ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обеспечение усталостной прочности и долговечности элементов конструкции из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-3 " Выбор конструкционных материалов. Основной характеристикой сопротивления усталости являются кривые усталости, представляющие собой зависимость циклического напряжения от долговечности (числа циклов) (рис. 4.2.4) [3]. [c.412] Кривые усталости строятся по результатам испытаний образцов, вырезанных из листов, шшт, прессованных панелей. Основным типом образца является полоса с отверстием, что является простейшей моделью конструктивного элемента. Теоретический коэффидаент концентрации напряжений (по сечению нетто) для такого образца равен 2,6, однако в ряде мест конструкции такой низкий уровень концентрации получить не удается. Поэтому для оценки сопротивления усталости дополнительно определяются кривые в координатах ст - N для элементов с высокой концентрацией напряжений (обычно это небольшие образцы с проушиной). [c.413] Оценка усталости сплава производится отдельно для каждого типа полуфабрикатов плакированных листов, плит, прессованных панелей, тонкостенных прессованных профилей и т.д., поскольку не только химический состав, но и технология металлургического производства и термической обработки могут существенно отразиться на выносливости сплава. Получение расчетной кривой усталости для силовой конструкции самолета базируется на данных о средних значениях долговечности для достаточно представительной выборки полуфабрикатов и рассеяния этих значений. [c.413] На поздних стадиях проектирования, когда конструктор располагает результатами экспериментальных исследований усталости типовых элементов создаваемой конструкции, расчетные кривые усталости могут быть скорректированы, т.е. могут быть построены отдельные кривые усталости, отражающие условия работы сплава в элементе конструкции. [c.413] На рис. 4.2.5 [3] приведены экспериментальные данные по усталостньпи разрушениям при лабораторных испытаниях регулярных зон (соединений лонжерон-обшивка и стрингер-обшивка) натурных крыльев, изготовленных из сплава Д16Т. [c.414] Каждая точка получена пересчетом программного цикла на эквивалентный (по усталостному повреждению) уровень отнулевого нахружения. Пересчет проведен с использованием изложенной выше методики для кривой усталости с показателем степени м = 4. По оси ординат отложены эквивалентные номинальные напряжения брутто в сечении крыла, по оси абсцисс - число программных циклов до появления усталостной трещины в зоне продольного стыка. На том же рисунке приведены зависимости о = / (Л для отнулевого растяжения образца из сплава Д16Т. Видно, что эта зависимость является приемлемой в качестве расчетной для определения усталостной долговечности натурного крыла большого удлинения. [c.414] Можно констатировать, что существующая методика позволяет избегать грубых ошибок, неоправданного технического риска и утяжеления конструкции, проектируемой на заданный ресурс. [c.414] Подход к оценке долговечности нерегулярных зон конструкции по существу отличается от описанного выше для регулярных зон тем, что вместо расчетной кривой усталости используется экспериментальная кривая усталости для конкретного стьпса, выреза и т.п. [c.414] Тем не менее такие испытания оправданы, поскольку лишь стоимость ремонтов, связанных с ошибками в определении ресурса нерегулярных зон конструкггии, намного больше стоимости натурных элемегггов и их испытаний. [c.414] Использование выражения (4.2.3) для случая, когда число рядов крепежных элементов больше одного, делает необходимым введение поправочного коэффициента, учитывающего различия в нагруженности отверстий по рядам. [c.416] Учет требований по обеспечению сопротивления усталости элементов конструкций. [c.416] Тщательная конструктивная отработка деталей элементов, подвергающихся интенсивному циклическому нагружению - важное и эффективное увеличение срока службы и ресурса авиаконструкций. [c.416] Для полной определенности значения Ку следует указывать асимметрию цикла R и базу (по числу циклов) оценки, например Ab,i при = 0,1, N = 10 Ю1КЛОВ. [c.416] В настоящее время условно принято следующее представление о качестве элементов силовой конструкции по условиям усталости Ку 3 - хорошая конструкция Ку = 3 4 -удоЕлетворительная конструкция Ку 4 -неудовлетворительная конструкция, как правило, требующая увеличения веса. [c.416] Хороший конструкцией элемента является такая конструкция, в которой для обеспечения заданной долговечности не нужно увеличивать размеры деталей сверх требующихся по условиям статической прочности. [c.416] Вернуться к основной статье