Пример 5

Стальной стержень круглого сечения диаметром d = 40 мм (см. рис. 16) с поверхностью, обработанной резцом, изготовлен из легированной стали 40ХН, для которой σ_в = 1000МПа, σ_т = 800МПа; σ_-1р =400МПа. Вычислить коэффициент запаса прочности, если стержень нагружен осевой силой F, изменяющейся по симметричному циклу от +200кН, до -200 кН, α_э= 1; β = 1.

Рис. 16. Cтержень под действием осевой силы F, изменяющейся

по симметричному циклу

Решение.

Для поверхности, обработанной резцом при σ_в = 1000МПа, определяем по графику коэффициент качества поверхности ε_п = 0,78. Для круглого сечения диаметром d = 40мм масштабный коэффициент ε_м = 0,82.

Общий коэффициент снижения предела выносливости

Наибольшие и наименьшие напряжения цикла.

Запас усталостной прочности детали

Коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести.

Следовательно, усталостное напряжение стержня более вероятно, чем возникновение в нем пластичных деформаций. Поэтому расчетным коэффициентом запаса прочности следует считать

.

Литература

Основная

1. Александров А. В. Сопротивление материалов: учебник для вузов/ А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин; под ред. А. В. Александрова. - 7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2009. - 560 с. : ил.

2. Межецкий Г. Д. Сопротивление материалов : учебник / Г. Д. Межецкий, Г. Г. Загребин, Н. Н. Решетник ; под общ. ред. Г. Д. Межецкого, Г. Г. Загребина. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2011. – 432 с.

3. Наседкина З.А. Сопротивление материалов [Текст]: учеб. пособие/ З.А. Наседкина, А.В.Песков, А.В.Шитиков. Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. – 135 с.

Дополнительная

4. Смирнов А. Ф. Сопротивление материалов: учебник / А. Ф. Смирнов, А. В. Александров, И.И. Монахов и др.; под общей ред. А. Ф. Смирнова. М., 1975.

5. Сборник задач по курсу «Сопротивление материалов» / Сост. Е.Д. Колегова, З.А. Наседкина.- Екатеринбург: Изд-во Рос. Гос. проф.-пед. ун-та, 2005. - 107 с.

6. Задания и методические указания для выполнения контрольных расчетно-графических работ по дисциплине «Сопротивление материалов» (ГОС – 2000) / Сост. З.А. Наседкина, А.В. Песков. - Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2010. 32 с.

7. Дидактический тест для проведения контрольного опроса студентов по дисциплине «Сопротивление материалов» цикла дисциплин отраслевой подготовки ГОС специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) / Сост. З.А. Наседкина, А.В. Песков - Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2011. 14 с.

Методические указания

к выполнению самостоятельной работы

по дисциплине

«СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Р изограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

46