ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ
При испытании образцов или натурных деталей устанавливают предельные нагрузки или напряжения, при которых образцы (детали) разрушаются. Для обеспечения нормальной работы максимально допустимые нагрузки и напряжения должны быть меньше предельных.
Отношение предельных напряжений к максимальным напряжениям, возникающим при работе детали,
называют запасом прочности по напряжениям:
Запас прочности должен быть всегда больше единицы, Чем больше запас прочности, тем надежнее деталь в работе. Однако увеличение запаса прочности сверх необходимого значения ведет к увеличению массы и габари тов детали, что невыгодно экономически, а в ряде случаев (например, в авиационных конструкциях) недопу стимо Правильный выбор запаса прочности является важнейшим этапом при расчете на прочность.
Запас прочности учитывает разброс механических свойств материала, разброс и неточное знание действующих в эксплуатации нагрузок, приближенность расчетных оценок напряжений и температурного состояния деталей, отступления в геометрии деталей от номинальных размеров, хотя бы в пределах допусков, возможные случайные перегрузки.
При установлении запаса прочности принимают во внимание назначение и ответственность детали, длительность работы, общие требования к конструкции (значение массы, габаритов, стоимости и т. д.) Для наиболее ответственных деталей устанавливают нормы прочности, которые обобщают опыт эксплуатации машин.
Запас прочности используют главным образом как критерий сравнения надежности вновь создаваемой конструкции и подобных конструкций, имеющих положительный опыт эксплуатации.
Если на деталь при работе действуют как статические, так и переменные напряжения, вызванные различными нагрузками, и повышенная температура, а прочностные характеристики материала меняются с течением времени или по числу циклоп, следует учитывать возможные отклонения этих параметров от их расчетных значений Расчетные статические напряжения могут возрасти из-за неточного определения максимальных перегрузок, переменные — из-за резонансного усиления колебаний, температура — из-за ухудшения условий охлаждения и т. д. Считая каждое из возможных отклонений независимым, можно установить предельное (разрушающее) значение данного параметра, если остальные останутся неизменными. Отношение предельного значения данного параметра к его расчетному значению называют запасом прочности по данному параметру. Таким образом, запас прочности может оцениваться не толь ко отношением напряжений, но и отношениями нагрузок, времени работы, числа циклов и т. д. Для ответственных деталей оценку запасов прочности производят по нескольким параметрам.
