Valorile tensiunilor admisibile din coloanele pentru resursa 10(4) și 2 x 10(5) h, marcate mai sus cu semnul „-”, sunt luate egale cu valorile corespunzătoare din coloana pentru resursa 10(5) h.
3. Valorile tensiunilor admisibile, indicate mai jos, corespund funcționării elementelor în condiții de fluaj și sunt determinate de rezistența finală pentru resursa corespunzătoare.
4. Valorile tensiunilor admisibile cu semnul * se obțin prin extrapolare din baze de încercare pe termen scurt și trebuie corectate ținând cont de cerințele subsecțiunii 2.1.
Pentru valorile intermediare ale duratei de viață specificate în tabele, valoarea tensiunii admisibile poate fi determinată prin interpolarea liniară a celor mai apropiate valori între resurse, rotunjite în jos la 0,5 MPa, dacă diferența dintre aceste valori nu depășește 20% din valoarea medie a acestora. În caz contrar, ar trebui aplicată interpolarea „logaritmică”.
Extrapolarea valorilor de stres admisibile pentru o resursă mai mică de 10(4) nu este permisă fără acord cu organizațiile de cercetare specializate.
Tensiunile permise pentru oțelurile de clase străine aprobate pentru utilizare de către Gosgortekhnadzor din Rusia trebuie stabilite de organizații specializate de cercetare. Pentru oțel 2.1 / 4 Cr1Mo (10CrMo910 pentru țevi conform DIN 17175 și pentru tablă conform DIN 17155), valorile tensiunilor admisibile prezentate în tabel. 2.6.
Tabelul 2.6
Tensiuni nominale admisibile pentru oțel 2,1/4 Cr1Mo (10CrMo910) pentru o resursă de proiectare de 10(5) h
t, °С | [despre], MPa |
20-100 | 180 |
200 | 163 |
250 | 160 |
300 | 153 |
350 | 146 |
400 | 140 |
450 | 133 |
480 | 123 |
500 | 96 |
520 | 73 |
540 | 53 |
560 | 38 |
580 | 28 |
2.3. Pentru clasele de oțel care nu sunt enumerate în tabel. 2.1-2.4 și pentru alte metale aprobate pentru utilizare de către Gosgortekhnadzor din Rusia, tensiunea nominală admisă trebuie luată egală cu cea mai mică dintre cele date în tabel. 2,7 valori obținute ca urmare a împărțirii caracteristicii de proiectare corespunzătoare a rezistenței la tracțiune a metalului la marja de siguranță corespunzătoare pentru această caracteristică.
Tabelul 2.7
Formule pentru determinarea tensiunii nominale admisibile [ despre], independent de resursa calculată, sau pentru resursa calculată 10(5) h
Material | Formulă | |||||||||||
1 | 2 | |||||||||||
Oțel carbon și oțel rezistent la căldură* | oV | , | o0,2/t | , | o10(5)/t | , | o1/10(5)/t | |||||
2,4 | 1,5 | 1,5 | 1,0 | |||||||||
Oțel austenitic crom nichel | oV | , | ** | , | o10(5)/t | , | o1/10(5)/t | |||||
o0,2/t | ||||||||||||
3,0 | 1,5 | 1,5 | 1,0 | |||||||||
Fontă cu grafit nodular la >= 12% după recoacere | oV | , | o0.2 | |||||||||
4,8 | 3,0 | |||||||||||
Fontă lamelară, fontă maleabilă și fontă sferoidă la: după recoacere < 12% | *** | |||||||||||
oV | ||||||||||||
7,0 | ||||||||||||
fără recoacere | *** | |||||||||||
oV | ||||||||||||
9,0 | ||||||||||||
Cupru și aliaje de cupru | **** | , | , | |||||||||
oV | , | oV | o1,0/t | o10(5)/t | ||||||||
3,5 | 2,4 | 1,5 | 1,5 |
* Pentru oțel carbon de înaltă rezistență și rezistent la căldură ( oV> 490 MPa și alungire minimă< 20%) запас прочности по пределу текучести следует увеличить на 0,025 на каждый процент уменьшения относительного удлинения ниже 20%.
** Caracteristicile de rezistență trebuie determinate fără a lua în considerare întărirea termică și mecanică. Condiția nu este aplicabilă pieselor în care deformarea plastică este inacceptabilă (flanșe, știfturi). Este permisă utilizarea valorii minime a limitei de curgere condiționată la o deformare reziduală de 0,2% cu o marjă de 1,15.
*** Când se calculează pentru îndoire, se presupune că tensiunile admisibile sunt reduse cu 50%.
**** Condiția este utilizată dacă nu există valori garantate în standardele sau specificațiile pentru metal oV, o1,0/t, o10(5)/t.
La efectuarea calculelor de control ale pieselor din oțel 12KhMF, este permisă utilizarea valorilor tensiunilor admisibile prezentate în tabel. 2.1-2.4. pentru oțel 12Kh1MF.
2.4. Deoarece ar trebui luate caracteristicile de proiectare ale rezistenței metalului:
rezistență la tracțiune oV;
Rezistenta la curgere de la T sau limită de curgere condiționată o0,2/t, o1,0/t;
limita condiționată a rezistenței pe termen lung o10(4)/t, o10(5)/t, o2 x 10(5)/t, o3 x 10(5)/t;
limita de fluaj condiționată o1/10(5)/t.
Valori caracteristice oV, de la T, o0,2/t, o1,0/t trebuie luate egale cu valorile minime stabilite în standardele sau specificațiile relevante pentru metalul din acest grad.
Valori caracteristice o10(4)/t, o10(5)/t, o2 x 10(5)/t, o3 x 10(5)/tși o1 / 10 (5) / t trebuie luate egale cu valorile medii stabilite în standardele sau specificațiile tehnice relevante pentru metalul din acest grad.
Abaterile în jos ale caracteristicilor nu sunt permise mai mult de 20% din valoarea medie.
Utilizare permisă de la Tîn loc de o0,2/t, dacă standardele sau specificațiile pentru metal normalizează valorile de la Tși nu există valori normalizate o0,2/t.
Nivelul caracteristicilor de proiectare ale metalelor și semifabricatelor utilizate trebuie să fie confirmat prin prelucrarea statistică a datelor de testare, controlul periodic al calității produselor și o concluzie pozitivă din partea unei organizații de cercetare specializate, în conformitate cu cerințele Regulilor miniere de stat. Supraveghere.
2.5. Pentru piese turnate din oțel, tensiunea nominală admisibilă trebuie considerată egală cu următoarele valori:
85% din valorile admisibile ale tensiunii determinate conform tabelului. 2.1-2.4 pentru oțelul laminat sau forjat cu același nume, dacă piesele turnate sunt supuse încercărilor nedistructive continue;
75% dintre cele indicate în tabel. 2.1-2.4. valori, dacă piesele turnate nu sunt supuse unor încercări nedistructive continue.
2.6. Pentru piesele din oțel care funcționează în condiții de fluaj la diferite temperaturi de proiectare pentru resursa de proiectare, este permisă luarea tensiunii [о_e] calculată prin formula
,
Unde T1, T2,..., Tn- durata perioadelor de funcţionare a pieselor cu temperatura peretelui, respectiv t1, t2,..., tn, h;
[o]1, [o]2,..., [o]n- tensiuni admisibile nominale pentru durata de viață de proiectare la temperaturi t1, t2,..., tn, MPa;
Resursa totală estimată, h;
m- exponent în ecuația rezistenței pe termen lung a oțelului.
Pentru carbon, crom-molibden slab aliat și crom-molibden-vanadiu, precum și oțeluri austenitice, este permis să se ia m = 8. Se recomandă ca perioadele de funcționare la diferite temperaturi ale peretelui să fie luate la intervale de temperatură de 5 sau 10 °C.
Determinarea tensiunilor echivalente conform procedurii simplificate de mai sus este recomandată pentru un interval de temperatură de cel mult 30 °C. Dacă este necesar să se determine tensiunile admisibile echivalente pentru un interval de temperatură mai mare de 30 ° C, valoarea medie a exponentului trebuie utilizată conform datelor studii experimentale cu o bază de testare de cel puțin 0,1 din resursă, dar nu mai puțin de 10 (4) ore.
2.7. Caracteristicile de rezistență de proiectare și tensiunile nominale admisibile trebuie luate pentru temperaturile de proiectare ale peretelui determinate în conformitate cu clauza 1.4.
2.8. La determinarea valorii admisibile a presiunii de încercare, tensiunea admisibilă trebuie luată conform tabelului. 2.8.
Tabelul 2.8
Formule pentru determinarea tensiunii admisibile la calcularea presiunii de încercare
* Condiția este utilizată dacă caracteristicile sunt normalizate în standardele sau specificațiile pentru metal.
2.9. La calcularea pieselor din oțel care funcționează sub presiune externă, tensiunea admisă trebuie redusă cu un factor de 1,2 în comparație cu cazul în care se folosesc formule de calcul pentru presiunea internă (de exemplu, pentru tuburile de foc).
Tensiuni admisibile nominale [o] pentru durata de viață 4 x 10(5) h
- | - | - | |||
450 | 35 | - | - | 138 | - |
460 | 30 | 123 | 125 | 125 | 150 |
470 | 25 | 104 | 115 | 115 | 125 |
480 | 21 | 85 | 98 | 103 | 110 |
490 | - | 75 | 82 | 92 | 100 |
500 | - | 63 | 68 | 83 | 92 |
510 | - | 48 | 58 | 76 | 84 |
520 | - | 37 | 46 | 66 | 75 |
530 | - | 31 | 35 | 59 | 67 |
540 | - | - | 28 | 53 | 60 |
550 | - | - | 20 | 48 | 54 |
560 | - | - | - | 43 | 49 |
570 | - | - | - | 38 | 44 |
580 | - | - | - | 34 | 40 |
590 | - | - | - | 30 | 36 |
600 | - | - | - | 27 | 32 |