- •1.Статистически неопределимые системы.
- •2.Основные законы статики. Связи и реакции связи.
- •3.Статика. Основные положения
- •4.Геометрические характеристики фигур. Статический момент. Центробежный момент инерции, полярный момент инерции (основные понятия).
- •Геометрические характеристики прямоугольника и квадрата
- •5.Механика твердого тела. Статика твердого тела (общие понятия).
- •6.Условие равновесия. Внешние, внутренние силы.
- •7.Моменты инерции сложных фигур. Свойства моментов инерции.
- •8.Главные оси инерции и главный момент инерции.
- •9.Основные геометрические характеристики сечений
- •10.Основные виды сил, действующие на тело. Момент силы относительно центра. Свойства момента сил.
- •11.Равновесие твердого тела под действием пары сил. Теорема о параллельном переносе силы. Основная теорема статики.
- •12.Сложные силы. Системы сходящихся сил
- •13.Понятия о моменте пары сил
- •14.Раскрытие статической неопределимости
- •15.Напряжения. Виды напряжения, виды деформации. Правила знаков. Примеры расчета плоского напряженного состояния.
- •16.Деформация при сложном напряженном состоянии
- •17.Диаграмма напряжений. Модуль упругости, относительное удлинения.
- •18.Кручение. Правило знаков.
- •19.Общие положения сопротивления материалов
- •20.Диаграмма растяжения для хрупких пластичных материалов
- •21.Сравнительная характеристика свойств хрупких и пластичных материалов. Модуль Юнга.
- •22. Определение максимальных нормальных и касательных напряжений.
- •23.Расчетное напряжение при различных теориях прочности
- •24.Изгиб. Понятия и определения
- •25.Чистый сдвиг.
- •26.Внецентренное растяжение и сжатие. Ядро сечения
- •27.Классификация нагрузок (Силовых факторов).
- •Нагрузки по способу приложения
- •Нагрузки по характеру изменения во времени
- •28.Динамическое, циклическое нагружение, понятие предела выносливости.
- •29.Понятие усталости материалов, факторы, влияющие на устойчивость к усталостному разрушению.
- •30.Кривая усталостного испытания. Цели испытания.
- •31.Влияние концентрации напряжений на прочность при циклическом нагружении.
- •32.Коэффициент запаса
- •33.Поперечный изгиб
- •34.Твердость. Коэффициент Пуассона
- •35.Закон Гука
- •36.Основные геометрические параметры тонкостенных оболочек.
- •37.Безмоментная (мембранная) теория тонкостенных оболочек.
- •38.Уравнение Лапласа. Виды напряжений действующих на аппарат при его расчете на прочность. Какие аппараты считаются тонкостенными?
- •40.Механическое перемешивание. Механизм процесса перемешивания.
- •47.Схемы положения центра инерции вращающегося на валу диска.
- •48.Критическая угловая скорость вала (Резонанс).
- •49.Понятие о виброустойчивости перемешивающих устройств. Основы расчета на виброустойчивость.
- •50.Условие виброустойчивости ротора.
- •57.Передачи зацеплением. Достоинства и недостатки.
- •63.Валы и оси. Классификация.
- •70.Шпоночные и зубчатые шлицевые соединения.
- •71.Муфты.
30.Кривая усталостного испытания. Цели испытания.
Кривая усталости (кривая Велера) – это график зависимости напряжений, при котором происходит разрушение материала при данном числе циклов нагружения, от числа этих циклов. Кривая усталости (кривая Велера), является результатом проведения испытания.
Наиболее распространены испытания на чистый изгиб при симметричном цикле, поскольку именно этот цикл напряжений является самым опасным для материала, а его проведение эксперимента проще, чем для других видов циклов.
Для проведения эксперимента изготавливают партию из 6 – 10 совершенно одинаковых образцов, имеющих в пределах рабочей части строго круговую цилиндрическую форму. Диаметр образцов обычно составляет от 5 до 10 мм.
Первый образец нагружают таким образом, чтобы возникающие в нем максимальные нормальные напряжения были заведомо ниже предела прочности материала (), но выше предела выносливости. Для последующих образцов максимальное напряжение уменьшают.
С помощью счетчика оборотов, имеющегося на испытательной машине, фиксируют число циклов нагружений, которое выдержит каждый образец до разрушения. По результатам испытаний строят график зависимости числа циклов (N), которое выдерживает образец без разрушения, от максимального напряжения (), создаваемого в образце (рис. 14.3).
| |
|
Кривая называетсякривой усталости или кривой Велера (по имени Велера, опубликовавшего в 1870 г. результаты своих испытаний материала на усталость).
Из рисунка 14.3 видно, что по мере уменьшения , число циклов (N) начинает очень быстро расти, поэтому кривая усталости имеет значительную протяженность вдоль оси абсцисс. Для многих материаловкривая усталости асимптотически приближается к некоторому значению максимального напряжения, начиная с которого образцы не проявляют никаких признаков разрушения. Поэтому при соответствующем числе циклов испытания можно прекратить.
Практика показывает, что образцы, выдержавшие без разрушения циклов, могут при данном нагружении проработать неограниченное время (например, ось железнодорожного вагона на пути от Москвы до Владивостока испытывает околоциклов).
База испытаний на усталость () - предварительно задаваемая наибольшая продолжительностьиспытания материала на усталость.
Максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, при котором до базы испытания не происходит усталостного разрушения, называется пределом выносливости.
Кривые усталости для цветных материалов не имеют асимптоты и их ординаты с ростом N падают до нуля. Для цветных материалов вводится понятие условного предела выносливости. За значение условного предела выносливости принимается наибольшее напряжение, при котором образец выдерживает не менее циклов.
31.Влияние концентрации напряжений на прочность при циклическом нагружении.
Концентрацией напряжений называется увеличение напряжений в малых областях, примыкающих к местам с резким изменением формы поверхности тела, размеров его сечения или с локализованной неоднородностью материала внутри тела. Реальные конструкции всегда имеют зоны, в которых проявляется локальная концентрация напряжений. Конструкционные особенности деталей, вызывающие концентрацию напряжений, принято называть концентраторами напряжений. Примером таких концентраторов может служить корень зуба шестерни (рис.21.1, а); шпоночный паз вала (рис.21.1, б); резьба болта (рис.21.1, в); уступ вала (рис.21.1, г); заклепочное или болтовое соединение (рис.21.1, д); сварное соединение (рис.21.1, е) и др.
Циклическое нагружение — концентрация напряжений является одним из основных факторов, приводящих к снижению прочности. В зонах концентрации напряжений создаются наиболее благоприятные условия для роста трещин.