Расчет на прочность при нерегулярных циклических напряжениях

Расчет на прочность при нерегулярных циклических напряжениях обычно основы­вают на уравнении линейного суммиро­вания повреждений где п, — общее число циклов действия некоторого напряжения σ,; Μ — число циклов до разрушения при том же _ а- пряжении; а — экспериментально уста­навливаемый коэффициент (см. с. 188).

Выбор коэффициентов запаса проч­ности является весьма ответственной задачей для конструктора. Коэффициент запаса прежде всего зависит от критерия прочности и характеристики материала, по отношению к которой назначается запас прочности.

Коэффициенты запаса, по отношению к временному сопротивлению даже при постоянных напряжениях в условиях хруп­кой прочности выбираются довольно боль­шими, например для серого чугуна порядка 3 и выше.

Это связано с тем, что даже однократ­ное превышение максимальным напряже­нием временного сопротивления вызывает разрушение, а для чугуна это также свя­зано с остаточными напряжениями и не­однородной структурой.

Коэффициент запаса по отношению к пределу текучести материала при расчете деталей из пластичных материалов под действием постоянных напряжений вы­бирают минимальным при достаточно точ­ных расчетах, 'т. е. равным 1,3...1,5. Это возможно в связи с тем, что при перегрузках, превышающих предел теку­чести, пластические деформации весьма малы (особенно при сильно неоднород­ных напряженных состояниях деталей) и обычно не вызывают выхода детали из строя. Коэффициенты запаса прочности увеличивают только для деталей из мате­риалов с большим отношением σ_τ/σ_Β, для которых иначе получается недостаточный запас по отношению к временному со­противлению.

Коэффициенты запаса по пределу вы­носливости, несмотря на опасный характер разрушения, выбирают относительно не­большими, т. е. равными 1,5...2,5. Это связано с тем, что единичные перегрузки не приводят к разрушению.

При контактных нагружениях коэф­фициенты запаса можно выбирать рав­ными 1,1...1,3, так как возможные по­вреждения имеют местный характер.

Коэффициенты запаса можно устанавливать на основе дифференциального метода как произведения частных коэффициентов, отра­жающих:

1)     достоверность определения расчетных нагрузок и напряжений — коэффициент Si = = 1...1,5;

2)     однородность механических свойств ма­териалов — коэффициент S г; для стальных деталей из поковок и проката S2 = 1,2... 1,5; для чугунных деталей S2= 1,5:..2,5: