5.2. С целью уменьшения времени счёта случайный процесс можно уменьшить до 20 секунд. Отсекаем выбранный процесс на 1000 точек (20 с.) (рис.61)
Рис. 61. Отсеченный случайный процесс
ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ
Многократным нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Окно ? Д/Н» и подтвердить, нажав клавишу (перевести машину в режим «Рус») «Д».
Ввести пределы «от 1», нажать «Enter», «до 1000», опять нажать «Enter».
5.3. Поскольку колебания с малыми амплитудами (вибрация) не вызывают усталостного колебания, то рекомендуется отфильтровать процесс от высоких частот. Для этого производим фильтрацию побочных частот и оставляем процесс с частотой 1,5…2 Гц (рис.62)
Рис. 62. Фильтрация случайного процесса
Инструкция к оператору
Многократным нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Помехи ? Д/Н» и подтвердить, нажав клавишу «Д».
Последующим нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Фильтр Н.Ч. Д/Н» и подтвердить выбор клавишей «Д».
Нажать два раза «Enter» и при появлении меню «Частота отсечки (Гц) – … » ввести значение, лежащее в пределах 1,5 … 2 Гц, нажать клавишу «Enter».
5.4. Корректируем процесс до приведения амплитудного значения а , равного ПР, для этого необходимо рассчитать ПР и n:
; ;;;.
5.5. Корректировка процесса (рис.63) проводится умножением всех экстремумов процесса на коэффициент, который рассчитывается по формуле
,
где MAX; MIN - значения амплитуды по случайному процессу (см.рис.62) (данные брать по модулю), МПа.
В нашем случае берем значения для третьего сечения (см.рис.57):
МПа;
МПа;
МПа;
.
Рис.
63. Корректировка случайного процесса
ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ
Корректировку процесса проводим в главном меню (если на экране нет главного меню, необходимо нажать клавишу «Esc»).
Выбираем меню «Режим/CALK», нажимаем клавишу «Enter».
Курсором помечаем слово «умножение» и нажимаем «Enter».
С клавиатуры вводим рассчитанный в предыдущем пункте множитель (в нашем примере коэффициент n=20) и нажимаем «Enter».
Выйти в главное меню, нажав клавишу «Esc».
Вернуться в пункт «Просмотр реализации в графическом режиме».
5.6. Опять отсекаем процесс на 1000 точек (см.п. 5.2);
В качестве контроля предыдущих действий (расчет коэффициента n) проверяем ПР (см. п.5.5. настоящего раздела) с полученными результатами корректированного случайного процесса (рис. 64)
.
Для нашего примера |-31,08| + |60,84| = 91,92 92 МПа.
Рис. 64. Повторная фильтрация случайного процесса
ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ
Распечатать изображение экрана (рис. 64) на принтере, нажав клавишу «Print Screen».
5.7. Схематизируем случайный процесс по методу полных циклов для расчета ресурса (рис. 65).
|
Рис. 65. Гистограмма полных циклов отфильтрованного процесса
ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ
Многократным нажатием клавиши «Enter» выбираем пункт «Ресурс ? Д/Н» и подтверждаем, нажав клавишу «Д».
Распечатать изображение экрана на принтере, нажав клавишу «Print Screen».
5.8. Вычисляем ресурс в выбранном сечении, для этого необходимо определить предел выносливости материала по формуле
,
где -1 - табличное значение предела выносливости для своего материала (см. табл. 41); - ориентировочное значение коэффициента концентрации,= 2;- ориентировочное значение коэффициента запаса прочности,= 2…2,5.
МПа.
Значение ресурса вычисляется при m=4, NG=2000000 и m=5, NG=5000000. При этом средний ресурс в циклах нагружений в программе определяется по формуле Серенса-Когаева:
, при ,
где ap - расчетная сумма относительных долговечностей; -медианное значение предела выносливости;NG - абсцисса точки перелома кривой усталости (базовое число циклов); m - показатель угла наклона левой ветви кривой усталости; - среднее значение амплитуды напряжений i–й ступени гистограммы; ti – относительное число повторений амплитуды .
Средний ресурс в часах работы
,
где - эффективная частота, Гц.
Полученные результаты приведены на рис.66,67.
Рис. 66. Расчет ресурса при m = 4, NG = 2000000