Предельного напряженного

Долговечность элемента с концентратором напряжений или дефектом определяется по формуле (6.1) с соответствующей расшифровкой параметров FH и Ку.к.. Величина FH вычисляется по величине предельного напряжения

Следовательно, безопасное (или допускаемое) напряжение должно являться для данного материала и вида нагружения частью экспериментально определенного предельного напряжения.

Ь некоторых случаях работоспособность конструкции определяют не величиной предельной нагрузки или предельного напряжения, а величиной предельной деформации 1ЛЛ. В этом случае из уравнения (9.4) находят фактическую деформацию и сопоставляют ее с предельной:

При основных в машиностроении расчетах на циклическую прочность коэффициент вариации предельного напряжения — • предела выносливости детали

Запас прочности по максимальным напряжениям определяют приближенно как отношение предельного напряжения <тпр к действующему максимальному напряжению в винте 5 = а„р/(711;1Х. Обычно этот расчет сводится к расчету на статическую прочность ', тогда ст,,,, ~-<г, и

ства смазочного слоя можно при помощи двух величин: вязкости и предельного напряжения сдвига смазочного слоя.

При проверке прочности по максимальной нагрузке допускаемые напряжения выбирают в зависимости от предельного напряжения, не вызывающего разрушения и остаточных деформаций при единичном нагружений.

При проектировании элемента конструкции необходимо определить размеры, обеспечивающие его безопасную работу при заданных нагрузках. Для успешного решения этой задачи необходимо исходить из того, чтобы наибольшее расчетное напряжение в поперечном сечении элемента конструкции, возникшее при заданной нагрузке, было ниже того предельного напряжения, при котором возникает опасность появления пластической деформации или опасность разрушения.

Отношение предельного напряжения стпрсд к расчетному сг называется коэффициентом запаса прочности s:

Предельным, или опасным, называется напряжение °пред. при котором деталь выходит из строя вследствие разрушения или большой остаточной деформации. Допускаемым, или безопасным, напряжением [а] называется напряжение, при котором деформации не выходят за пределы упругости. Допускаемое напряжение составляет часть предельного напряжения:

§ 15.3. Определение предельного напряжения в случае простого напряженного состояния

изгибается), необходимо выяснять распределение напряжений по сечению и установить положение опасной точки. Опасная точка в этих случаях обычно находится в условиях трехосного напряженного состояния. Поэтому для нее по гипотезе предельного напряженного состояния необходимо найти эквивалентное напряжение аэкв-

Гипотезы прочности — это научные предположения об основной причине достижения материалом предельного напряженного состояния при сочетании основных деформаций.

изгибается), необходимо выяснять распределение напряжений по сечению ,и установить положение опасной точки. Опасная точка в этих случаях обычно находится в условиях трехосного напряженного состояния. Поэтому для нее по гипотезе предельного напряженного состояния необходимо найти эквивалентное напряжение O>KB-

Чтобы иметь числовую характеристику предельного напряженного состояния, выбирают в качестве эталона (эквивалента) предельное напряженное состояние при одноосном растяжении. Тогда для расчета на прочность в случае сложного напряженного состояния следует заменить его равноопасным (эквивалентным) ему одноосным растяжением и сравнить соответствующее напряжение с предельным (или допускаемым) для данного материала. Этот подход к оценке прочности при объемном (или плоском) напряженном состоянии иллюстрируется условной схемой, показанной на рис. 125. Напряжение при одноосном растяжении, равноопасном заданному сложному напряженному состоянию, называют эквивалентным напряжением стэкв.

Нестабильное разрушение при росте трещины начинается в момент достижения предельного напряженного состояния материала, при котором уже не может быть реализовано ее стабильное подрастание в цикле нагружения. Предельный переход к нестабильному разрушению в условиях постоянной деформации и постоянного нагружения достигается при одной и той же величине предельного шага усталостной бороздки, поскольку именно ее величина характеризует свойство материала реализовывать работу пластической деформации и разрушения вплоть до достижения критического состояния, связанного с достижением неустойчивости в точке бифуркации. Это позволяет записать в случае постоянной деформации

Результаты опытов на разрушение образцов конструкционных материалов обобщаются в виде силовых критериев разрушения [37, 70, 981, простейшими примерами которых могут служить условия постоянства максимального растягивающего напряжения при отрыве (Ушах = CTI = аотр и постоянства максимального касательного напряжения при разрушении срезом тшах = аг — а3 = = 2тср, где ov > 02 > а3 — главные напряжения; стотр и аср — константы материала. Известная диаграмма Н. Н. Давиденкова и Я- Б. Фридмана [98] (рис. 1.4) дает полезную, хотя чрезвычайно схематическую иллюстрацию зависимости того или другого типа разрушения от вида предельного напряженного состояния. Путь нагружения элемента изотропного материала наносится на плоскость аг — аа (аг > 0), причем все точки горизонтальной оси отвечают состояниям at = az = as > 0, когда пластическое де-

Сопротивление усталостному разрушению при плоском и объемном напряженном состоянии для пластичных материалов определяется главным образом величиной переменных касательных напряжений; условия достижения предельного напряженного состояния для симметричного цикла с соблюдением синхронности и синфазности напряжений формулируются по гипотезе наибольших касательных напряжений

Для случая совместного действия растяжения и кручения или изгиба и кручения с поправкой на соотношение величин пределов выносливости при изгибе и кручении условия достижения предельного напряженного состояния выражаются так:

Для материалов малопластичных и хрупких на сопротивление усталостному разрушению оказывают влияние не только касательные, но также нормальные напряжения; условия достижения предельного напряженного состояния формулируются по наибольшим касательным напряжениям с отображением влияния нормальных напряжений [30]:

Сопротивление усталостному разрушению при плоском и объемном напряженном состоянии для пластичных материалов определяется главным образом величиной переменных касательных напряжений; условия достижения предельного напряженного состояния для симметричного цикла с соблюдением синхронности и синфазности напряжений формулируются по гипотезе наибольших касательных напряжений

Для случая совместного действия растяжения и кручения или изгиба и кручения с поправкой на соотношение величин пределов выносливости при изгибе и кручении условия достижения предельного напряженного состояния выражаются так: