Расчеты на прочность при переменных напряжениях
Расчет элементов конструкций, находящихся под действием переменных нагрузок, обычно начинают со статического расчета, целью которого является предварительное определение размеров. Только после этого проводят проверочный расчет на выносливость, в результате которого определяют фактический коэффициент запаса прочности.
Коэффициент запаса прочности при симметричном цикле характеризуется отношением действительного предела выносливости детали к максимальному напряжению цикла , т. е.
Аналогично определяют коэффициент запаса прочности при кручении:
При сложном напряженном состоянии коэффициент запаса прочности вычисляют по формуле (2.122), т. е.
Для определения запасов прочности при несимметричных циклах в случае любого вида нагружения (изгиба, растяжения — сжатия, кручения) можно воспользоваться следующими зависимостями: для касательных напряжений
для нормальных напряжений
В приведенных выражениях и — коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла соответственно при растяжении-сжатии и изгибе, а также при кручении. Значения этих коэффициентов даются в справочниках в зависимости от предела прочности материала.
Коэффициент запаса прочности при сложном напряженном состоянии вычисляют по формуле (2.148).
Определив коэффициент запаса прочности по сопротивлению усталости, необходимо сравнить его с коэффициентом запаса по сопротивлению пластическим деформациям. Последние определяются формулами
Прочность рассчитываемой детали оценивают по наименьшему из запасов, полученных по соответствующим формулам в том и другом случаях.