Группа Т51
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РАСЧЕТЫ И ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ
К ПРОВЕДЕНИЮ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ
Calculations and strength tests in mechanical
engineering. Main regulations and requirements for
carrying out calculations and tests and for standards
ОКСТУ 0070
Срок действия с 01.01.89
до 01.01.94*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 5-6 1993 год).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР
Министерством химического и нефтяного машиностроения СССР
Министерством сельскохозяйственного и тракторного машиностроения СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Е.И.Тавер, канд. техн. наук (руководитель темы); Г.П.Мельников, канд. техн. наук; И.М.Несатый, канд. техн. наук; Б.В.Зверьков, канд. техн. наук; В.И.Розенблюм, д-р техн. наук; А.В.Судаков, канд. техн. наук; А.А.Соколов, канд. техн. наук; Л.В.Коновалов, д-р техн. наук; Л.Д.Кузьмич, канд. техн. наук; В.С.Плоткин, канд. техн. наук; М.А.Салтыков, канд. техн. наук; В.Д.Бабанский; А.Н.Духовный, канд. техн. наук; В.П.Свердлов, канд. техн. наук; П.Э.Фендер; С.С.Дмитриченко, д-р техн. наук; И.М.Перельцвайг, канд. техн. наук; В.А.Полев
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 01.03.88 N 410
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта, приложения |
|
ГОСТ 2.105-79 |
Приложение 3, п.1.2 |
|
Приложение 1, п.10 |
|
|
Приложение 2, п.3.1.4.2 |
|
|
РД 50-338-82 |
Приложение 3, п.1.2 |
Настоящий стандарт устанавливает основные положения и требования к проведению расчетов и испытаний на прочность в машиностроении и их нормативно-техническому обеспечению.
Основные термины и их пояснения, относящиеся к расчетам и испытаниям на прочность, приведены в приложении 1.
Стандарт не распространяется на расчеты и испытания на прочность продукции, предназначенной только для нужд обороны и атомной энергетики.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ
1.1. С целью выбора и обоснования конструктивно-технологических параметров, обеспечивающих со стадии проектирования прочность, надежность и безопасность функционирования изделий и (или) их составных частей, должны проводиться расчеты и (или) испытания на прочность.
Номенклатура видов изделий отрасли (подотрасли) и (или) их составных частей, для которых должны проводиться расчеты и (или) испытания на прочность, определяется на основе групп однородной продукции разработчиком этой продукции по согласованию с заказчиком.
1.2. Расчеты и испытания на прочность на стадиях разработки и производства изделий должны включать:
1) проектные и поверочные расчеты;
2) исследовательские испытания;
3) испытания в составе предварительных, приемо-сдаточных, периодических, типовых и других контрольных испытаний.
В отдельных случаях (при создании изделий и (или) их составных частей по прототипу, их модификации, модернизации, доводке и т.д.) допускается проведение только поверочных расчетов и (или) контрольных испытаний.
С целью оценки работоспособности поверочные расчеты и (или) контрольные испытания на прочность могут проводиться для изделий, находящихся в эксплуатации (при продлении ресурса, внесении конструктивно-технологических изменений и т.п.).
1.3. Расчеты и испытания на прочность видов изделий отрасли (подотрасли) и (или) их составных частей должны проводиться в соответствии с нормами, установленными в отраслевом комплексе нормативно-технических документов (НТД), типовая структура которого, а также требования к построению и содержанию документов, входящих в него, указаны в приложении 2.
В этих документах должны быть установлены значения коэффициентов запаса прочности (или величины допускаемых напряжений), долговечности, устойчивости и т.п., а также условия эксплуатации, испытаний и другие сведения, необходимые в том числе и для вероятностной оценки прочности изделий.
Наряду с нормами и методами, регламентированными в НТД, допускается применение и других, позволяющих получить не меньшую точность, достоверность, сопоставимость и информативность результатов расчетов и испытаний.
2. ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО РАСЧЕТАМ И ИСПЫТАНИЯМ
НА ПРОЧНОСТЬ
Документация по расчетам и испытаниям на прочность должна являться составной частью технической документации на изделие.
Разделы документов по расчетам и испытаниям на прочность, обосновывающих конструктивно-технологические параметры изделий, - по приложению 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
|
Термин |
Пояснение |
|
1. Объект расчетов и (или) испытаний на прочность |
Изделие и (или) его составные части (детали, сборочные единицы) |
|
2. Нагруженность |
Состояние объекта, обусловленное внешними воздействиями и условиями функционирования. Примечания: 1. Характеристиками нагруженности объекта могут быть: нагрузка, напряжение, напряжение цикла, деформация, перемещение, коэффициент интенсивности напряжений, длительность и число циклов нагружения и т.д.; 2. Предельные значения характеристик нагруженности - те значения, превышение которых приводит к частичной или полной потере работоспособности объекта, например: предельная нагрузка, пределы прочности и выносливости, предельное число циклов нагружения, предельные значения характеристик трещиностойкости, критические напряжения, частота и т.д.; 3. Отношение (1) является коэффициентом запаса |
|
3. Нормативный коэффициент запаса |
Коэффициент запаса [ ], устанавливаемый НТД |
|
4. Допускаемые характеристики нагруженности объекта |
Отношение (2) |
|
5. Условие прочности объекта (детерминированное) |
Неравенства вида: (3) (4) |
|
Примечание. Условие прочности объекта могут выражаться также неравенствами вида: (5) (6) (7) где , , - соответственно предельные, допускаемые и действительные размеры и характеристики сечений; - предельные значения размеров и характеристик сечений (значения ниже которых приводят к частичной или полной потере работоспособности объекта) |
|
|
6. Расчет на прочность |
Расчетная проверка выполнения условий прочности объекта |
|
7. Расчетная схема |
Схема объекта, используемая при расчете, которая отражает основные особенности конструкции и нагруженности объекта. Примечание. В зависимости от целей, вида и метода расчетов для данного объекта могут быть выбраны различные расчетные схемы. |
|
8. Проектный расчет (расчет для выбора размеров) |
Расчет, проводимый при разработке проекта объекта с целью определения его основных размеров и выбора конструкционных материалов при заданных характеристиках нагруженности или определения этих характеристик при заданных размерах объекта и материалах |
|
9. Поверочный расчет |
Расчет, проводимый при разработке (доработке) проекта и (или) изготовлении и эксплуатации объекта с целью проверки выполнения условий его прочности для выбранных размеров и вида материалов с учетом заданных режимов эксплуатации, ресурса и срока службы, технологии изготовления и конструктивных особенностей объекта |
|
10. Испытания на прочность |
|
|
Примечание. Приведенные термины и их пояснения следует использовать для терминологического обеспечения нормативно-технических, руководящих и методических документов по расчетам и испытаниям на прочность в машиностроении. |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ТИПОВАЯ СТРУКТУРА КОМПЛЕКСА НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
И МЕТОДИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ ПО РАСЧЕТАМ И ИСПЫТАНИЯМ
НА ПРОЧНОСТЬ ВИДОВ ИЗДЕЛИЙ ОТРАСЛИ (ПОДОТРАСЛИ)
И (ИЛИ) ИХ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Настоящее приложение рекомендует типовую структуру комплекса нормативно-технических и методических документов по расчетам и испытаниям на прочность видов изделий отрасли (подотрасли) и (или) их составных частей. На основе рекомендуемой типовой структуры каждая отрасль (подотрасль), с учетом особенностей разработки, испытаний и опыта эксплуатации своих изделий, разрабатывает структуру указанного комплекса, предусматривая при этом создание недостающих документов для его формирования в полном объеме.
2. СОСТАВ КОМПЛЕКСА НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
И МЕТОДИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
Комплекс документов включает в себя (см. схему):
1) нормативно-технические и методические документы, устанавливающие основные положения и требования к проведению расчетов и испытаний на прочность изделий при их проектировании, изготовлении и эксплуатации;
2) нормативно-технические и методические документы, устанавливающие нормы прочности изделий и (или) их составных частей, а также нормы прочности и перечень используемых для них конструкционных материалов;
3) нормативно-технические и методические документы, устанавливающие метод расчета и испытания на прочность изделий и (или) их составных частей, в том числе деталей и узлов общемашиностроительного применения (крепеж, подшипники и т.п.), входящих в состав изделий;
4) нормативно-технические и методические документы, содержащие методы расчета и экспериментального определения характеристик нагруженности, напряженно-деформированного состояния, колебаний, устойчивости, несущей способности и долговечности типовых составных частей изделий различных отраслей и других, а также методы механических испытаний материалов и физические методы исследования деформирования и разрушения.
СХЕМА КОМПЛЕКСА НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
И МЕТОДИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
Примечание. В начале указана предпочтительная категория документа, в скобках - возможная.
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
И МЕТОДИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ, ВХОДЯЩИХ В ОТРАСЛЕВОЙ
КОМПЛЕКС
3.1. Нормы прочности изделий отрасли
3.1.1. Нормы прочности изделий отрасли предназначаются для обеспечения и оценки прочности и эксплуатационных характеристик изделий.
В этих документах устанавливаются:
1) критерии и характеристики, по которым производится оценка прочности изделий;
2) виды и характеристики нагрузок;
3) запасы прочности (несущей способности, устойчивости, долговечности и т.д.), а также и (или) допускаемые напряжения, деформации и т.д.
В документах могут быть также установлены:
1) режимы функционирования;
2) требования к расчетным схемам и методам расчета изделий и их составных частей и сами методы;
3) требования к механическим и технологическим свойствам материалов;
4) вероятностные критерии оценки прочности.
Разделы и подразделы этих документов могут дифференцироваться по составным частям изделий, по критериям и методам (расчетным или экспериментальным) для оценки прочности и т.п.
Приложения могут содержать уточненные методы расчета основных узлов и деталей, алгоритмы, программы и ссылки на них, справочные данные для расчета, характерные примеры расчета, сведения по механическим свойствам материалов, требования к осуществлению и контролю за наиболее ответственными технологическими операциями, непосредственно влияющими на прочность изделия и т.п.
3.1.2. Критерии и характеристики для оценки прочности изделий
Критерии и характеристики для оценки прочности должны обеспечивать нормальное функционирование изделий в условиях, наступления которых возможно в процессе их изготовления, испытаний и всего периода эксплуатации.
Прочность изделий обычно оценивается по следующим основным критериям и характеристикам:
1) допускаемым напряжениям и нагрузкам или запасам прочности по предельным значениям напряжений и нагрузок;
2) допускаемому времени и количеству рабочих циклов или запасам по времени и количеству циклов до разрушения;
3) допускаемой деформации, перемещению, скорости распространения трещин, температуре, частоте и амплитуде вибраций или запасам по предельным значениям этих и других величин;
