Меню

10 допускаемое напряжение что это такое

Онлайн калькулятор по определению допускаемых напряжений материалов: сталей и сплавов алюминия, меди и титана.

Калькулятор онлайн определяет расчетные допускаемые напряжения σ в зависимости от расчетной температуры для различных марок материалов следующих типов: углеродистая сталь, хромистая сталь, сталь аустенитного класса, сталь аустенито-ферритного класса, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, титан и его сплавы согласно ГОСТ-52857.1-2007 [1].

  • Исходные данные:
    Расчетная температура среды Т, °С
    Тип материала углеродистая сталь хромистая сталь сталь аустенитного класса сталь аустенито-ферритного класса алюминий и его сплав медь и ее сплавы титан и его сплавы
    Марка материала
    Решение:
    Допускаемое напряжение материала [σ], МПа определение допускаемого напряжения

    Помощь на развитие проекта premierdevelopment.ru

    Send mail и мы будем знать, что движемся в правильном направлении.

    Спасибо, что не прошели мимо!

    Допускаемые напряжения были определены согласно ГОСТ-52857.1-2007 [1].

    для углеродистых и низколегированных сталей

    для жаропрочных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей аустенитного класса

    Для расчетного срока эксплуатации до 2*10 5 ч допускаемое напряжение, расположенное ниже горизонтальной черты, умножают на коэффициент 0,9 при температуре Re/20 — минимальное значение предела текучести при температуре 20 °C, МПа; Rр0,2/20 — минимальное значение условного предела текучести при остаточном удлинении 0,2% при температуре 20 °С, МПа. допускаемое
    напряжение — наибольшие напряжения, которые можно допустить в конструкции при условии его безопасной, надежной и долговечной работы. Значение допускаемого напряжения устанавливается путем деления предела прочности, предела текучести и пр. на величину, большую единицы, называемую коэффициентом запаса. расчетная
    температура — температура стенки оборудования или трубопровода, равная максимальному среднеарифметическому значению температур на его наружной и внутренней поверхностях в одном сечении при нормальных условиях эксплуатации (для частей корпусов ядерных реакторов расчетная температура определяется с учетом внутренних тепловыделений как среднеинтегральное значение распределения температур по толщине стенки корпуса (ПНАЭ Г-7-002-86, п.2.2; ПНАЭ Г-7-008-89, прил.1).

    • [1],п.5.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений, а также при расчете на прочность с учетом температурных воздействий.
    • [1],п.5.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний, или опыта эксплуатации аналогичных сосудов.
    • За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшую температуру стенки. При температуре ниже 20 °С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20 °С.
    • [1],п.5.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, то за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20 °С.
    • При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20 °С при закрытом обогреве и на 50 °С при прямом обогреве, если нет более точных данных.
    • [1],п.5.4. Если сосуд или аппарат эксплуатируются при нескольких различных режимах нагружения или разные элементы аппарата работают в разных условиях, для каждого режима можно определить свою расчетную температуру (ГОСТ-52857.1-2007, п.5).

    Блок исходных данных выделен желтым цветом , блок промежуточных вычислений выделен голубым цветом , блок решения выделен зеленым цветом .

    Источник

    Допускаемые напряжения
    и механические свойства материалов

    Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.
    1. Дифференцированный запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.
    2. Табличный — допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц
    (табл. 1 — 7). Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.

    В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин применяются как дифференцированный, так и. табличный методы, а также их комбинация. В табл. 4 — 6 приведены допускаемые напряжения для нетиповых литых деталей, на которые не разработаны специальные методы расчета и соответствующие им допускаемые напряжения. Типовые детали (например, зубчатые и червячные колеса, шкивы) следует рассчитывать по методикам, приводимым в соответствующем разделе справочника или специальной литературе.

    Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 — 30 %.

    Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6-12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения σном и τном умножать на коэффициент концентрации kσ или kτ:

    1. Допускаемые напряжения*
    для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии

    Читайте также:  Автомобильный преобразователь напряжения 220 12в
    Марка
    стали
    Допускаемые напряжения **, МПа
    при растяжении [σp] при изгибе [σиз] при кручении [τкр] при срезе [τср] при смятии [σсм]
    I II III I II III I II III I II III I II
    Ст2
    Ст3
    Ст4
    Ст5
    Ст6
    115
    125
    140
    165
    195
    80
    90
    95
    115
    140
    60
    70
    75
    90
    110
    140
    150
    170
    200
    230
    100
    110
    120
    140
    170
    80
    85
    95
    110
    135
    85
    95
    105
    125
    145
    65
    65
    75
    80
    105
    50
    50
    60
    70
    80
    70
    75
    85
    100
    115
    50
    50
    65
    65
    85
    40
    40
    50
    55
    65
    175
    190
    210
    250
    290
    120
    135
    145
    175
    210

    * Горский А.И.. Иванов-Емин Е. Б.. Кареновский А. И. Определение допускаемых напряжений при расчетах на прочность. НИИмаш, М., 1974.
    ** Римскими цифрами обозначен вид нагрузки: I — статическая; II — переменная, действующая от нуля до максимума, от максимума до нуля (пульсирующая); III — знакопеременная (симметричная).

    2. Механические свойства и допускаемые напряжения
    углеродистых качественных конструкционных сталей

    3. Механические свойства и допускаемые напряжения
    легированных конструкционных сталей

    4. Механические свойства и допускаемые напряжения
    для отливок из углеродистых и легированных сталей

    5. Механические свойства и допускаемые напряжения
    для отливок из серого чугуна

    6. Механические свойства и допускаемые напряжения
    для отливок из ковкого чугуна

    7. Допускаемые напряжения для пластмассовых деталей

    Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (σв > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (k > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.

    Для чугунов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I — III). При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 . 5.

    Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:

    Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:
    — предел прочности при изгибе 250 ÷ 300 МПа,
    — допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа — II: 45 МПа — III, где I. II, III — обозначения видов нагрузки, см. табл. 1.

    Ориентировочные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие. МПа:
    — 30. 110 — для меди;
    — 60. 130 — латуни;
    — 50. 110 — бронзы;
    — 25. 70 — алюминия;
    — 70. 140 — дюралюминия.

    Источник

    Приложение 1. Допускаемые напряжения для разных видов сталей

    Таблица 5. Допускаемые напряжения для углеродистых и низколегированных сталей

    Расчет ная темпе ратура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение [σ], МПа (кгс/см 2 ), для сталей марок
    ВСт3 09Г2С, 16ГС 20, 20К 10 10Г2, 09Г2 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1
    толщина, мм
    до 20 свыше 20 до 32 свыше 32 до 160
    20 154 (1540) 140 (1400) 196 (1960) 183 (1830) 147 (1470) 130 (1300) 180 (1800) 183 (1830)
    100 149 (1490) 134 (1340) 177 (1770) 160 (1600) 142 (1420) 125 (1250) 160 (1600) 160 (1600)
    150 145 (1450) 131 (1310) 171 (1710) 154 (1540) 139 (1390) 122 (1220) 154 (1540) 154 (1540)
    200 142 (1420) 126 (1260) 165 (1650) 148 (1480) 136 (1360) 118 (1180) 148 (1480) 148 (1480)
    250 131 (1310) 120 (1200) 162 (1620) 145 (1450) 132 (1320) 112 (1120) 145 (1450) 145 (1450)
    300 115 (1150) 108 (1080) 151 (1510) 134 (1340) 119 (1190) 100 (1000) 134 (1340) 134 (1340)
    350 105 (1050) 98 (980) 140 (1400) 123 (1230) 106 (1060) 88 (880) 123 (1230) 123 (1230)
    375 93 (930) 93 (930) 133 (1330) 116 (1160) 98 (980) 82 (820) 108 (1080) 116 (1160)
    400 85 (850) 85 (850) 122 (1220) 105 (1050) 92 (920) 77 (770) 92 (920) 105 (1050)
    410 81 (810) 81 (810) 104 (1040) 104 (1040) 86 (860) 75 (750) 86 (860) 104 (1040)
    420 75 (750) 75 (750) 92 (920) 92 (920) 80 (800) 72 (720) 80 (800) 92 (920)
    430 71* (710) 71* (710) 86 (860) 86 (860) 75 (750) 68 (680) 75 (750) 86 (860)
    440 78 (780) 78 (780) 67 (670) 60 (600) 67 (670) 78 (780)
    450 71 (710) 71 (710) 61 (610) 53 (530) 61 (610) 71 (710)
    460 64 (640) 64 (640) 55 (550) 47 (470) 55 (550) 64 (640)
    470 56 (560) 56 (560) 49 (490) 42 (420) 49 (490) 56 (560)
    480 53 (530) 53 (530) 46* (460) 37 (370) 46** (460) 53 (530)
    ________________ * Для расчетной температуры стенки 425 °С.

    ** Для расчетной температуры стенки 475 °С.

  • Примечания:
    1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
    2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ) в сторону меньшего значения.
    3. Для стали марки 20 при R 20 e 2 ) допускаемые напряжения, указанные в табл.1, умножают на отношение R 20 e/220 (R 20 e/2200).
    4. Для стали марки 10Г2 при R 20 p0,2 2 ) допускаемые напряжения, указанные в табл.1, умножают на отношение R 20 p0,2 /270 (R 20 p0,2 2 ), для сталей марок, МПа (кгс/см 2 ), для сталей марок 12ХМ 12МХ 15ХМ 15Х5М 15Х5М-У 20 147 (1470) 147 (1470) 155 (1550) 146 (1460) 240 (2400) 100 146,5 (1465) 146,5 (1465) 153 (1530) 141 (1410) 235 (2350) 150 146 (1460) 146 (1460) 152,5 (1525) 138 (1380) 230 (2300) 200 145 (1450) 145 (1450) 152 (1520) 134 (1340) 225 (2250) 250 145 (1450) 145 (1450) 152 (1520) 127 (1270) 220 (2200) 300 141 (1410) 141 (1410) 147 (1470) 120 (1200) 210 (2100) 350 137 (1370) 137 (1370) 142 (1420) 114 (1140) 200 (2000) 375 135 (1350) 135 (1350) 140 (1400) 110 (1100) 180 (1800) 400 132 (1320) 132 (1320) 137 (1370) 105 (1050) 170 (1700) 410 130 (1300) 130 (1300) 136 (1360) 103 (1030) 160 (1600) 420 129 (1290) 129 (1290) 135 (1350) 101 (1010) 150 (1500) 430 127 (1270) 127 (1270) 134 (1340) 99 (990) 140 (1400) 440 126 (1260) 126 (1260) 132 (1320) 96 (960) 135 (1350) 450 124 (1240) 124 (1240) 131 (1310) 94 (940) 130 (1300) 460 122 (1220) 122 (1220) 127 (1270) 91 (910) 126 (1260) 470 117 (1170) 117 (1170) 122 (1220) 89 (890) 122 (1220) 480 114 (1140) 114 (1140) 117 (1170) 86 (860) 118 (1180) 490 105 (1050) 105 (1050) 107 (1070) 83 (830) 114 (1140) 500 96 (960) 96 (960) 99 (990) 79 (790) 108 (1080) 510 82 (820) 82 (820) 84 (840) 72 (720) 97 (970) 520 69 (690) 69 (690) 74 (740) 66 (660) 85 (850) 530 60 (600) 57 (570) 67 (670) 60 (600) 72 (720) 540 50 (500) 47 (470) 57 (570) 54 (540) 58 (580) 550 41 (410) — 49 (490) 47 (470) 52 (520) 560 33 (330) — 41 (410) 40 (400) 45 (450) 570 — — — 35 (350) 40 (400) 580 — — — 30 (300) 34 (340) 590 — — — 28 (280) 30 (300) 600 — — — 25 (250) 25 (250)

    Примечания:
    1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
    2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ) в сторону меньшего значения.
    3. При расчетных температурах ниже 200 °С сталь марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ применять не рекомендуется.

    Таблица 7 * Допускаемые напряжения для жаропрочных, жаростойких и коррозионностойких сталей аустенитного класса

    Расчетная температура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение[σ], МПа (кгс/см 2 ), для сталей марок
    03Х21Н21М4ГБ 03Х18Н11 03Х17Н14М3 08Х18Н10Т,
    08Х18Н12Т,
    08Х17Н13М2Т,
    08Х17Н15М3Т
    12Х18Н10Т,
    12Х18Н12Т,
    10Х17Н13М2Т,
    10Х17Н13М3Т
    20 180 (1800) 160 (1600) 153 (1530) 168 (1680) 184 (1840)
    100 173 (1730) 133 (1330) 140 (1400) 156 (1560) 174 (1740)
    150 171 (1710) 125 (1250) 130 (1300) 148 (1480) 168 (1680)
    200 171 (1710) 120 (1200) 120 (1200) 140 (1400) 160 (1600)
    250 167 (1670) 115 (1150) 113 (1130) 132 (1320) 154 (1540)
    300 149 (1490) 112 (1120) 103 (1030) 123 (1230) 148 (1480)
    350 143 (1430) 108 (1080) 101 (1010) 113 (1130) 144 (1440)
    375 141 (1410) 107 (1070) 90 (900) 108 (1080) 140 (1400)
    400 140 (1400) 107 (1070) 87 (870) 103 (1030) 137 (1370)
    410 107 (1070) 83 (830) 102 (1020) 136 (1360)
    420 107 (1070) 82 (820) 101 (1010) 135 (1350)
    430 107 (1070) 81 (810) 100,5 (1005) 134 (1340)
    440 107 (1070) 81 (810) 100 (1000) 133 (1330)
    450 107 (1070) 80 (800) 99 (990) 132 (1320)
    460 98 (980) 131 (1310)
    470 97,5 (975) 130 (1300)
    480 97 (970) 129 (1290)
    490 96 (960) 128 (1280)
    500 95 (950) 127 (1270)
    510 94 (940) 126 (1260)
    520 79 (790) 125 (1250)
    530 79 (790) 124 (1240)
    540 78 (780) 111 (1110)
    550 76 (760) 111 (1110)
    560 73 (730) 101 (1010)
    570 69 (690) 97 (970)
    580 65 (650) 90 (900)
    590 61 (610) 81 (810)
    600 57 (570) 74 (740)
    610 68 (680)
    620 62 (620)
    630 57 (570)
    640 52 (520)
    650 48 (480)
    660 45 (450)
    670 42 (420)
    680 38 (380)
    690 34 (340)
    700 30 (300)

    _______________ * Данные таблицы соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

    Примечания:
    1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
    2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в таблице, с округлением результатов до 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ) в сторону меньшего значения.
    3. Для поковок из стали марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на 0,83.
    4. Для сортового проката из стали марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на отношение

    ,

    где Rp0,2* — предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949; для сортового проката из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения умножаются на 0,8.

    5. Для поковок и сортового проката из стали марки 08Х18Н10Т допускаемые напряжения, приведенные в табл.7 при температурах до 550 °С, умножают на 0,95.
    6. Для поковок из стали марки 03Х17Н14М3 допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,9.
    7. Для поковок из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,9; для сортового проката из стали марки 03Х18Н11 допускаемые напряжения умножают на 0,8.
    8. Для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на 0,88.
    9. Для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) допускаемые напряжения, приведенные в табл.7, умножают на отношение

    ,

    где Rp0,2* — предел текучести материала поковок, определен по ГОСТ 25054 (по согласованию).

    Таблица 8. Допускаемые напряжения для жаропрочных, жаростойких и коррозионностойких сталей аустенитного и аустенито-ферритного класса

    Расчетная температура стенки сосуда или аппарата, °С Допускаемое напряжение [σ], МПа (кгс/см 2 ), для сталей марок
    08Х18Г8Н2Т (КО-3) 07Х13АГ20 (ЧС-46) 02Х8Н22С6 (ЭП-794) 15Х18Н12С4ТЮ (ЭИ-654) 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т
    20 230 (2300) 233 (2330) 133 (1330) 233 (2330) 147 (1470) 233 (2330)
    100 206 (2060) 173 (1730) 106,5 (1065) 220 (2200) 138 (1380) 200 (2000)
    150 190 (1900) 153 (1530) 100 (1000) 206,5 (2065) 130 (1300) 193 (1930)
    200 175 (1750) 133 (1330) 90 (900) 200 (2000) 124 (1240) 188,5 (1885)
    250 160 (1600) 127 (1270) 83 (830) 186,5 (1865) 117 (1170) 166,5 (1665)
    300 144 (1440) 120 (1200) 76,5 (765) 180 (1800) 110 (1100) 160 (1600)
    350 113 (1130) 107 (1070)
    375 110 (1100) 105 (1050)
    400 107 (1070) 103 (1030)

    Примечания:
    1. При расчетных температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
    2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют интерполяцией двух ближайших значений, указанных в таблице, с округлением до 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ) в сторону меньшего значения.

    Источник

    Adblock
    detector