Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата



Понятие материалоемкость отличается от понятия масса – они неравнозначны.

Материалоёмкость лучше всего выражать объемом элементов, составляющих бьем.

Тогда удельная материалоемкость – показатель качества конструкции :

, где – суммарные массы элементов, изготовленных из материалов с плотностью .

–коэффициент использования объема.

Снижение массы и материалоёмкости объекта обеспечивается рациональной конструкцией элементов объекта, которая основана на следующих принципах, –

рациональная форма сечения для каждого вида нагрузки – принцип равного напряжения сечения ;

уменьшение концентрации нагрузки : обеспечение равномерного распределения напряжений в поперечных сечениях – принцип равнопрочности ;

обеспечение рационального баланса жесткости – принцип относительной жесткости (т.к. равнопрочные детали при прочих равных условиях имеют меньшую жесткость) ;

устранение СНС : 2–3 вида нагружения ; поперечный изгиб ® чистый изгиб ® кручение ® срез ® растяжение (сжатие) – принцип рационального нагружения. (Силовая схема) . А. Н. Т. : “Силу надо “ловить” там где она возникает”

уменьшение неравномерности напряжений путём удаления материала из малонапряженных участков – принцип обсечения (снижаются инерционные нагрузки) ;

применение рациональных конструктивных схем : минимальное число звеньев, компактность, многопоточные схемы ;

уточнение расчетных напряжений (повышение за счет, например, экспериментального измерения и натуральных испытаний) ;

выбор соответствующего материала (замена металлов ПКМ) , применение технологических методов упрочнения материалов.

Выгодность материалов по массе можно оценить с помощью удельных показателей ,например, Lp = d в / g (для растяжения-сжатия), которая наглядно интерпретируется, т.н. “разрывной длиной” – длина свободно подвешенного стержня (км) , при которой материал разрушится от действия массовых сил.

А=s

Следует отметить, что выбор материала определяется не только его массово-прочностными характеристиками , но и другими немаловажными факторами, —

назначением и условиями работы детали ;

физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами материала ;

стоимостью (!) .

Вывод : наибольшей универсальностью обладают стали, свойства которых определяются в широких пределах легированием, термической, химико-термической и термомеханической обработкой.

Стали ещё долго будут основным материалом для изготовления нагруженных деталей.

Почти такими же свойствами обладают титановые сплавы (кроме обрабатываемости).

ПКМ выйдут на первое место только в случае обеспечения их стоимости на уровне металлических материалов (хотя бы титанов).

Стали (констр)	Al – сплавы	Ti – сплавы
0,33...0.63 руб/кг	0,45...1,0 руб/кг	1,0...5 руб/кг
0,5 руб/кг ¯ 90	0,8 руб/кг ¯ 60	3 руб/кг ¯ 15

СВМ–45руб/кг+Экология

Жесткость конструкций. Конструктивные способы повышения жесткости.

Общее определение :

Жесткость – это способность системы сопротивляться действию внешних нагрузок с наименьшими деформациями (перемещениями).

Для машиностроения : жесткость – это способность системы сопротивляться действию внешних нагрузок с деформациями (перемещениями), допустимыми без нарушения работоспособности системы.

Таким образом , жесткость определяет работоспособность объекта в такой же мере (иногда большей) , как и прочность. И соответственно , определяет массу (материалоёмкость) конструкции.

Стремясь облегчить конструкцию и максимально использовать прочностные свойства материалов , конструктор повышает уровень напряжений в элементах конструкции, что приводит к увеличению деформаций (e = d / E ).

Широкое применение равнопрочных, наиболее выгодных по массе конструкций , вызывает увеличение деформаций : такие конструкции имеют малую жесткость.

Вопрос повышения жесткости особенно актуален в связи с применением высокопрочных материалов, элементы из которых резко увеличивают деформативность конструкций.

Определить величину деформаций расчетными методами можно лишь при простых видах нагружения [ растяжение (сжатие), сдвиг (кручение), изгиб ] методами СМ иТУ.

В большинстве случаев приходится иметь дело с элементами конструкций, жесткость которых не поддаётся расчету : их сечения определяются технологией изготовления (например , литьё , прокат) или имеют сложную конфигурацию (корпусные детали).

Здесь применяются моделирование , эксперимент (испытания) , опыт и интуиция конструктора.

П. И. Орлов “ОК” отмечает : “... конструкции, разработанные начинающим конструктором, обычно “страдают” недостатком жесткости”.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат реформы, экзамен.

Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата