Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Машиностроение

Переменные напряжения  Просмотрен 22

Нагрузка – это общее понятие силы, момента силы, давления. Нагрузки делят на статические и динамические.

Статическая нагрузка – постоянная или мало изменяющаяся во времени, которая не вызывает колебаний системы и приводит к постоянным напряжениям.

Динамическая нагрузка изменяется во времени, вызывает появление колебаний и переменных напряжений.

Переменные напряжения могут возникать и при постоянной нагрузке, если рассматриваемая фиксированная точка (сечение) тела изменяет свое положение во времени относительно неподвижной нагрузки, т.е. в движущихся деталях.

Переменные напряжения характеризуются циклами изменения напряжений.

Характеристика цикла (рис. 1.3)

1. Принят синусоидальный закон колебаний (рис. 1.3, а).

2. Время одного цикла называют периодомТ. Если задан ресурс L, то общее число цикловN = L / T.

3. Наибольшее smax и наименьшее smin напряжения – величины алгебраические (со знаками).

4. Коэффициент асимметрии циклаR = smin / smax.

5. Среднее напряжениеsm = (smax + smin) / 2 = 0,5 (1 + R) smax – постоянная составляющая цикла.

6. Амплитудаsа = (smax – smin) / 2 = 0,5 (1 – R) smax – переменная часть цикла, наиболее опасная для прочности, показывающая размах колебаний относительно среднего постоянного уровня.


 

 


Если |smax| ¹ |smin|, то цикл называют асимметричным.

Если smin = 0,тоR = 0,sm = sа = 0,5smax – цикл отнулевой (рис. 1.3, б).

Если |smax| = |smin| и smax> 0, а smin< 0 (рис. 1.3, в), то R = –1, sm = 0, sа= smax – цикл симметричный, самый опасный для прочности (sа = smax).

Если R = +1, то smax = smin. По величине и по знаку – это постоянные напряжения.

Примечание. Все, что касается в этом разделе нормальных напряжений s, относится

и к касательным напряжениям t с заменой в формулах символа s на t.

Во всех реальных деталях имеются микротрещины, включения, несплошности, нарушения структуры, т.е.дефекты. При переменных напряжениях микротрещины (и другие дефекты), развиваясь (с наработкой числа циклов), приводят к усталостной трещине, которая проникает в глубь сечения и вызывает усталостное разрушение детали. Процесс накопления повреждений называют усталостью. Усталостное разрушение происходит при меньших напряжениях, чем sВ или sТ.

Предыдущая статья:Основные критерии работоспособности деталей машин Следующая статья:Пределы выносливости
page speed (0.0156 sec, direct)