3582461834

1. Obciążenia i stany kryterialnc konstrukcji. Rodzaje obciążeń: Podział ze względu na sposób działania sił na rozpatrywany przedmiot: • rozciąganie: • ściskanie: • ścinanie: • zginanie. • skręcanie. Obciążenia te mogą występować razem bądź osobno. Podział ze względu na charakter obciążenia (zmienność sił i momentów w czasie): • statyczne (stałe): • zmienne. Kryteria: Kryterium wytrzymałości przy obciążeniach statycznych: Nie dopuszcza się do odkształceń trwałych, małe odkształcenia mogą być dozwolone: <JobF<Jn^0dop=k-(R-e/x). gdzie: Gow - naprężenia obliczeniowe. o„ - nominalne, k - dopuszczalne. R -graniczne, e - współczynnik wielkości przedmiotu. x - współczynnik bezpieczeństwa. Weryfikacji podlega przekrój o najmniejszych wymiarach. Kryterium wytrzymałości przy obciążeniach zmiennych: Obliczenia przybliżone. W elementach ognisko jest zwykle w największym spiętrzeniu napręzen . tam gdzie występuje efekt karbu.

10. Działanie karbu - spiętrzenie naprężeń, obliczanie spiętrzonego naprężenia. W miejscach zmiany kształtu lub wymiarów obciążonych elementów następuje zmiana rozkładu naprężeń - naprężenia ulegają spiętrzeniu i mogą być znacznie większe od nominalnego obliczonego. Mówimy wtedy o działaniu karbu. Przez pojęcie karbu należy rozumieć każdą nieciągłość elementu powodującą zmianę kształtu wewnątrz przekroju. Działanie karbu można przedstawić jako miejscowe zagęszczenie linii sił. a więc trajektorii punktów przekazujących obciążenie elementarnym cząstkom materiału, w pręcie rozciąganym, zginanym i skręcanym. Stąd następują spiętrzenia napręzen. osiągają one największą wartość (Tnm) na dnie karbu w pręcie z materiału doskonale sprężystego. Przy braku działania karbu naprężenia nominalne w' przekroju wynoszą a_n=P/Ai. lub o_n=M_?/W_x. Stosunek wartości napręzen o_max i G_n jest miarą spiętrzenia napręzen wyrażoną przez współczynnik kształtu lub teoretyczny współczynnik spiętrzenia napręzen a^=o_mM/o_n- Max mówiąc juz o możliwości działania karbu odciążającego.

14.    Karby odciąża jące. Karby odciążające są zazwyczaj karbami szeregowymi, a w ięc łagodzącymi działanie karbów pojedynczych. Przykładem odciążających karbów szeregowych jest gwint na śrubie. Osłaniające działanie karbów wielokrotnych wykorzystuje się np. do osłabienia działania pojedynczego ostrego karbu A. przez wykonanie w jego sąsiedztwie dodatkowych karbów tępych B i C (najlepiej przez wygniatanie). Przy okazji warto wiedzieć, ze wywiercenie otworu o odpowiedniej średnicy w' pręcie zginanym siłą skupioną (otwór na linii działania obciążenia) powoduje odciążające działanie przekroju niebez. naprężenia w miejscu karbu G_mxx=P^-Gn. P - współczynnik spiętrzenia napręzen. Opis ostrości karbu: b/B, p/B. gdzie: b - odległość dwóch karbów'. B - wymiar nominalny płytki, p - promień krzywizny karbu: • P=Pk+Pp-l • jeżeli (3_P zostało osiągnięte przez obróbkę cieplną wtedy: P=PlP_p • gdy karbów jest wiele: Pk=2(i=l.n)Pki+l-n: • p=z/Zkp=|l+m(Oi-I)lPk

12.    Współczynniki: kształtu (*k, działania karbu Pk, stanu powierzchni P_p, wrażliwości materiału tk. spiętrzenia naprężeń P. • Współczynnik kształtu ak=G_tnav/G_n. gdzie: Gma* - wyznaczone doświadczalnie naprężenia max. związane ze zmianą kształtu. o_n - naprężenia normalne ze wzorów: • Współczynnik działania karbu Pk=z/zk wskazuje ile razy wytrzymałość zmęczeniowa ..z" próbki gładkiej bez karbu jest większa od wytrzymałości zmęczeniowej z.k próbki z karbem: zalezy od materiału próbki: • Współczynnik wrażliwości materiału r)k=(pk-l)/(Ok-l): • Współczynnik stanu powierzchni p_p=z/z_p zalezy od materiału, rodzaju obciążenia, chropowatości powierzchni, gdzie: z - wytrzymałość zmęczeniowa próbki gładkiej. Zk -wytrzymałość zmęczeniowa próbki o danym stanie powierzchni: • Współczynnik spiętrzenia napręzen P=z/zk_p=( l+r|k(ak-l )JPk wskazuje na ilościową zmianę wytrzymałości zmęczeniowej spowodowaną spiętrzeniem napręzen.

13.    Karby wielokrotne, sumowanie działania karbów. Karby występujące obok siebie nazywamy karbami wielokrotnymi. Wypadkowe działanie karbów może byc łagodzące spiętrzenie napręzen lub silniejsze w porównaniu z działaniem karbów pojedynczych. Mówimy odpowiednio o karbach odciążających i przeciążających. Karby wielokrotne dzieli się zwykle na szeregowe i równoległe, zalezne głównie od ich położenia względem osi obciążenia (wzdłuz osi - szeregowe, w poprzek - równoległe). Karby szeregowe i równoległe tworzą pola karbów, jak np.: ściany sitowe, czy w ielokrotne i różnie usytuowane otwory. W'pływ' takich karbów' musi być uwzględniony w obliczeniach przez odpowiednią wartość wypadkowego współczynnika kształtu. Określają ją wartości poszczególnych współczynników kształtu a^. Dla współdziałających n karbów mamy wzór: ai~Z(i=l .n)aVn+l. Obliczenia współczynników a< przeprowadza się tak jakby działały wyłącznie karby pojedyncze w elementach (przy pominięciu obszarów związanych z innymi karbami). Również współczynnik działania karbu Pk. przy uwzględnieniu n karbów, można wyrazić następująco Pk=S(i=l.n)pk-n+l. Uwzględnienie to powinno byc przeprowadzone z dużym „wyczuciem" ażeby niepotrzebnie nie podwyższać wartości Pt w przypadku np. karbów od siebie oddalonych, nie piecznego. RYSUNEK

15.    VV'płvw stanu powierzchni elementu na wytrzymałość zmęczeniową. Każdy rodzaj i sposób obróbki powierzchni wpływa na wytrzymałość zmęczeniową. Wpływ ten kojarzy się np. w przypadku obróbki skrawaniem z chropowatością (względną gładkością) powierzchni. Siady po obróbce tworzą karby powierzchniowe, które można porównywać do wielokrotnych mikrokarbów. Na wielkość i rozkład napręzen. a także na własności warstwy wierzchniej wpływa układ napręzen własnych, wywołanych skutkami procesu