Вопросы для самоконтроля.

Почему в случае одновременного действия изгиба и кручения оценку прочности производят, применяя гипотезы прочности?
Приведите примеры деталей, работающих на изгиб с кручением.
какие точки поперечного сечения являются опасными, если брус круглого поперечного сечения работает на изгиб с кручением?

Тема 2.7. Сопротивление усталости.

Студент должен:

иметь представление:

- об усталости материалов; о кривой усталости и пределе выносливости; о длительном и ограниченном ресурсах работы изделия;

знать:

- характер усталостных разрушений; факторы, влияющие на сопротивление усталости.

Сопротивление усталости. Циклы напряжений. Усталостное разрушение, его причины и характер. Кривая усталости, предел выносливости. Факторы, влияющие на величину предела выносливости. Коэффициент запаса прочности.

Литература: 3, с. 285…302

Методические указания.

Элементы конструкций и машин часто работают при периодически меняющихся (по величине и даже по закону) напряжениях. В подобных условиях находятся, например, оси вагонов, рельсы, рессоры, поршневые штоки, валы и многие другие детали машин. При переменных напряжениях, как показывает практика и специальные исследования, прочность конструкций ниже. Чем при статических напряжениях.

Снижение прочности материала при действии на него многократно меняющихся нагрузок носит название усталости материала.

Исследование процесса разрушения от переменных напряжений показали. Что при этом в материале возникает микротрещина, которая постепенно проникает в глубь изделия. Переменные напряжения способствуют быстрому развитию трещины, так как во время работы края его сближаются, то расходятся. По мере развития трещин усталости поперечное сечение ослабляется все сильнее и в некоторый момент ослабление достигает такой величины. Что случайный толчок или удар вызывает мгновенное хрупкое разрушение.

Здесь следует обратить внимание на то, что обычно расчеты на усталость проводятся не как проектные (определение размеров сечения детали), а как проверочные. Объясняется это тем, что допускаемое напряжение не может быть установлено заранее достаточно точно, так как зависит не только от материала детали, но и от ряда ее конструктивных особенностей (размеров, качества обработки поверхности, наличия концентратов напряжений).