Расчет на прочность при постоянных напряжениях,
Расчет на прочность при постоянных напряжениях, равномерном напряженном состоянии и хрупком состоянии материала производят по заданному коэффициенту запаса относительно временного сопротивления (иначе, предела прочности). При неравномерном напряженном состоянии, в частности при изгибе, за исходную характеристику принимают временное сопротивление при этом напряженном состоянии.
Например, у серых чугунов временное сопротивление изгибу в среднем в 2 раза выше, чем растяжению. Коэффициенты концентрации напряжений вводят в расчет на статическую прочность для материалов в хрупком состоянии, ио их существенно уменьшают для неоднородных материалов со значительной внутренней концентрацией напряжений (серый чугун).
Наиболее общей является теория прочности Мора, по которой эквивалентное напряжение
— временное сопротивление растяжению и сжатию.
Для серых чугунов в среднем ν = 0,25, для закаленных сталей ν = 0,75.
Расчет на прочность деталей машин при регулярных переменных напряжениях обеспечивает требуемый запас прочности по отношению к пределу выносливости.
При одноосном растяжении-сжатии или изгибе запас прочности определяют по формуле
при кручении
где о„ и тт — постоянные составляющие напряжений; σ„ и т„ — амплитуды напряжений; π_ι и τ— ι — пределы выносливости материала при знакопеременном симметричном цикле; К„D и Κτ[) — общие коэффициенты снижения пределов выносливости деталей при изгибе и при кручении, учитывающие концентрацию напряжений, размер деталей и упрочнение; ψσ и ψ, — коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла. Подробнее см. § 16.4.
При пользовании приведенными формулами предполагается, что действие переменных напряжений превалирует иад действием постоянных и несущая способность ограничивается усталостью материала, а ие появлением пластических деформаций. В противном случае формулы трансформируются и запас прочности берется по отношению к пределу текучести.
При совместном действии изгиба и кручения или растяжения-сжатия и кручения общий запас прочности определяют по соотношению
|
Кроме общепринятого обозначения запаса прочности S, в учебнике при вероятностных расчетах принято старое обозначение п, т. к. S используется для среднего квадратического отклонения.