Контрольная работа: Общая методика выполнения прочностных расчетов

Начальную скорость обычно находят из равенства потенциальной и кинетической энергий, например при падении РЭА с высоты

Скорость в конце удара определяется коэффициентом восстановления Кв.

Тогда выражение (1.12) принимает вид

(1.13)

Для более сложных форм ударных импульсов необходимо определить спектр воздействующих частот и рассчитать ударную нагрузку как взвешенную сумму спектральных составляющих.

Для моделей типа балок и пластин при падении конструкции ударная перегрузка

(1.14)

где Н – высота падения, м; Zmax – максимальный прогиб детали, м.

В качестве допускаемых параметров прочности обычно принимают допускаемые механические напряжения в конструкциях.

Допускаемые механическим напряжением называется такое безопастное напряжение, которое деталь может выдержать в течение заданного срока эксплуатации.

Допускаемое напряжение при расчете деталей на прочность определяется по формулам :

[ σ ] = σпред/n и [ t ] = tпред/n,

где σпред, tпред – продельные значения механических напряжений ; n – запас прочности.

Определение запаса прочности при статических нагрузках. При постоянных напряжениях, возникающих при статических нагрузках, прочность хрупкого материала и материала с низкой пластичностью определяется приделом прочности σпред = σв, а пластичного – приделом текучести σпред = σт.

Запас прочности устанавливают в виде произведения частных коэффициентов :

n = n1n2n3, (1.15

где n1 – коэффициент достоверности определения расчетных нагрузок и напряжений ; при повышенной точности n1 = 1,2 – 1,5 ; для оценочных расчетов n1 = 2 – 3 ; n2 –коэффициент, учитывающий степень ответственности детали, обусловливающий требования к надежности ; для мало ответственных и не дорогих деталей n2 = 1 – 1,2, если поломка детали вызывает отказ – n2 =1,3, аварию – n2 =1,5 ; n3 – коэффициент, учитывающий однородность механических свойств материалов, который при статических нагрузках следует выбирать в зависимости от степени пластичности материала (σт/σв) : при σт/σв = 0,49 – 0,55 коэффициент n3 =1,2 – 1,5 ; при σт/σв = 0,55 – 0,70 n3 =1,5 – 1,8 ; при σт/σв = 0,7 – 0,9 n3 =1,8 – 2,2. Для деталей, отлитых из пластмасс, n3 =1,6 – 2,5 ; для хрупких однородных материалов n3 = 3 – 4 ; для хрупких неоднородных материалов n3 = 4 – 6 . При переменных нагрузках для однородных материалов и высокоточных технологий n3 = 1,3 – 1,5, для среднего уровня технологии n3 = 1,5 – 1,7 ; для материалов пониженной однородности n3 = 1,7 – 3.

Прочность при цилиндрических нагрузках. В процессе эксплуатации на детали ботовой, морской, возимой и носимой РЭА в большинстве случаев действуют нагрузки, циклически изменяющиеся по частоте и амплитуде. Следовательно, в них возникают различные циклические напряжения. Необходимо различать следующие основные циклы напряжений:

1)  симметричный знакопеременный, когда наибольшие и наименьшие напряжения противоположны по знаку и одинаковы по значению ;

2)  асимметичный знакопеременный, когда наибольшие и наименьшие напряжения противоположны по знаку и неодинаковы по значению ;

3)  пульсирующий, когда напряжения изменяются от нуля до максимума.

Придел выносливости для симметричных циклов обозначают индексом (–1), для пульсирующих – индексом (0).

Приделы выносливости на изгиб с симметричным циклом :

для стального проката σпред = σ-1=(0,2 –0,3)σв(1+ σ0,2/σв), где σ0,2 – условный придел текучести при статическом растяжении ;

для стального литья и медных сплавов σпред = σ-1=(0,3 –0,4)σв ;

для алюминиевых и магнитных сплавов σпред = σ-1=(0,3 –0,6)σв ;

Приделы выносливости при симметричном цикле связаны ориентировочной зависимостью :

t-1 = (0,5 – 0,7)σ-1 .

Приделы выносливости при пульсирующем и знакопеременном симметрических циклах связаны зависимостями :

при изгибе σпред = σ ≈ (1,4 – 1,6)σ-1 ;

при растяжении σпред = σ0 ≈ (1,5 – 1,8)σ-1(1.16)

Эти зависимости справедливы для деталей, длительное время работающих при циклических нагрузках (свыше 107 циклов).

Если вибрация или удары носят кратковременный характер, допускаемое напряжение при N циклах

σN = σ-1 + 0,167 (σT – σ-1) (в – lgN) (1.17)

Список использованных источников

1.  Основы теории цепей: Методические указания к курсовой работе для студентов – заочников специальности 23.01 “Радиотехника”/ Сост. Коваль Ю.А., Праги О.В. – Харьков: ХИРЭ, 2001. – 63 с.

2.  Зернов Н.В., Карпов В.Г. “Теория электрических цепей”. Издание 2-е, перераб. и доп., Л.,”Энергия”,2002.