Вероятностные методы расчета на прочность

Вероятностные методы расчета на прочность при нагрузках, переменных во времени [c.181]

Вероятностные методы расчета на прочность эффективны и могут рассматриваться и применяться как нормативные при требуемой вероятности безотказной работы С 0,99ч-0,999. При Рт > 0,999 вследствие ограниченной информации о нагрузках и прочности нормативные расчеты на прочность целесообразно строить на основе нормирования допустимых значений коэффициентов запаса прочности, вычисляемых с учетом рассеяния характеристик нагруженности и прочности. Вероятностные методы расчета на прочность в этом случае могут быть использованы для обоснования нормативных значений коэффициентов запаса. [c.182]

Использование описанного метода оценки коэффициентов вариации пределов выносливости натурных деталей, а также их непосредственное определение путем усталостных испытаний в различных отраслях машиностроения, позволяет накопить информацию, необходимую для широкого внедрения в практику вероятностных методов расчета на прочность деталей машин. [c.277]

ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ [c.33]

Вместе с традиционной для большинства учебников по сопротивлению материалов детерминированной формой постановки вопросов прочности в книге освещены элементы вероятностных методов расчета на прочность. [c.3]

Основы вероятностного метода расчета на прочность. Расчет конструкций на прочность сводится к проверке выполнения условия [c.101]

В настоящее время в ряде случаев указанный детерминистический подход является недостаточным, и требуется применение более эффективных вероятностных методов расчета на усталость (см. гл. 6). Однако часто объем экспериментальной информации о нагрузках и прочности, необходимой для использования вероятностных методов расчета, является ограниченным, что снижает достоверность получаемых оценок ресурса и надежности. В этих случаях применение детерминистических подходов, основанных на вычислении коэффициентов запаса прочности, остается оправданным. [c.170]

Величины допустимых коэффициентов запаса прочности [п] перекрывают возможные случайные колебания показателей прочности и нагруженности и непосредственно связаны с надежностью. С ростом значений [ ] увеличивается вероятность безотказной работы, приближаясь к единице. Вероятностные методы расчета на усталость раскрывают эту связь и помогают обосновать нормативные величины [п] (см. гл. 6). [c.175]

Развитие механики твердого тела на этих стадиях способствовало новой постановке вопросов сопротивления материалов, расчета прочности и долговечности элементов конструкций. Возникла вероятностная трактовка расчета на сопротивление усталости по признаку возникновения трещины, разработаны методы линейной механики разрушения для расчета на сопротивление хрупкому разрушению, методы расчета на сопротивление повторным пластическим деформациям в связи с явлениями усталости в пределах малого числа циклов. Эти методы все шире используются при проектировании высоконагруженных конструкций, они получают отражение в нормативных материалах промышленности. [c.5]

Динамические нагрузки в ряде случаев являются основными. Наиболее характерными динамическими нагрузками для конструкций химических аппаратов, летательных аппаратов и различных строительных конструкций являются ветровые, сейсмические и транспортные нагрузки, акустический шум, нагрузки от вибрационного оборудования, кранов и т. п. В настоящее время общепризнано, что корректные теоретические исследования и разработка практических методов расчета конструкций на эти нагрузки должны основываться на вероятностных методах расчета, в основе которых лежит теория случайных процессов. Вероятностные методы динамических расчетов позволяют правильно определить действующие нагрузки, оценить прочность, долговечность и надежность конструкций. [c.3]

Созданы методики и оборудование для усталостных испытаний высокомодульных материалов. Расчеты на прочность при переменных нагрузках как по коэффициентам запаса прочности, так и при помощи вероятностных методов расчета требуют знания характеристик сопротивления усталости материала. Для этого разработаны оборудование и методики проведения усталостных испытаний композитов при растяжении, изгибе, межслойном сдвиге и смятии в мало- и многоцикловой областях. Установлено, в частности, что современные углепластики обладают высоким сопротивлением усталости по сравнению с металлическими материалами, что позволяет эффективно применять их при значительных амплитудах переменных нагрузок. Были выявлены статистические закономерности подобия усталостного разрушения углепластиков и разработаны предпосылки создания инженерной методики оценки усталостной долговечности элементов конструкций из углепластиков. [c.17]

Вследствие большого количества факторов, влияющих на эксплуатационные свойства изделий, и отсутствия методов оценки ряда свойств материалов трудно дать общую методику расчета на прочность, точность, надежность и другие свойства изделий, а также сформулировать эксплуатационные требования к методам формообразования деталей машин. Для оценки надежности и долговечности наряду с расчетом на прочность износостойкость и другие эксплуатационные свойства изделий часто используют теории точности и ошибок, вероятностные и статистические методы. [c.382]

В настоящей книге изложены основные понятия о характеристиках сопротивления усталости, методах их определения, факторах, влияющих на сопротивление усталости и традиционных детерминистических методах расчета на усталость по коэффициентам запаса прочности приведены методы статистической интерпретации случайной переменной нагруженности деталей и вероятностные методы расчета их на усталость. Эти методы касаются расчетов ресурса до появления первой макроскопической трещины усталости в тех деталях, которые испытывают за срок службы суммарное число циклов повторения амплитуд напряжений Л сум > Ю Циклов, т. е. расчетов на многоцикловую усталость. Даны примеры, поясняющие использование изложенных методов расчета. [c.6]

Определение коэффициентов вариации Va сводится к следу-юш,ему. Отклонение фактических размеров деталей машин от номинальных в пределах допусков может порождать дополнительное рассеяние пределов выносливости деталей, которое необходимо учитывать в расчетах на прочность вероятностными методами. [c.83]

Так как нагрузки в условиях эксплуатации носят, как правило, случайный характер, а характеристики сопротивления усталости являются случайными величинами, то трактовка условий прочности должна основываться на вероятностных представлениях. Ниже изложены вероятностные методы расчета деталей машин и элементов механических систем на усталость при много-цикловом нагружении [23, 24, 34, 52]. Особенностью описываемых далее методов является то, что расчет заканчивают определе- [c.181]

В том случае, когда не удается получить экспериментальную информацию, необходимую для расчета деталей на усталость вероятностными методами, расчет выполняют традиционными методами, основанными на вычислении коэффициентов запаса прочности (с. 176—181). [c.217]

Вероятностные методы в расчетах на прочность находят все большее применение для оценки надежности деталей и конструкций. Надежность — это свойство изделия выполнять задан- [c.266]

Расчет устойчивости скальных массивов при намеченной потенциальной поверхности смещения осуществляется с помощью методов теории предельного равновесия с учетом приведенных ниже положений. Смещающиеся скальные массивы не являются абсолютно жесткими телами, а состоят из скальных блоков или отсеков, взаимодействующих в процессе смещения. Достижение предельного равновесия на какой-либо части потенциальной поверхности смещения еще не означает нарушения устойчивости массива, которая зависит от взаимодействия неустойчивых блоков с расположенными ниже устойчивыми частями массива. Расчет устойчивости] скальных откосов состоит в определении дефицита устойчивости как отдельных отсеков, так и всего скального откоса в целом. Диаграмма прочности на сдвиг по скальной трещине или ослабленной зоне представляет собой криволинейную зависимость, которая для упрощения математических расчетов аппроксимируется на выбранном интервале нормальных напряжений линейной (кулоновской) зависимостью. Прочность скальных массивов на отрыв по трещинам предполагается, как правило, равной нулю. Расчет абсолютного критерия устойчивости практически невозможен, поскольку природа всегда сложнее и многообразнее тех неизбежно упрощенных схем, которые могут быть рассмотрены в аналитических расчетах. Только вероятностный метод расчета устойчивости позволяет оценить надежность получаемого решения с учетом уровня достоверности вводимой в расчет исходной информации. [c.167]

В первой части описаны методы исследования и основные закономерности сопротивления усталости и циклической трещиностойкости металлов и сплавов изложены основные подходы к расчету на прочность при циклическом нагружении в детерминированной и вероятностной постановках при линейном и сложном напряженном состояниях. Приведены характеристики сопротивления многоцикловой усталости для чистых металлов и углеродистой стали. [c.2]

Справочник состоит из 14 глав. Главы 1...5 образуют первый раздел, в котором изложены методы исследования усталости, и основные закономерности сопротивления усталости и циклической трещиностойкости материалов, а также методы детерминированных н вероятностных расчетов на прочность при напряжениях, переменных во времени, в условиях линейного и сложного напряженных состояний. [c.14]

В настоящее пособие включен лишь ограниченный круг представлений в области сопротивления материалов усталостным и хрупким разрушениям, более близко примыкающих к соответствующим методам расчета, и испытания на прочность. Эти вопросы изложены главным образом на основе линейной механики, деформационных и вероятностных критериев разрушения. Этим изложением делается попытка кратко, применительно к особенностям курса сопротивления материалов, осветить ряд данных в области механики деформируемого тела, опубликованных в литературе, и в том числе полученных коллективом комплекса термопрочности Института машиноведения при участии автора. [c.5]

Существуют и другие причины, по которым невозможно точно предсказать ресурс долговечности элементов машин. Одна из причин состоит в том, что при серийном или массовом изготовлении деталей в условиях одних и тех же режимов нагружения ресурс долговечности номинально одинаковых деталей может оказываться разным. Величина рассеяния неодинакова для производства тех или иных деталей и различных материалов и в ряде случаев может достигать больших значений. Очевидно, что случайное отклонение не связано с детерминированной частью расчета на выносливость и может быть лишь учтено при назначении запаса прочности. Для обоснования минимально допустимого в таких условиях запаса прочности пользуются вероятностными методами, исходящими, в частности, из фактически установленного рассеяния предельной величины накопленного повреждения А. Оценка этого рассеяния возможна по результатам программных испытаний. [c.15]

Если известны параметры рассеяния характеристик прочности и нагружен-ности, то расчет на выносливость целесообразно производить вероятностными методами. [c.513]

Дальнейший прогресс в развитии методов расчета деталей машин на прочность при переменных напряжениях связан с внедрением вероятностных представлений в практику расчетов 16, 7, 33, 24, 34, 52, 59, 62]. [c.5]

Методика вероятностных расчетов деталей машин на статическую и усталостную прочность подробно рассмотрена в гл. 2. Приведенные в ней закономерности являются общими и не учитывают специфики расчетов конкретных элементов, особенностей формирования нагрузочных режимов, способов их получения и т. д. В то же время общая последовательность расчета по гипотезе суммирования повреждений, нашедшая отражение в блок-схеме (см. рис. 2.8), для конкретных деталей может быть упрощена. Например, при расчете на усталостную долговечность зубчатых колес многообразие методов схематизации нагрузочного режима сводится к одному — методу ординат, учет вариации коэффициента асимметрии не производится, так как считается, что зуб нагружается пульсирующим циклом число циклов нагружения определяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя или ведущих колес (скорости движения автомобиля) и передаточных-отношений коробки передач, главной передачи и т. п. [c.129]

Оценку обширной информации, получаемой непосредственно при изучении эксплуатационных нагрузок, целесообразно выполнять с помощью статистического анализа, благодаря которому решаются самые различные задачи, возникающие при расчетах оборудования на прочность и долговечность. Решению подобных задач как в отечественной, так и в зарубежной литературе уделяется все больше внимания. Однако для применения статистических методов, соответствующих вероятностному характеру механических свойств материалов деталей и внешних силовых воздействий на механизмы, необходима специальная аппаратура для обеспечения регистрации уровней нагружения и для обработки изучаемых величин. Кроме того, при описании нестационарной нагруженности деталей методами статистики в ряде случаев получают выражения, требующие в дальнейшем трудоемких и длительных расчетов. Эти обстоятельства во многом сдерживают применение вероятностных методов при расчете деталей металлургических машин и кранов на прочность. [c.397]

Вероятностная оценка устойчивости скальных массивов. В инженерной практике мы имеем дело с системами, о которых всегда чего-то не знаем. Особенно очевидным это обстоятельство становится при проектировании и строительстве сооружений на естественных основаниях, где основными неопределенными параметрами являются азимуты и углы падения трещин, характеристики прочности на сдвиг по трещинам, а также силовые воздействия, вызванные землетрясениями и паводками. В этих условиях естественно применение вероятностных методов оценок и расчетов. [c.176]

Развитие вероятностных методов расчета на прочность при мпо-гоцикловой усталости с использованием расчетных завпси.мостей для статистического запаса прочности (6) и вероятности разрушения связано с необходимостью оценки параметров распределения (среднее значение и дисперсия) вблизи центра рассеяния и функций плотности распределения пределов выносливости и действующих напря- [c.67]

Вероятностные методы расчета на прочность имеют своей целью естестве ньш образом учесть рассеяние, изменчивость характеристик сопротивлени усталости и нагруженности деталей машин. Детали машин при их расчет на прочность в вероятностной постановке разделяют в зависимости от эк номической ответственности, на три группы [884, 895]. К группе I относя детали массовых машин. Для расчета на усталость таких деталей требует ся знать по меньшей мере параметры функций распределения р (о) и р (Oj, действующих о и предельных напряжений. К группе II относят крупногабаритные детали уникальных машин. Для таких деталей ввиду крайне ограниченного их числа нет смысла искать функцию р а следует ус танавливать их индивидуальную прочность по критерию сопротивле" ния усталости [93]. Расчет на прочность выполняют, зная р (о) и r инд К группе III относят детали серийных стационарных машин, для которых, действующее напряжение о в ряде случаев можно считать с некоторым приближением детерминированным. Расчет на прочность в этом случае ведут, зная р (a ) и о. Расчетные зависимости для деталей групп П н III получают как соответствующие частные случаи таких зависимостей для детален группы I. [c.282]

Учитывая недостаточный пока еще объем систематизирован нога материала по вероятностным характеристикам как нагрузок так и параметров прочности для отдельных деталей и узлов авто мобиля, а также трудности внедрения новых статистических мето дов расчета, авторы стремились использовать как вероятностные так и традиционные методы расчета на прочность автомобильных конструкций. Поэтому в ряде случаев было отдано предпочтение не методам расчета, основанным на теории случайных функций, а некоторым промежуточным методам, которые более наглядно раскрывают физическую сущность процессов, влияющих на прочность конструкции. В данной книге приводятся теоретические и практические сведения, которые необходимы будущим инженерам при решении актуальных проблем надежности, в частности долговечности, автомобильных конструкций. Авторы с благодарностью приняли все замечания д-ра техн. наук проф. М. М. Хру-щова, внимательно просмотревшего главу книги, посвященную вопросам износостойкости автомобильных конструкций. [c.4]

Вероятностные методы расчета на изгиб и контактную прочность цилиндрических зубчатых колес станков при действии переменных нагрузок разработаны Д. Н. Решетовым и Р. М. Петру-севичем. [c.221]

Обобщение опыта применения вероятностных методов расчета показало их эффективность и перспективность. Применение вероятностных методов на основе использования экспериментальных и расчетных данных о нагрузках и прочности деталей машин позволяет выявить огггимальные конструктивно-технологические решения, способствующие повьплению надежности и долговечности деталей машин с одновременным снижением их металлоемкости. [c.129]

Следует заметить, что применение вероятностных методов расчета не всегда возможно из-за недостатка экспериментальной информации о нагрузках и характеристиках прочности. Особенно это относится к деталям, вероятность безотказной работы которых должна быть весьма высокой (> 0,9990ч-0,9999). В этих случаях детерминистические методы расчета на усталость, основанные на использовании формул (5.5), (5.14), (5.16), сохранят свое значение и в дальнейшем как нормативные с введением ряда усовершенствований (учета нерегулярного характера нагрузок, рассеяния характеристик нагруженности и прочности и др., как будет поясняться далее). [c.166]

Вероятностные методы расчета деталей на прочность при перченных нагру зках были разработаны С. В. Серенсеном и В. П. Когаевым. При этом спектры эксплуатационных нагрузок для различных режимов работы детали получаются путем применения метода пересечений (см. гл. IV) и аппроксимируются экспоненциальным законом по формуле (30). [c.220]

Второе направление — определение показателей надежности при проектировании. Следует заметить, что разработанный академиком Е. А. Чудаковым метод расчета автомобильных конструкций на прочность в виде коэффициентов запаса не позволяет перейти к оценке ресурсов деталей фактически речь идет об интуитивном методе прогнозирования, когда проектируемые детали сравниваются с аналогичными деталями, хорошо зарекомендовавшими себя в эксплуатации. Поэтому, начиная с 60-х годов применительно к деталям шасси автомобиля, получили равитие вероятностно-статистические методы, наибольший вклад в разработку которых внесли Н. А. Бухарин, Б. В. Гольд, И. Г. Пархиловский, И. С. Цитович, [c.3]

Данные, приведенные в таблице для алюминиевого сплава Д16АМТ, собраны на трех различных заводах при объеме выборок 4—30 образцов. Несмотря на такие большие объемы вь8-борок, средние значения и особенно коэффициенты вариации механических свойств мета.таа, изготовляемого различными заводами, различны. При использовании подобных данных для расчета элементов на прочность вероятностными методами следует брать данные определенного металлургического завода, если рассчитываемые элементы изготовляют из. металла только этого завода. Если рассчитываемые элементы изготовляют из металла ряда заводов, то следует оценивать средние значения и коэффициенты вариации характеристик механических свойств по объединенным выборкам всех заводов. [c.139]

Вероятностные методы динамического расчета (или, как их еще называют, статистические методы расчета) различных конструкций получили свое развитие в последние 10—15 лет и стали интенсивно внедряться в строительную механику и теорию прочности на основе достижений в теории автоматического регулирования, теоретической радиотехнике, теории шумов и элек- тропике. Следует отметить, что методы математической статистики использова-лись в теории прочности, начиная примерно с 30-х годов (М. Майер, Н. Ф. Хоцилов, Н. С. Стрелецкий, А. Р. Ржаницын и др.). [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...