Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Переменные напряжения. Циклы напряжений и их характеристики. Явление усталости материала.
Выписать все определения, формулы, рисунки.
Цикл напряжений – это совокупность последовательных значений напряжений за один период T их изменения. Цикл напряжений характеризуется параметрами (рис. 14.2, а): · максимальным напряжением ( ), · минимальным напряжением ( ), · средним напряжением  , · амплитудным напряжением  , · коэффициентом асимметрии ( ).  Циклы напряжений бывают:
· знакопостоянными, если алгебраические знаки напряжений и одинаковы, · знакопеременными (см. рис. 14.2, а). Симметричный цикл напряжений
- цикл напряжений, у которого максимальное и минимальное напряжения
равны по абсолютному значению, но противоположны по знаку (см. рис.
14.1, в). Для симметричного цикла:  ,  ,  . Знакопостоянный цикл напряжений, изменяющихся от нуля до своего максимального или минимального значения (рис. 14.2, б) называется отнулевым циклом напряжений:  и  , если  (при   ). Постоянный цикл – это цикл напряжений, у которого напряжения не изменяются во времени:  ,  ,  . Характер
(закон) изменения напряжений во времени практически не оказывает
влияния на прочность стержня, существенными являются характеристики
цикла напряжений. Сказанное о циклах напряжений относится не только к нормальным, но и к касательным напряжениям.
Усталость – это явление разрушения материала в результате постепенного накопления в нем повреждений (микротрещин), приводящих к возникновению усталостной трещины при многократном повторном нагружении. Разломать
медную проволоку легче несколькими повторными перегибами в одном
каком-то ее сечении. Проволока ломается, потому что материал испытал
усталость. Усталость материала не связана с изменением его физико-механических свойств. Излом детали от усталости имеет характерный вид. В поперечном сечении почти всегда можно наблюдать две зоны: · гладкая, притертая зона - образованная вследствие постепенного развития трещины, · крупнозернистая зона, образовавшаяся при окончательном изломе сечения детали, ослабленного развивающейся трещиной. Усталостному разрушению подвержены многие детали машин и элементы конструкций: оси вагонов, шатуны моторов, гребные винты…
|