Линейное напряженное состояние и кручение

Коэффициент запаса определяется отношением максимальных напряжений предельного и рабочего циклов:

(11.28)

В случае симметричного цикла при σ_r = σ_-1 коэффициент запаса равен:

(11.29)

При асимметричном цикле предельным напряжением σ_r может быть предел выносливости σ_{-1 ,} предел текучести σ_т. Поэтому определяют коэф-фициенты запаса относительно предела выносливости и предела текучес-ти. За коэффициент запаса принимают меньшее из двух значений.

Вид формулы для определения коэффициента запаса в отношении к пределу выносливости зависит от асимметрии цикла в опасной точке дета-

ли. При К_Д ρ

(11.30)

Характеристику ρ вычисляют по формуле (11.6), коэффициент К_Д – по формуле (11.23) или (11.24), коэффициент ψ определяют по табл.11.2.

При 1 > 0

(11.31)

где σ_в – предел прочности материала;

υ – коэффициент, который находится по формуле

(11.32)

Коэффициент запаса по отношению к пределу текучести

_Т = (11.33)

где σ_max – максимальное номинальное напряжение в детали.

В зависимости от вида простой деформации в формулы (11.28) и

(11.33) необходимо подставить соответствующие величины:

при растяжении – сжатии или изгибе – σ_-1,σ_в, σ_т, σ_а, σ_с, К_σд, ψ_σ, γ_σ;

при кручении – τ_-1, τ_В, τ_а, τ_с, К_τд, ψ_τ, γ_τ.

При сложном напряженном состоянии (изгиб и кручение; растяже-ние или сжатие и кручение; растяжение или сжатие, изгиб и кручение) в опасной точке возникает плоское напряженное состояние. Считают, что нормальные и касательные напряжения находятся в фазе, то есть, одновре- менно достигают наибольшего значения.

Коэффициент запаса вычисляют по формуле [25]

(11.34)

где n _σ и n_τ - коэффициенты запаса соответственно по нормаль-ным и касательным напряжениям.

Коэффициенты n _σ и n_τ определяют по формулам (11.28) и (11.33), используя принцип независимости действия сил. То есть при вычислении n_σ не учитывают касательные напряжения, а при вычислении n_τ – норма-льные.