 |
Влияние среды (коррозия, влияние температуры).
|
|
|
|
Причины появления дефектов и перенапряжения зерен.
С увеличением объема детали наблюдается ухудшение качества материала.
Технологический фактор – влияние способа обработки детали в процессе ее изготовления.
Влияние среды – предел выносливости материала резко снижается из-за наличия трещин коррозионной усталости и стресскорозионных трещин – транскристаллитное разрушение.
Максимальное напряжение возникает в вершине трещины.
Для снижения коррозионного эффекта применяют:
· активную защиту (электрохимическую защиту, станции катодной защиты);
· пассивную защиту (покрытие красками, полимерное покрытие).
Расчеты на прочность при циклических напряжениях.
В большинстве случаев при расчете на прочность при циклических напряжениях применяют:
п – коэффициент запаса прочности;
- допускаемый коэффициент запаса прочности.
1. симметричный цикл.
· при изгибе: 
;
· при кручении: 
;
· при сложном наряженном состоянии: 
.
2. несимметричный цикл.
· при изгибе: 
;
· при кручении: 
;
- коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла:
· при сложном напряженном состоянии: .
3. при пластической деформации.
· при изгибе: 
;
· при кручении: 
.
Расчет элементов строительных конструкций сводится к проверке неравенства вида:
- коэффициент, учитывающий число циклов нагружений (безразмерная величина);
- коэффициент, учитывающий вид напряженного состояния и асимметрию цикла (справочная величина) (безразмерная величина);
- расчетное сопротивление усталости, зависящее от 
, размерность та же, что и у .
Определение напряжений, перемещений в витых пружинах.
Пружина – пространственно изогнутый стержень, ось которого представляет собой витую линию.
|
|
|
Назначение:
1. в качестве амортизаторов, т.е. для смягчения ударов и толчков;
2. в качестве аккумуляторов упругой энергии для приведения в движение деталей и механизмов (в военном деле, радиотехнике, часовом деле, в клапанах).
Все пружины можно классифицировать по характеру работы:
1. пружины растяжения – сжатия (витки пружины работают в основном на кручение);
2. пружины кручения (витки пружины работают на изгиб).
Пружины растяжения применяются в радиотехнике, электротехнике, в военном деле.
Пружины сжатия применяются в тяжелом и легком машиностроении, в подъемно-транспортных устройствах. Опорные верхнюю и нижнюю поверхности пружины стачивают.
Пружины кручения используют в часовых механизмах.
D – диаметр пружины;
d – диаметр прутка;
n – количество витков;
h – высота пружины;
λ – осадка пружины (разница между высотой до и после нагружения). Осадка максимальна, когда витки касаются друг друга.
α – угол подъема пружины;
S – шаг пружины.
Шаг пружины – расстояние между точками, взятыми в одном и том же месте на разных витках.
Чем больше длина линейной части графика (l), тем больше упругой энергии аккумулирует пружина.
Полная длина пружины.
В расчете пружин сжатия не учитывается действие верхнего и нижнего витков, т.к. они срезаны.
Рассечем мысленно пружину плоскостью, проходящей через ось пружины, и отбросим ее нижнюю часть.
Действие отброшенной части заменим равнодействующей силой, которая при параллельном переносе может быть заменена силой и моментом.
Определим напряжения, возникающие в сечении прутка.
Следовательно, при определении суммарных напряжений можно пренебречь 
, таким образом в сечении прутка возникают касательные напряжения от крутящего момента и от поперечной силы.
|
|
|
Поперечная сила Qy создает в сечении прутка срез напряжения, от которого по всей площади поперечного сечения прутка распределен равномерно.
Таким образом, показано, что пружина растяжения-сжатия в основном работает на кручение.
|
|
|
