Модели прочностной надежности.

Оценка прочностной надежности конструкции начинается с выбора расчетной модели (схемы). Моделью называют совокупность представлений, условий и зависимостей, описывающих объект, явление. При выборе модели учитывают наиболее значимые и отбрасывают несущественные факторы. Для определения прочностной надежности детали используют вспомогательные модели материала, формы, нагружения (сил) и разрушения В расчетах прочностной надежности материал детали представляют однородной сплошной средой. Под однородностью материала понимают независимость его свойств от размеров выделенного объема. В сопротивлении материалов в основном рассматриваются изотропные материалы. Расчетная модель материала наделяется такими физическими свойствами, как упругость, пластичность и ползучесть. Упругость - свойство тела (детали) восстанавливать свою форму после снятия внешней нагрузки. Пластичность - свойство тела сохранять после разгрузки полностью или частично деформацию, полученную при нагружении. Ползучесть - свойство тела увеличивать со временем деформацию при действии внешних сил (например, вытяжка канатов).

93 Модели формы, материала, модели нагружения, модели разрушения, предельного состояния. Геометрическая форма элементов конструкций обычно сложна.

На практике для оценки прочностной надежности вводят упрощение в геометрию детали, приводя ее к схеме стержня (бруса), пластинки, оболочки, массива (пространственного тела).Стержнем, называют тело, поперечные размеры которого малы в сравнении с его длиной Кольцо рассматривают как стержень с криволинейной осью, а пружину — как пространственно изогнутый стержень Пластинка- тело, ограниченное двумя плоскими или слабоизогнутыми поверхностями и имеющее малую толщину. Оболочка — тело, ограниченное двумя поверхностями, имеющее малую толщину по сравнению с радиусом кривизны и длиной. Пространственным телом (массивом) называют модель, размеры которой соизмеримы (например, зуб храпового колеса ). Модели нагружения. Силы являются мерой механического взаимодействия элементов конструкций. Если деталь рассматривается изолированно от сопряженных деталей, то действие последних заменяется силами, называемыми внешними. Силы взаимодействия между частями отдельной детали или между деталями в сопряжении называют внутренними. При схематизации условий работы подразделяют их на сосредоточенные, распределенные и объемные (массовые). Сосредоточенной силой называют силу, действующую на небольшую часть по­верхности детали. Распределенными называют силы, действующие на участках поверхности, соизмеримых с полной поверхностью детали, например давление жидкости в сосуде По характеру изменения во времени нагрузки подразделяют на статические и переменные. Статической называют на­грузку, которая медленно возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной в процессе работы детали

Переменной называют нагрузку, периодически меняющуюся во времени. Она характеризуется: амплитудой силы F_m, средней силой F_m, частотой нагружения f и формой цикла.

Модели разрушения. Моделям разрушения соответствуют -уравнения (условия), связывающие параметры работоспособности элемента конструкции в момент разрушения с параметрами, обеспечивающими прочность. В зависимости от условий нагружения различают модели статического, малоциклового и усталостного (многоциклового) разрушения.