Меню

Справочник с допускаемыми напряжениями

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!

    I. Методика расчета:

    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).

    Расчетная температура

    • [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

    Стали: допускаемые напряжения и механические свойства материалов

    Допускаемые напряжения принимаем по нормам, систематизированных в виде таблиц, что удобнее для практического применения при проектировочных и проверочных прочностных расчетов.

    Примечание. Условные обозначения термической обработки:

    О — отжиг; Н — нормализация; У — улучшение; Ц — цементация; ТВЧ — закалка с нагревом т.в.ч.; В — закалка с охлаждением в воде; М — закалка с охлаждением в масле; НВ — твердость по Бринеллю. Число после М, В, Н или ТВЧ — среднее значение твердости по HRC.

    *) Римскими цифрами обозначен вид нагрузки (см. таблицу 1): I — статическая; II — переменная, действующая от нуля до максимума и от максимума до нуля (пульсирующая), III — знакопеременная (симметричная).

    Читайте также:  Трансформация напряжения постоянного тока

    Допускаемые напряжения для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии

    табл.1

    Марка стали по ГОСТ 380 Допускаемые напряжения, кгс/см2
    При растяжении
    [ σ р ]
    При изгибе
    [ σ из ]
    При кручении
    [ τ кр ]
    При срезе
    [ τ ср ]
    При смятии
    [ σ см ]
    I II III I II III I II III I II III I II
    Ст 2 1150 800 600 1400 1000 800 850 650 500 700 500 400 1750 1200
    Ст 3 1250 900 700 1500 1100 850 950 650 500 750 500 400 1900 1350
    Ст 4 1400 950 750 1700 1200 950 1050 750 600 850 650 500 2100 1450
    Ст 5 1650 1150 900 2000 1400 1100 1250 900 700 1000 650 550 2500 1750
    Ст 6 1950 1400 1100 2300 1700 1350 1450 1050 800 1150 850 650 2900 2100

    Механические свойства и допустимые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей

    табл.2

    Марка стали ГОСТ 1050 Термо-
    обработка
    Предел прочности при растяжении σ в Предел текучести σ т Предел выносливости при Допускаемые напряжения *, кгс/см2, при
    растяжении σ −1р изгибе σ −1 кручении τ −1 растя-
    жении
    [σ р]
    изгибе [σ из] кручении [τ кр] срезе [τ ср] смятии [σ см]
    кгс/мм 2 I II III I II III I II III I II III I II
    8 Н 33 20 12 15 9 1100 800 600 1300 950 750 800 600 450 600 450 350 1650 1200
    10 Н 34 21 12,5 15,5 9,5 1100 800 600 1450 1000 750 800 600 450 650 450 350 1650 1200
    Ц-В59 40 25 14,5 18 11 1300 900 700 1550 1150 900 1000 650 550 700 500 400 1950 1350
    15 Н 38 23 13,5 17 10 1250 850 650 1500 1100 850 950 650 500 750 500 400 1850 1250
    Ц-В59 45 25 16 20 12 1450 500 800 1750 1250 1000 1100 800 600 850 600 450 2100 750
    20 Н 42 25 15 19 11,5 1400 1150 950 1700 1200 950 1050 700 550 850 600 450 2100 1750
    Ц-В59 50 30 18 22,5 13,5 1650 1150 900 2000 1400 1100 1250 750 550 1000 600 450 2400 1750
    25 Н 46 28 17 21 12,5 1500 1100 850 1800 1300 1050 1100 800 600 900 650 500 2200 1650
    Ц-В58 55 35 20 25 15 1800 1300 1000 2100 1600 1250 1350 950 750 1100 800 600 2700 1950
    30 Н 50 30 18 22,5 13,5 1650 1150 900 2000 1400 1100 1250 900 700 1000 650 550 2400 1750
    У 60 35 21,5 27 16 2000 1400 1050 2400 1750 1350 1500 1050 800 1200 850 650 3000 2100
    35 Н 54 32 19 24 14,5 1800 1250 950 2100 1550 1200 1350 900 700 1100 750 550 2700 1900
    У 65 38 23 29 17,5 2100 1500 1150 2600 1850 1450 1600 1100 850 1300 900 700 5200 2200
    В35 100 65 36 45 27 3300 2300 1800 4000 2900 2200 2500 1650 1350 2000 1400 1100 5000 3500
    40 Н 58 34 21 26 15,5 1900 1300 1050 2300 1650 1300 1400 1000 750 1150 800 600 2800 2000
    У 70 40 25 31,5 19 2300 1600 1250 2700 2000 1550 1700 1200 950 1400 1000 800 3400 2400
    В35 100 65 36 45 27 3400 2300 1800 4000 2900 2200 2500 1750 1350 2000 1400 1100 5000 3500
    45 Н 61 36 22 27,5 16,5 2000 1400 1100 2400 1750 1350 1500 1050 800 1250 850 650 3000 2100
    У 75 45 27 34 20,5 2400 1700 1350 2900 2150 1700 1850 1300 1000 1450 1050 800 3600 2600
    М35 90 65 32,5 40,5 24,5 3000 2100 1600 3600 2600 2000 2300 1650 1200 1850 1250 950 4500 3100
    В42 90-120 70 32,5 40,5 24,5 3000 2100 1600 3600 2600 2000 2300 1600 1200 1850 1250 950 4500 3100
    В48 120 95 43 54 32,5 4000 2800 2100 4800 3400 2700 3000 2100 1600 2400 1700 1300 6000 4200
    ТВЧ56 75 45 27 34 20,5 2400 1700 1350 2900 2100 1700 1850 1300 1000 1450 1050 800 3600 2600
    50 Н 64 38 23 29 17,5 2100 1400 1150 2500 1850 1450 1600 1100 850 1250 850 650 3100 2200
    У 90 70 32,5 40,5 24,5 3000 2100 1600 3600 2600 2000 2300 1800 1200 1850 1250 950 4500 3100
    20Г Н 46 28 16,6 20,5 12,5 1500 1000 800 1800 1300 1000 1100 800 600 900 650 500 2200 1600
    В 57 42 20,5 25,5 15 1950 1300 1000 2300 1650 1250 1450 1000 750 1150 800 600 2900 1900
    30Г Н 55 32 20 25 15 1800 1300 1000 2100 1600 1250 1350 950 750 1100 800 600 2700 1900
    В 68 56 24,5 30,5 18 2300 1600 1200 2700 1950 1500 1700 1200 900 1400 1000 750 3400 2400
    40Г Н 60 36 22 27 16 2000 1400 1100 2400 1750 1350 1500 1050 800 1200 850 650 3000 2100
    В45 84 59 35 38 23 2800 1900 1500 3300 2400 1900 2100 1500 1150 1700 1200 950 4200 2900
    50Г Н 66 40 23,5 29,5 17,5 2100 1500 1150 2600 1850 1450 1600 1100 750 1300 900 700 3200 2200
    В 82 56 30 37 22 2700 1900 1500 3300 2500 1850 2500 1550 1100 1650 1050 750 4100 2900
    65Г Н 75 44 27 34 20 2400 1750 1350 2900 2100 1700 1850 1300 1000 1450 1050 800 3600 2600
    У 90 70 32,5 40,5 24,5 3000 2100 1600 3600 2600 2000 2300 1600 1200 1850 1250 950 4500 3100
    М45 150 125 53 67 40 5000 3500 2600 6000 4300 3300 3800 2600 2000 3000 2100 1600 7600 5200

    Примечание:

    Марки стали 20Г; 30Г; 40Г; 50Г; 65Г — старые марки стали, действующие до 1988 г. Буква Г в них обозначала содержание марганца около 1 %.

    Источник

    

    Допускаемые напряжения
    и механические свойства материалов

    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:

    свойство материалов

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

    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

    свойство материалов

    3. Механические свойства и допускаемые напряжения
    легированных конструкционных сталей

    свойство материалов

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

    свойство материалов

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

    свойство материалов

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

    свойство материалов

    7. Допускаемые напряжения для пластмассовых деталей

    свойство материалов

    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:

    для углеродистых сталей:
    — при изгибе, σ-1= (0,40÷0,46)σв;
    — при растяжении или сжатии, σ-1р= (0,65÷0,75)σ-1;
    — при кручении, τ-1= (0,55÷0,65)σ-1;

    для легированных сталей:
    — при изгибе, σ-1= (0,45÷0,55)σв;
    — при растяжении или сжатии, σ-1р= (0,70÷0,90)σ-1;
    — при кручении, τ-1= (0,50÷0,65)σ-1;

    для стального литья:
    — при изгибе, σ-1= (0,35÷0,45)σв;
    — при растяжении или сжатии, σ-1р= (0,65÷0,75)σ-1;
    — при кручении, τ-1= (0,55÷0,65)σ-1.

    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

    Электроника © 2021
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.