3. Расчетные предельные параметры нагруженности

конструкции

–допустимые эквивалентные напряжения для расчета статической прочности;

–предельное значение максимальных нормальных напряжений в расчете на ограниченную выносливость при расчетном ресурсе и заданномr;

–предельное значение максимальных нормальных напряжений в расчете на неограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

–предельное значение максимальных касательных напряжений в расчете на ограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

–предельное значение максимальных касательных напряжений в расчете на неограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

–нормируемые запасы прочности по пределу прочности и пределу текучести при расчете на статическую прочность;

–запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям при расчете на неограниченную выносливость;

–запас прочности, т.е. коэффициент, показывающий по сколько раз можно увеличить действующие нагрузки до достижения предельных значений напряжений.

2. Методы расчета конструкций

1. Общие положения

Размеры элементов конструкции должны быть определены так, чтобы в течение всего срока эксплуатации была исключена возможность разрушения и возникновения недопустимо больших деформаций при одновременном требовании экономии материала. Необходимые размеры определяются из расчетов на прочность, жесткость и устойчивость.

Основным является расчет на прочность, который сводится к требованию, чтобы наибольшие напряжения в элементах конструкций не превосходили некоторой допустимой величины для данного материала.

Если расчет напряжений проводится по полным моделям, где максимально учитываются все процессы в конструкции при нагружении: продольно-поперечный изгиб, колебания, ударные взаимодействия и реальные физические свойства материала, то нет необходимости в отдельном определении критических нагрузок потери устойчивости и динамических составляющих напряжений.

Если же расчет ведется по приближенным моделям сопротивления материалов, то применяются три метода расчета:

• метод допускаемых напряжений,

• метод предельных состояний,

• метод разрушающих нагрузок.

По каждому методу вычисляется коэффициент запаса прочности n, который соответствующим образом нормируется в каждой отрасли техники с учетом разброса физических свойств материала, неопределенности нагрузок, допустимых дефектов, приближенности расчета напряжений, ответственности конструкции и т.д.

Расчет на жесткость сводится к требованию, чтобы наибольшие перемещения (удлинения, прогибы, осадки опор и др.) не превышали некоторых допустимых величин. Здесь статические расчеты по приближенным моделям достаточно точны и требуемые запасы n меньше, чем в расчетах на прочность. В ответственных случаях в рамках проверки жесткости проводится расчет на устойчивость, так как возможный переход к новой форме равновесия (бифуркация) может привести к недопустимому увеличению перемещений. В сложных конструкциях возможен и «эффект домино», когда потеря несущей способности одного элемента перераспределяет нагрузки между остальными. Перемещения становятся большими и растут вплоть до полного разрушения.