26. Усталость. Общие понятия, назначение. Расчет на прочность при переменных напряжениях
Процесс постепенного накопления повреждения материала при действии повторно-переменных напряжений, приводящий к образованию трещин и разрушению, называется усталостью материала.
При переменных напряжениях поверхности развивающихся трещин многократно трутся друг о друга, в результате чего они шлифуются. Поэтому поверхность излома при усталостном разрушении состоит из двух зон: одна из них имеет нормальную для металла зернистую структуру, а другая – шлифованную поверхность.
Усталостное разрушение детали происходит всегда внезапно (как разрушается хрупкий материал при статическом действии нагрузки) независимо от того, является металл хрупким или пластичным.
Расчет на прочность при переменных напряжениях
расчет элемента конст-ции, находящейся под давлением переменных напряжений, начинается со статического расчета конструкции, целью кот-го является определение размеров при заданной нагрузке.
Конструир-ие констр-ции - уточнение ее формы.Только после этого проводится уточненный проверочный расчет на усталость, в рез-те определяем кофф-т запаса прочности. Опред-ют коэфф-нт запаса при симметричной нагрузке при изгибе
Коэффициент запаса прочности представляет собой отношение предела выносливости, определенного для детали, к номинальному значению максимального напряжения, возникающего в опасной точке детали.при изгибе при кручении
При несимметричных циклах нагружения формулы для определения коэффициентов запаса прочности по усталостному разрушению имеют вид:
при изгибе
, 
при кручении
,
где
,
.
Наряду с коэффициентом запаса по усталостному разрушению должен быть определен коэффициент запаса по текучести.
При изгибе (или при растяжении-сжатии)
,
(I.12.6)
при кручении
.
(I.12.7)
При работе бруса на совместное действие изгиба с кручением, когда в опасной точке детали возникает плоское напряженное состояние, общий коэффициент запаса прочности определяется из выражения
≥[n]=1,5…3
Здесь п - общий коэффициент запаса прочности;
-
коэффициент запаса прочности по
нормальным напряжениям;
-
коэффициент запаса прочности по
касательным напряжениям.
27. Реальный объект и его схема. Схематизация свойства материала, формы элементов конструкций нагрузок
В сопротивлении материалов, как и во всякой отрасли естествознания, исследование вопроса о надежности реального объекта начинается с выбора расчетной схемы.
Расчетная схема – отбрасывание от реального объекта его несущественных свойств.
Схематизация состоит из 3-х видов допущений:
схем-ция материала констр-ций. Допускают, что материал – однородный, сплошной изотроп.
Схем-ция нагрузки. Ее харак-ют:
а)сосредоточенная нагрузка (приложенная в точке)
б)распределенная
в)статическая-такие, которые изменяют свою величину или точку приложения (направление) с очень небольшой скоростью, так что возникающими при этом ускорениями (силами инерции) можно пренебречь.
г)динамическая- изменяются во времени с большой скоростью, при этом силы инерции должны быть учтены, так как оказывают существенное влияние на конструкцию (например, ударные).
3)схем-ция формы конструкции (сущ-ют 2 основные формы: брус и оболочка)
Брус- это геом-ое тело, одно из измерений которого много больше 2-х других
Оболочка – это геом-ое тело, одно из измерений которого много меньше 2-х других.