Vallarni mustahkamlikka hisoblashning aniqlashtirilgan va taqribiy usuli

Vallarni mustahkamlikka hisoblashning aniqlashtirish

To'liq quvvat - bu materialdan tayyorlangan o'ziga xos namunadan ko'ra, materialga tegishli xususiyatdir va shuning uchun u tasavvurlar maydoni birligi uchun kuch (N / m) sifatida keltirilgan.²). Yakuniy quvvat - bu material buzilishidan yoki kuchsizlanishidan oldin bardosh beradigan maksimal stress.^[12] Masalan, AISI 1018 Steelning tortishish kuchi (UTS) 440 ga teng MPa. Imperial birliklarda stress birligi lbf / in² yoki shaklida berilgan kvadrat dyuym uchun funt-kuch. Ushbu birlik ko'pincha qisqartiriladi psi. Bir ming psi qisqartirilgan ksi.
A xavfsizlik omili bu ishlab chiqilgan komponent yoki tuzilishga erishishi kerak bo'lgan dizayn mezonlari.  , bu erda FS: xavfsizlik omili, R: qo'llaniladigan stress va UTS: yakuniy stress (psi yoki N / m²)^[13]
Xavfsizlik chegarasi ba'zida dizayn mezonlari sifatida ishlatiladi. Bu aniqlangan MS = Xato yuki / (Xavfsizlik omili × Bashorat qilingan yuk) - 1.
Masalan, xavfsizlik faktorini 4 ga etkazish uchun AISI 1018 po'lat komponentidagi ruxsat etilgan kuchlanishni hisoblash mumkin  = 440/4 = 110 MPa, yoki  = 110×10⁶ Yo'q². Bunday ruxsat etilgan stresslar "dizayndagi stresslar" yoki "ishchi stresslar" deb ham nomlanadi.
Materiallarning yakuniy yoki rentabellik qiymatlari bo'yicha aniqlangan dizayndagi kuchlanishlar faqat statik yuklanish uchun xavfsiz va ishonchli natijalarni beradi. Ko'pgina mashina detallari barqaror va doimiy ravishda o'zgarib turadigan yuklarga tushganda ishdan chiqadi, garchi ishlab chiqilgan kuchlanishlar rentabellik darajasidan past bo'lsa. Bunday muvaffaqiyatsizliklar charchoq etishmovchiligi deb ataladi. Muvaffaqiyatsizlik - bu mo'rt bo'lib ko'rinadigan, hosilning kamligi yoki umuman ko'rinmaydigan dalillari bilan. Biroq, stress "charchoq stressi" yoki "chidamlilik chegarasi stressi" ostida saqlansa, uning qismi abadiy davom etadi. To'liq teskari yoki tsiklik stress - bu ishning har bir tsikli davomida teng musbat va manfiy tepalik stresslari o'rtasida o'zgarib turadigan kuchlanishdir. Sof tsiklik stressda o'rtacha kuchlanish nolga teng. Qachonki qismga (Sr) stress diapazoni deb ataladigan tsiklik stress ta'sir etsa, unda qismning ishlamay qolishi bir qator stressni qaytargandan so'ng sodir bo'lishi kuzatilgan (N), agar kuchlanish oralig'i kattaligi quyida joylashgan bo'lsa ham materialning oqim kuchi. Odatda, diapazonning stressi qanchalik baland bo'lsa, muvaffaqiyatsizlikka olib keladigan orqaga qaytarilish soni shunchalik kam bo'ladi.
Muvaffaqiyatsizlik nazariyalari
To'rtta muvaffaqiyatsizlik nazariyasi mavjud: maksimal kesish stress nazariyasi, maksimal normal stress nazariyasi, maksimal kuchlanish nazariyasi, maksimal kuchlanish energiyasi nazariyasi va maksimal buzilish energiyasi nazariyasi. Ushbu to'rtta muvaffaqiyatsizlik nazariyasidan maksimal normal kuchlanish nazariyasi faqat mo'rt materiallar uchun, qolgan uchta nazariya esa egiluvchan materiallar uchun amal qiladi, oxirgi uchtadan esa buzilish energiya nazariyasi stressning aksariyat qismida eng aniq natijalarni beradi. shartlar. Kuchlanish energiyasi nazariyasi qiymatiga muhtoj Puassonning nisbati ko'pincha tayyor bo'lmaydigan qism materialidan. Maksimal kesish stress nazariyasi konservativdir. Oddiy bir tomonlama normal stresslar uchun barcha nazariyalar tengdir, ya'ni barcha nazariyalar bir xil natija beradi.

•