Анализ жесткости конструкции

Жесткость конструкции оценим по наибольшим перемещениям, которые могут быть ограничены по условиям работы (функционирования) рассчитываемого узла (крышки) в составе механизма или машины наибольшими допустимыми значениями . Полученные в расчете наибольшие перемещения – осевые в центре мембраны (см. рис. 6) =0,08 мм должны быть меньше (с коэффициентом запаса) .

Для определения предельной прочности (несущей способности) крышки в указанных условиях нагружения будем постепенно увеличивать поверхностное давление p до момента достижения критериев текучести и далее до разрушения. Результаты проиллюстрируем графиками (рис. 7).

а) б)

в)

Рис. 7. Кривые жесткости

а) –интенсивности напряжений; б) –интенсивности деформаций; в) –зависимость осевого перемещения крышки от нагрузки. 1- мембрана; 2 –основание.

Из графиков (рис.7, а и б) видно, что в момент появления пластических деформаций в материале мембраны внешнее давление составляет 38 МПа, а в материале основания 58 МПа. Следовательно предельно допустимой нагрузкой, удовлетворяющей условию начала пластических деформаций, следует считать давление

МПа.

При возрастании давления больше чем на 38 МПа материал мембраны будет испытывать пластические деформации, которые приведут к изменению формы крышки, сохраняющемуся после снятия нагрузки, что недопустимо для многократного использования такой конструкции.

Если по условиям функционирования конструкции допускаются пластические деформации, то условием нарушения функционирования следует считать то, согласно которому разрушение произойдет, если интенсивности деформаций достигнут предельной величины

Для наиболее напряженных точек, лежащих вблизи поверхностей мембраны и основания крышки имеем МПа. Следовательно

, а .

Для материала мембраны МПа;

Для материала основания МПа.

Анализируя построенные графические зависимости для интенсивностей деформаций (рис. 7 б), видим, что предельные деформации как в основании крышки, так и в мембране могут быть достигнуты при внешнем давлении > 100 МПа. Такие условия нагружения приведут к значительному изменению формы крышки вследствие пластических деформаций мембраны. Так осевые перемещения мембраны в центральной ее части составят (см. рис. 7, в) несколько миллиметров, что может быть ограничено условиями жесткости

.

Date: 2015-09-03; view: 478; Нарушение авторских прав