Презентация, доклад на тему Расчет движущихся с ускорением элементов конструкций. Удар. Усталость. Расчет по несущей способности

по несущей способности

Учебные цели занятия
В результате проведенного лекционного занятия курсант должен:
знать:
- основные понятия, современные теории, законы,
уметь:
- использовать основные понятия, законы для решения задач сопротивления материалов.
Воспитательные цели
На занятии необходимо формировать и развивать у курсантов:
- любовь к Отечеству, гордость и ответственность за принадлежность к Вооруженным Силам Российской Федерации и их офицерскому корпусу;
- офицерскую честь и достоинство, дисциплинированность;
-общую культуру, стремление к самосовершенствованию.

по несущей способности   22.1. Понятие о динамическом действии нагрузки и переменной нагрузке  

Характер изменения напряжений во времени отличается большим разнообразием. Часто конструкции испытывают действие нагрузок, случайным образом изменяющихся во времени, или, как говорят, представляющих собой случайный процесс.






Напряжения в детали могут изменяться по периодическому закону в некоторых случаях и при постоянной нагрузке. Например, напряжение изгиба в точке A поперечного сечения вала, нагруженного постоянной по величине и сохраняющей свое направление силой, за время одного поворота успевает из растягивающего превратиться в сжимающее и снова в растягивающее.

период, называется циклом.
Если максимальное значение напряжений или max и минимальное значение напряжений min численно равны между собой, но противоположны по знаку, то цикл изменения напряжения называется симметричным .








Если же максимальные и минимальные напряжения не равны между собой, то цикл называется асимметричным .

называется коэффициентом асимметрии цикла.


Коэффициент асимметрии симметричного цикла R= -1, а для отнулевого R=0.
Как показывает опыт, форма цикла переменной нагрузки (рис. 11.4) незначительно влияет на сопротивление усталостному разрушению.






Максимальное и минимальное значения напряжений при асимметричном цикле определяются из выражений:

зависимости от времени действия, краткости приложения, а также сопутствующих им явлениям динамические нагрузки делятся на инерционные, ударные и циклические. Динамические напряжения отличаются от статических напряжений и не подаются точному расчету.

11.2. Напряжения и деформации в брусе при ударе

Вертикальный удар вследствие внезапной остановки движения

напряжений, разрушаются при напряжениях, значительно меньших предела прочности, а иногда и предела пропорциональности материала.

Явление прогрессивного разрушения под действием переменных напряжении носит название усталости материала.

Термин усталость не отряжает сущности явления, но он был введен еще в прошлом веке и является общепринятым.

Согласно современным представлениям, усталостное разрушение непосредственно связано с неоднородностью строения материалов, заключающейся в случайных вариациях механических свойств, размеров и очертаний отдельных зерен металла, наличием неоднородных фаз, включений, дефектов кристаллической решетки (вакансий, дислокаций), остаточных напряжений.

на прочность при ударе:
При падении с высоты h груз Q до соприкосновения с выступом
стержня производит работу Qh. Работа, производимая грузом
при движении его вниз вместе с выступом, будет QΔlд
Итак, полная работа, произведенная грузом, будет равна:
А = Qh+ QΔlд
Работа деформации стержня (на примере диаграммы
растяжения до предела пропорциональности) можно записать:
т.к. согласно закону Гука то

Заменим Р на его выражение из закона Гука и подставим в предыдущую формулу для работы, получим:

Следовательно, для определения Δlд можно составить уравнение:

ситуациях их боевой эксплуатации
Лётные ограничения (лётно-эксплуатационные ограничения) - предельно допустимые для лётной эксплуатации данного ЛА значения параметров его движения и погодные условия, при которых обеспечивается требуемый уровень безопасности полётов.
Тепловая прочность авиационных конструкций
Тепловая прочность авиационных конструкций — прочность авиационный конструкций в условиях одновременного воздействия механических и тепловых нагрузок, возникающих при эксплуатации ЛА.
Повышение температуры вызывает ряд явлений, приводящих к снижению прочности конструкций. К причинам снижения прочности относятся: понижение модуля упругости, временного сопротивления, предела текучести и др. прочностных характеристик материалов, из которых выполнена конструкция; температурное расширение материалов от нагревания и связанные с ним неблагоприятные температурные деформации и напряжения в конструкции; ползучесть материалов, проявляющаяся в виде нарастающих во времени необратимых деформаций конструкции; специфические, связанные с нагреванием, формы потери устойчивости (термоустойчивости) и коробление элементов конструкции.

деформациям под действием внешних сил, а также мера сопротивления этим силам. Значение Ж. определяется связью показателя упругих деформаций и нагрузки. Ж. — одна из важнейших характеристик летательного аппарата, от которой непосредственно зависит безопасность его эксплуатации, является показателем совершенства конструкции по условиям статической и динамической аэроупругости, а также статической прочности.
Упругие колебания летательных аппаратов
Упругие колебания летательных аппаратов — совокупность различной природы вибраций всего ЛА или его частей как упругой деформируемой системы (конструкции), которые могут возникнуть в определённых условиях при эксплуатации ЛА.
Усталость авиационных конструкций
Усталость авиационных конструкций — постепенное накопление повреждений в элементах конструкций ЛА под действием переменных (повторяющихся) напряжений, приводящее к образованию и развитию в них трещин и к последующему разрушению конструкций.

одна из разновидностей вибраций — незатухающих упругих колебаний частей ЛА, возникающих в полёте при скорости полёта, достигшей некоторого определённого значения — критической скорости флаттера Vкр.
Разрушающая нагрузка
Разрушающая нагрузка — предельная нагрузка, при которой происходит разрушение конструкции; практически — нагрузка на конструкцию в момент, непосредственно предшествующий её разрушению.
Разрушение конструкции
Разрушение конструкции — заключительная стадия работы нагруженной конструкции, характеризующаяся исчерпанием её прочности и работоспособности вследствие необратимых изменений формы, нарушения целостности силовых элементов или механических связей между ними. Р. к. происходит вследствие достижения в элементах предельных напряжений или деформаций, общей потери устойчивости конструкции, превышения критической длины усталостной трещины, достижения третьей стадии ползучести материала.

Ейск, 1970. - ( с. 293-314).
 
Дополнительная литература
1. Феодосьев .В.И. Сопротивление материалов. Учебник для втузов.- М.: Наука, 1986. - (с. 454-462).
2. Кинасошвили Р.С. Сопротивление материалов. Краткий учебник. - М.: Наука, 1968.- (с. 342-384).