Оглавление:
Критерии прочности при переменных нагрузках
- Критерии прочности при переменных нагрузках. Расчет на прочность переменных давлений, изменяющихся в симметричном цикле, производится в соответствии с допустимым давлением, определяемым б Рис, 278. Согласно расчетной схеме реальных условий эксплуатации изделия, необходимо также учитывать несколько факторов, характерных для усталостной прочности.
Прежде всего, следует иметь в виду, что испытание на усталость имеет большой разброс контрольных точек. На самом деле экспериментальные точки не попадают на одну и ту же кривую и заполняют определенную область до тех пор, пока- Пределы выносливости. Условия интенсивности могут быть записаны следующим образом: (187.1) Здесь предел прочности, Р {- коэффициент безопасности. При выборе коэффициента запаса прочности,
помимо обычных соображений о возможности перегрузки в процессе эксплуатации, необходимо учитывать следующее: переменная Людмила Фирмаль
нагрузка 187]419 для неточностей в критериях прочности. Показано на фиг. 278 но даже принимая нижнюю границу области Кривой Велера, я не уверен, что следующий образец не получит точку под этой кривой. Поэтому существует абсолютная точка зрения. Общей гарантии прочности быть не может никогда, а расчеты требуют задания определенной вероятности разрушения. Долговечностью считается такое изделие, и вероятность его разрушения достаточно мала. При обработке экспериментальных данных статистическими
методами, вместо одной кривой усталостной прочности, напряжения и число циклов представлены точками этой кривой для поля рис. 278 схематически показаны кривые вероятности 1°/0 и 99°/0. Однако построение такой кривой требует такого количества экспериментов, что она еще не стала популярной. Кроме того, мы уже упоминали эффект масштаба; предел выносливости для образца выше, чем для
- продукта большого размера. Существует теория для объяснения эффекта масштаба и его количественной оценки (Weibull, Afanasiev, 1955). Однако имеющийся экспериментальный материал все еще недостаточен для надежных рекомендаций. Концентрация напряжений, которая не играет важной роли при оценке статической прочности пластмассовых изделий, сильно влияет и должна учитываться усталостная прочность. Специальный раздел посвящен этому вопросу ниже, поэтому на данный момент мы рассматриваем формулу (187.1), пригодную только для условий одноосного напряжения, таких как растягивающее сжатие или изгиб. Пр
едел выносливости определяется симметричным циклом изменения напряжения, на самом деле существуют и другие циклы. В общем случае можно предположить, что если напряжение изменяется от некоторого значения omIn до Цикл пульсации, напряжение может варьироваться от нуля до некоторых (положительных или отрицательных) значений. Для пульсационного цикла g=0. Так же, как был определен предел выносливости для симметричного цикла изменения напряжения, предел выносливости для асимметричного цикла может быть определен.
Принято указывать предел выносливости символом o/, где G-коэффициент асимметрии. Людмила Фирмаль
Поэтому значение, ранее называемое OU, должно иметь предел выносливости в пульсирующем цикле как O0 и предел статической прочности как o+1. Мы не будем говорить о том, как определить пределы выносливости в асимметричном цикле, но перейдем непосредственно к интерпретации результата. Удобный способ сделать это: отложить 1£AK с координатными осями, показанными на рисунке. 279. Предел выносливости yri соответствует любому циклу-через эти точки можно видеть на оси продольный отрезок, а на горизонтальной оси отрезок, равный пределу прочности s. Точка на плоской кривой. Очевидно, что это равный стек!, Часть кривой, представленная пунктирной линией, относится к такому
разрушению, происходящему при больших пластических деформациях и нескольких циклах. Временное сопротивление S является условной величиной, и точка, соответствующая пунктирной части кривой, получается только в результате условной интерпретации данных опыта, поэтому пунктирная часть кривой, однако, не играет никакой роли в оценке прочности этого участка. Для расчета прочности изделия необходимо требовать, чтобы не было недопустимо больших пластических деформаций, то есть максимальное напряжение не превышало предел текучести.: ° ° ° Т — (187. Три.) В координатах in-AV уравнение(187. 3) представляет собой уравнение линии разреза по координатным осям. Эта линия нарисована на диаграмме графика. 279 изменения напряжений во всех безопасных циклах, т. е. при переменных нагрузках такие
циклы 1 8 7], которые не вызывают норм прочности 4 2 1 Размер [S Т]= -^ , Большая пластическая деформация, отказ усталости, не очерчена точкой в затененной области. Таким образом, напряжение текучести при переменной нагрузке и постоянной нагрузке оказалось одинаковым. Это верно для первого приближения. Для расчета прочности при переменной нагрузке асимметричного цикла необходима формула, которая может выразить условие, что это напряженное состояние безопасно, для чего рисунок 279 должен быть схематизирован. Простейшая систематизация, принадлежащая Содербергу, заключается в том, что границы безопасной области
заменяются прямыми линиями, а координатные оси отрезка o вырезаются. Это от каждого. 280). Условия достижения предельного состояния записываются следующим образом: ^+^-=1. (187.4) «Т~<r_i’. ’ Вводится коэффициент запаса прочности р, а допустимое напряжение используется главным образом для получения следующих условий прочности: −1 (187.5)) Недостатки описанного способа заключаются в следующем. Во-первых, замена полилинейной границы зоны безопасности прямой линией является очень грубым приближением фактического положения. Ошибка, совершенная в этом случае, будет запасом прочности, но этот запас чрезмерен. Во-вторых, значение запаса прочности, введенного в Формулу (187.5), предполагается
одинаковым независимо от ожидаемого характера разрушения в этом типе напряженного состояния. В крайних случаях-статическая нагрузка и переменная нагрузка симметричного цикла-причины для принятия безопасного припуска не совпадают, как следует из (187.5). Более точная схема границ безопасной зоны получается при замене ее двумя отрезками прямой линии, как показано на рисунке. 281 линия/, соответствующая границе области усталостного разрушения, вырезает отрезок o*и<J_p по координатным осям. Линия I, определяющая границу текучести, называется теорией прочности 422 [гл. XVII Каждая ось является сегментом STT. Если напряжение изменяется от нуля до максимального значения O0, то значение o * ^выводится из условия, что предел выносливости
известен для несимметричных циклов, таких как импульсные циклы. = Заложить На прямой линии=1 (рис. 282), находим: −1 —. (187.6) Отчет Если вы не уверены в пределах выносливости в пульсирующем цикле, вам следует выбрать o*условным способом. В одном из распространенных методов расчета эта величина принимается равной временному сопротивлению, то есть общей кривой усталостной прочности, показанной на рисунке. 279 погрешность этого метода достигает запаса прочности, поскольку кривая усталостной прочности всегда представляет собой выпуклость 1 прочности(187.4).: А ты-вверх. Условие записывается один раз как условие (187.8) При этом находим запас прочности n; и LT, размер деталей делаем расчет по двум формулам и рассматриваем конечный его результат, когда сечение получается большим.
Смотрите также:
| Прочность при переменных нагрузках | Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность. |
| Природа усталостного разрушения | Усталостная прочность при сложном напряженном состоянии |
