Прочность оценивают

При затяжке болт работает на растяжение и кручение. Его прочность оценивается эквивалентным напряжением [см. формулу (3.28)1. Расчетные формулы:

Влияние размеров детали на прочность оценивается масштабным фактором ЕС,, которым называют отношение предела выносливости детали заданных размеров к пределу выносливости образца диаметром 6—12 мм.

Теоретическая прочность оценивается величиной касательного напряжения, необходимого для свершения сдвига в кристалле, причем в этом процессе должны одновременно участвовать это-

Основными критериями работоспособности валов и осей являются усталостная прочность (выносливость) и жесткость. Усталостная прочность оценивается коэффициентом запаеа прочности, а жесткость — допускаемым прогибом в местах посадки деталей, а также допускаемыми углами наклона и закручивания сечений. Практика показывает, что разрушение валов и вращающих-ея eeeifc быстроходных машин в большинстве случаев носит усталадстний! характер, позтему основным является расчет валов и оеей »а усталостную прочность. Необходимо соблюдать следующие общие правила конструирования валов и осей: создавать плавные переходы (галтели) в местах изменения поперечного сечения вала; если резкие переходы не представляется возможным устранить (резьба', отверстия для смазки, ралтели, канавки и др.), следует преду<ша>-

Прочность оценивается уровнем предела текучести, вязкость — запасом трещиностойкости, хладостойкость — температурой вязко-хрупкого перехода или температурой охрупчивания сплава.

Влияние ударного приложения нагрузки на усталостную прочность оценивается двояким образом:

ний плоских образцов на контактную усталость Методом обкатки. Установка позволяет проводить испытания на контактную усталость в широком диапазоне нагрузок и скоростей, сохраняя постоянной площадь контакта. Четыре образца, закрепленные в зажиме, соприкасаются с кольцевым индентором. Скорость возвратно-поступательного движения индентора 36 м/мин, контактное давление 1680 МН/м2 (168 кгс/мм2), материал индентора — твердый сплав ВК8. Контактная прочность оценивается по зависимости число питтингов от числа циклов нагружения.

Оценка сопротивления малоцикловому разрушению является для деталей авиационных двигателей важным этапом расчетов на прочность, дополняя существующие традиционные методы расчета [2—4, 13, 14]. Рабочие лопатки турбин рассчитываются на кратковременную и длительную статическую прочность; оценивается вытяжка пера — для обеспечения зазоров между рабочим колесом и корпусом и для обеспечения натяга между бандажными полками. Материал лопаток, кроме обеспечения прочности, должен иметь достаточную жаростойкость и сопротивление эрозии. Для определения величины натяга в полках производится расчет на релаксацию напряжений и ползучесть в процессе длительной работы на стационарных режимах.

Если при расчете прочности элемента конструкции при циклическом нагружении не обеспечиваются требуемые коэффициенты запаса прочности, то прочность оценивается на основе экспериментальных кривых усталости, полученных в соответствии с методом испытаний на усталость, описанном в Приложении 2 Норм [4] для рассматриваемых условий нагружения и состояния металла конструкции с учетом соответствующих коэффициентов запаса прочности л0 и nN или по результатам испытаний натурных элементов или их моделей, спроектированных и изготовленных в соответствии с требованиями, предъявляемыми к штатным конструкциям.

Единицы, в которых измеряют ударную прочность, довольно разнообразны. При высокоскоростном растяжении и других ' аналогичных испытаниях образцов без надреза ударная прочность выражается в кДж/м2. При испытаниях по Изоду или по Шарпи образцов с надрезом ударная прочность оценивается в единицах энергии на единицу длины надреза.

Приведение сложного напряженного состояния к равноопас-ному ему линейному осуществляется заменой главных напряжений 0Ь сг2 и а3 эквивалентным напряжением, которое надо создать в растянутом образце, чтобы получить напряженное состояние, рав-ноопасное заданному. Прочность оценивают при помощи сравнения эквивалентных напряжений с предельными при растяжении (сжатии) или непосредственно с допускаемыми напряжениями.

Помимо рассмотренных статических, динамических и усталостных различают еще две большие специфические группы испытаний. Первая из них — испытания на твердость, в которых оценивают различные характеристики сопротивления деформации или, реже, разрушению поверхностных слоев образца при взаимодействии их с другим телом - индентором (от английского indentation — вдавливание). Большинство испытаний на твердость статические. Вторая группа — испытания на ползучесть и длительную прочность. Их обычно проводят при повышенных температурах для оценки характеристик жаропрочности. Образцы здесь в течение всего испытания находятся под постоянным напряжением или нагрузкой. При испытании на ползучесть измеряют величину деформации в зависимости от времени при разных напряжениях в образце, а при испытании на длительную прочность оценивают время до разрушения под действием различных напряжений.

Помимо рассмотренных статических, динамических и усталостных различают еще две большие специфические группы испытаний. Первая из них — испытания на твердость, в которых оценивают различные характеристики сопротивления деформации или, реже, разрушению поверхностных слоев образца при взаимодействии их с другим телом - индентором (от английского indentation — вдавливание). Большинство испытаний на твердость статические. Вторая группа — испытания на ползучесть и длительную прочность. Их обычно проводят при повышенных температурах для оценки характеристик жаропрочности. Образцы здесь в течение всего испытания находятся под постоянным напряжением или нагрузкой. При испытании на ползучесть измеряют величину деформации в зависимости от времени при разных напряжениях в образце, а при испытании на длительную прочность оценивают время до разрушения под действием различных напряжений.

Прочность стеклопластиков, применяемых для изготовления корпусов судов, проверяют акустическим импульсным методом. При этом измеряют два параметра материала — скорость звука с и коэффициент затухания а. Искомую прочность оценивают по формуле

Если нулевая линия располагается • за пределами поперечного сечения, то прочность оценивают по напряжению наиболее удаленной точки с учетом его знака, т. е., если оно растягивающее, то сравнивают его с [ст]р, если сжимающее, то с [ст]с.

Иногда длительную прочность оценивают на основании результатов статических испытаний при кратковременном нагреве в течение т = 10 ... 30 мин до заданной температуры. На рис. 5.29 приведены типичные результаты таких испытаний (т = 20 мин) болтов с резьбой М10 из стали 4Х12Н8Г8МФБ. Видно, что даже при кратковременном нагреве предел прочности существенно снижается.

Прочность оценивают по уравнению (10.35). Если р/4 > 3,5, прочность сечения Л2В2 обеспечивается, так как изгибающий момент быстро затухает.

В ВИАМе М.П. Уральским разработана методика контроля прочности изготовленных из углепластика полок лонжеронов спортивных самолетов эхометодом. Толщина полок 10 мм. Используют стандартный дефектоскоп УД2-12 с прямым контактным совмещенным преобразователем на частоту 2,5 МГц. Прочность оценивают по амплитуде донного сигнала (т.е. по затуханию). Дефектоскоп настраивают на двух стандартных образцах предприятия, один из которых (СОП-1) имеет нормальную прочность, другой (СОП-2) -предельно допустимую пониженную.

Прочностные характеристики и дефекты древесностружечных плит и фанеры. Для контроля таких изделий В.Д. Денисламов использовал локальный метод свободных колебаний [121]. Прочность оценивают по изменению спектров ударно возбуждаемых акустических импульсов во всех зонах ОК. Контроль выполняется на автоматизированной установке с компьютерной обработкой информации. На дисплее отображается поверхность контролируемого объекта с изображением топографии распределения значений контролируемых параметров и выявленных их отклонений.

Прочность стеклопластиков, применяемых для изготовления корпусов судов, проверяют акустическим импульсным методом. При этом измеряют два параметра материала - скорость звука с и коэффициент затухания а. Искомую прочность оценивают по формуле

Прочность оценивают по уравнению (41). Если ^Ц > 3,5, то прочность сечения А^В^ не внушает опасений, так как изгибающий момент быстро затухает.