Случайных нагрузках

В основу принципа саморегулирования положена постоянная скорость подачи электродной проволоки вне зависимости от напряжения, тока сварки или длины дуги. Устойчивость процесса сварки обеспечивается изменением скорости плавления электродной проволоки при случайных колебаниях тока дуги, которые происходят при изменении ее длины. Каждой фиксированной скорости подачи электродной проволоки соответствует свой режим горения дуги, при которой скорость подачи равна скорости плавления металла. При небольшом изменении длины дуги меняются режим плавления электрода и упомянутые две скорости. В результате длина дугового промежутка начнет восстанавливаться; скорость этого восстановления

2.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПРУГИХ СИСТЕМ ЗАДАННОЙ НАДЕЖНОСТИ ПРИ СЛУЧАЙНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

В том случае, когда отказ наступает в результате постепенного накопления усталостных повреждений при случайных колебаниях элементов конструкций, также можно получить достаточно простые расчетные формулы. В этом случае в рамках предположений, сделанных в разд. 2.3, можно записать для надежности

2.5. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ПРИ СЛУЧАЙНЫХ КОЛЕБАНИЯХ СИСТЕМ С п СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ

Иногда бывает удобнее определять размеры элемента конструкции, имеющего заданную надежность при случайных колебаниях, путем замены элемента конструкции, представляющего собой распределенную систему, и-массовой системой, зависящей от размеров поперечного сечения.

Рис. 20, Представление балки в виде трехмассо-вой системы при случайных колебаниях

2.4. Проектирование упругих систем заданной надежности при случайных колебаниях................................... 67

2.5. Решение обратной задачи при случайных колебаниях систем с п степенями свободы................................. 74

Для оценки влияния случайных составляющих напряжении (или перемещений) на работоспособность конструкции необходимо иметь какие-то соотношения, позволяющие получить конкретные количественные неслучайные значения этих оценок (если^для оценки, например, долговечности при стационарных случайных колебаниях использовать традиционный метод расчета, требующий знания экстремальных значений напряжений [15]). Таким соотношением является формула для максимального значения случайной величины, которая подчиняется нормальному закону распределения (рис. 6.9):

При стационарных случайных колебаниях амплитудные значения максимальных напряжений от времени не зависят. Полные нормальные напряжения в сечении стержня

При контроле диаметра отверстий регистрируют: наибольший диаметр отверстия (брак по верхнему пределу); наименьший диаметр отверстия (брак по нижнему пределу) и диаметр отверстия, превышающий предельный диаметр (условный брак по 'нижнему пределу) на 10—15 % допуска. При замыкании контактов, сигнализирующих о браке по верхнему или нижнему пределам, АЛ останавливают в исходном положении. При сигнализации об условном браке по нижнему пределу остановка происходит лишь при подаче подряд двух одинаковых сигналов, что предотвращает остановку АЛ при случайных колебаниях проверяемых размеров. При опасности налипания на резец стружки, например во время обработки деталей из алюминиевых сплавов, аналогичным образом регистрируют условный брак по верхнему пределу. Одновременно с подачей указанных сигналов зажигаются соответствующие сигнальные лампы. Фактическое значение проверяемого размера оператор может прочитать по положению стрелки на шкале преобразователя.

Следует отметить, что стационарные решения (при стационарных случайных нагрузках) возможны только для стержней, движение которых описывается дифференциальными уравнениями с коэффициентами, не зависящими от времени. Для уравнения (6.7) стационарное решение возможно при ai=const, a2=const.

Существенно сложнее обстоит дело, когда надо рассчитать стержень при случайных нагрузках. Случайные силы (статические или динамические), так же как и детерминистские, нагружают стержень, что приводит к случайному напряженно-деформированному состоянию, когда однозначно определить, например, напряжения нельзя. Однако ясно, что случайные напряжения, так же как и детерминистские, влияют на работоспособность стержневых элементов конструкций и это влияние необходимо уметь оценивать. В ряде случаев работоспособность конструкции может очень сильно зависеть от случайного напряженно-деформированного состояния. Например, неоднородность грунта при подъеме его со дна водоема (см. рис. 6.4) всегда будет вызывать случайные колебания трубопровода. Динамические напряжения, возникающие в трубопроводе, будут случайными (при отсутствии волнения поверхности водоема), что требует оценки долговечности трубопровода с учетом случайной составляющей напряжений.

Это различие объясняется повышенной склонностью ниобиевой стали к слоистому растрескиванию. Следовательно, для материала, предрасположенного к слоистому растрескиванию, характерны повышенная скорость разрушения при нагрузках, приложенных в направлении Z, а также более низкие граничные величины амплитуды коэффициента интенсивности напряжений КТн (рис. 4). Такой материал характеризуется меньшей долговечностью и усталостной прочностью до возникновения трещины (рис. 4), вследствие чего усталостные повреждения будут образовываться при более низком уровне напряжений, чем уровень, необходимый для возникновения усталостных повреждений при нагрузках, действующих в направлении X и У. Это значит, что при случайных нагрузках, действующих на судовые конструкции, напряжения ниже усталостной прочности материала могут быть причиной накопления усталостных повреждений и раннего возникновения усталостной трещины, если узел конструкции состоит из материала с низкой сопротивляемостью слоистому растрескиванию и нагружен в направлении Z.

1. Аввакуме и к о В. С. К вопросу расчета маховика при случайных нагрузках. Доклады ТСХА, вып. 96, 1964.

I. давоов Б>А., Мехеда В. А. Накоплевие усталостных повреждений ори случайных нагрузках. - Труды Куйбышевского авиационного ивс-~ута,39. Изд. Куйбышевского авиационного института, Куйбышев,

5. Болотин В.В. Об оценке долговечности при стационарных случайных нагрузках. - Изв. вузов, 1959, № 9, с. 129-135.

Современные тенденции увеличения удельной мощности наряду с повышением надежности различных установок с ДВС приводят к новым актуальным проблемам в динамике силовых передач. Требование повышения точности расчетов свободны^ и вынужденных колебаний может быть выполнено при условии разработки новых способов построения расчетных схем, идентификации их параметров, накопления и использования статистических данных, ориентации на методы, реализуемые на современных вычислительных машинах. Становятся все более актуальными проблемы оперативного решения задач вибрационного синтеза, оценки надежности при случайных нагрузках, вибрационной диагностики технического состояния ДВС.

6. Гиц И. Д., Таций В. Г. Расчет усталостной долговечности при случайных нагрузках. — Прикладная механика. 1970, т. VI, вып. 2, с. 110 — 117.

6. Бабицкий В. И., Коловский М. 3. Колебания линейной системы с ограничителями при случайных нагрузках. — «МТТ», 1967, № 3, с. 147—151.

11.12.6. Вибрационные испытания изделий при случайных нагрузках.........

В зависимости от характера воздействия вибрационные испытания можно разделить на две группы: гармоническую вибрацию (с фиксированной и качающейся частотой); при случайных нагрузках. Для оценок надежности машин при воздействии механических нагрузок необходимо соблюдение эквивалентности условий испытаний и эксплуатации.