Tugevus petus
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 23

TUGEVUSÕPETUS PowerPoint PPT Presentation


  • 150 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL. TUGEVUSÕPETUS. VÄSIMUS: Sümmeetriline pike. 1. Ülesande püstitus ja algandmed.  25.  20.  20. F. F. R 2. 2 raadiust. Astmetega ümarvarras. Arvutada silindrilisele detailile lubatav sümmeetrilise tsükliga koormus!.

Download Presentation

TUGEVUSÕPETUS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Tugevus petus

MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL

TUGEVUSÕPETUS

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


1 lesande p stitus ja algandmed

1. Ülesande püstitus ja algandmed


Astmetega marvarras

25

20

20

F

F

R2

2 raadiust

Astmetega ümarvarras

Arvutada silindrilisele detailile lubatav sümmeetrilise tsükliga koormus!

Arvestama peab detaili geomeetria muutustest tulenevat pingekontsentratsiooni

Astmete staatika

pingekontsentratsioonitegur K = 1,78

Materjal: teras S235

voolepiir: sy = 235 MPa

tugevuspiir: su = 350 MPa

Nõutav tugevusvarutegur: [S] = 3

Nõutav tööiga: 107 pingetsüklit

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


2 detaili pikkepingete anal s

2. Detaili pikkepingete analüüs


2 1 detaili ohtliku ristl ike pinge

25

20

20

F

F

R2

2 raadiust

2.1. Detaili ohtliku ristlõike pinge

Ühtlaselt tõmmatud detail

D1

Detail on ühtlaselt tõmmatud/surutud

Kõikide ristlõigete sisejõud

ASTE = pingekontsentraator = ühtlaselt koormatud detaili ohtlik ristlõige

Astme piirkonna kohalik pikkepinge amplituud

Astme pinge-kontsentratsioonitegur TSÜKLILISEL pikkel

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


2 2 pingekontsentratsioon v simusel 1

2.2. Pingekontsentratsioon väsimusel (1)

Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILISEL koormusel on väärtuselt väiksem, kui pingekontsentratsioonitegur STAATILISEL koormusel

Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel

Kontsentratsioonitundlikkuse tegur

Neuber’i konstant

Pingekontsentratsioonitegur STAATILISEL koormusel

Pinge-kontsentraatori kõverusraadius

Kontsentratsioonitundlikkuse tegur

Neuber’i konstandi väärtusi terastele

Neuber’i konstantide väärtusi saab käsiraamatutest

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


2 3 astme kohalik ts kliline pikkepinge

2.3. Astme kohalik tsükliline pikkepinge

Materjali tugevuspiir

Kontsentratsioonitundlikkuse tegur

PROBLEEM: Tabeli andmed ei “kata” materjali tugevuspiiri väärtust

See on konservatiivne lähendus

Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel

Võib kasutada ka seost:

Astme kohalik tsükliline pikkepinge

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


3 detaili kohalik v simuspiir

3. Detaili kohalik väsimuspiir


3 1 astme v simuspiiri m rang

3.1. Astme väsimuspiiri määrang

Terase väsimuspiir paindel

Kui materjali tugevuspiir su < 1400 MPa

Materjali tugevuspiir

Suurim sümmeetrilise pingetsükli amplituudpinge, mida sellest materjalist katsekeha talub purunemata enam, kui 106 pingetsükli vältel

Astme kohalik väsimuspiir paindel

Sest detaili antud kohas on väsimuspragude tekke tõenäosus eeldatavalt suurem, kui väsimusteimi katsekehas

Väsimuspiiri alanemise tegur (antud astmele)

Väsimuspiiri alanemise tegur

Kirjandusest võib leida ka teistsuguse kujuga valemeid

Koormusliigitegur

Mastaabitegur

Pinnakaredustegur

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


3 2 koormusliigiteguri v rtus

3.2. Koormusliigiteguri väärtus

Koormusliigitegur näitab koormuse liigi (pike, paine või vääne) ohtlikkust tsüklilisel koormusel

Koormusliigitegurid terastele

Astme koormusliigitegur

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


3 3 mastaabiteguri v rtus

3.3. Mastaabiteguri väärtus

Mastaabitegur näitab detaili kohalike mõõtmete ohtlikkust tsüklilisel koormusel

Pikkel teadaolevalt detaili ristlõike mõõtmed väsimusohtu ei mõjuta

Astme mastaabitegur

Mastaabiteguri väärtuste arvutamise erinevad metoodikad on toodud käsiraamatutes

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


3 4 pinnakaredusteguri v rtus

3.4. Pinnakaredusteguri väärtus

Pinnakaredustegur näitab detaili pinnakareduse ohtlikkust tsüklilisel koormusel

Pinnakaredustegurid terasest detailidele

Tugevuspiir [MPa]

Pinnakaredusteguri väärtuste arvutamise erinevad metoodikad on toodud käsiraamatutes

Astme pinnakaredustegur

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


3 5 astme v simuspiiri alanemine

3.5. Astme väsimuspiiri alanemine

Väsimuspiiri alanemise tegur

Astme kohalik väsimuspiir

Suurim sümmeetrilise pingetsükli amplituudpinge, mida antud terasest ja antud konstruktsiooniga aste talub purunemata enam, kui 106 pingetsükli vältel

Ühe ja sama detaili erineva konstruktsiooniga kohtades võivad väsimuspiiride väärtused olla erinevad

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


4 tugevusarvutus ts klilisele koormusele

4. Tugevusarvutus (tsüklilisele koormusele)


Lubatav ts kliline koormus

Pinge

MPa

36

Aeg

-36

Üks pingetsükkel

Lubatav tsükliline koormus

Sümmeetrilise pingetsükli tugevustingimus

Suurim lubatav tsükliline koormus

Astme kohalik pikkepinge amplituud

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


5 tulemus ja j reldused

5. Tulemus ja järeldused


Staatiline ja ts kliline koormus

Staatiline ja tsükliline koormus

Staatiline koormus

Detaili suurim lubatud tõmbekoormus on 14 kN

Detaili varutegur

Tsükliline koormus

Detaili suurim lubatud sümmeetrilise tsükliga koormus on 7,3 kN

Detaili varutegur

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


6 j tku lesanne

6. Jätkuülesanne


6 1 astmetega marvarras

Jõud F

kN

4,3 kN

7,3

3

-1,3

Aeg

Üks pingetsükkel

4,3 kN

6.1. Astmetega ümarvarras

  • Arvutada silindrilisele detailile väsimusvaruteguri väärtus, kui detail on koormatud:

  • staatilise tõmbejõuga 3 kN ja lisaks

  • sümmeetrilise tõmbe-survejõuga +/- 4,3 kN

Amplituudjõud

Keskjõud

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


6 2 detaili astme pinged

Pinge

MPa

21,2 MPa

36

14,8

-6,4

Aeg

Üks pingetsükkel

21,2 MPa

6.2. Detaili astme pinged

Astme piirkonna kohalik pikkepinge amplituud

D1

Astme asümmeetriline kohalik pingetsükkel

Astme piirkonna kohalik pikkepinge keskväärtus

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


6 3 as mmeetrilise pingets kli varutegur

6.3. Asümmeetrilise pingetsükli varutegur

Astme asümmeetrilise pingetsükli parameetrid

Astme kohalik väsimuspiir

Väärtused arvestavad pinge-kontsentratsiooni

Amplituudpinge

Keskpinge

Goodman’i täiendatud piiramplituudi-diagramm

Väsimusvarutegur S >1, kui punkt koordinaatidega sa ja sm paikneb diagrammi “toonitud” ala sees

Toonitud ala

Kui punkt koordinaatidega sa ja sm paikneb diagrammi “toonitud” alast väljas, siis S <1 ja antud konstruktsioonilahendust tuleb korrigeerida

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


6 4 astme v simusvarutegur

6.4. Astme väsimusvarutegur

Goodman’i täiendatud kohalikpiiramplituudi-diagramm

Antud konstruktsiooni väsimusvaruteguri väärtus S >1

Punkt koordinaatidega sa ja sm paikneb diagrammi “toonitud” ALA SEES

Väsimusvarutegur

Eeldus: sa /sm = const

Q

P

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


6 5 tulemuste v rdlus

6.5. Tulemuste võrdlus

Sümmeetriline pingetsükkel

Asümmeetriline pingetsükkel

Amplituudpinge väärtuse vähendes väsimusvaruteguri väärtus suureneb

VÄSIMUS: Sümmeetriline pike


  • Login