Расчетная оценка остаточного ресурса прочности машин
Кратковременные перегрузки, которые испытывают машины, могут вызывать повреждение или разрушение конструкции. В этих условиях важно оценить характеристики сопротивления усталости машины, их остаточный ресурс. Для этого в инженерной практике широко используют метод однократных перегрузок (с высокого уровня на низкий), позволяющий моделировать режим неблагоприятного нерегулярного нагружения. Однократные перегрузки на уровне, превышающем исходный предел выносливости, до некоторого числа циклов снижают предел выносливости и остаточный ресурс долговечности конструкций. Предложенные в литературе эмпирические зависимости относительного снижения пределов выносливости от коэффициента перегрузки и циклового отношения дают полное снижение вторичного предела выносливости при цикловом отношении, равном единице. Это не согласуется с результатами опытов, свидетельствующих о существовании предельного снижения вторичных пределов выносливости. Формула, позволяющая несколько скорректировать эти зависимости и описать предельное снижение вторичных пределов выносливости, также при некоторых условиях дает полное снижение вторичных пределов выносливости или теряет физический смысл. Зависимость, предложенная для титановых сплавов, хотя и дает предельное снижение вторичных пределов выносливости, отличное от нуля, но определяет аномальный характер асимптотической кривой, не соответствующий многочисленным опытным данным и математическим моделям повреждения. Ранее автором была разработана математическая модель однократных перегрузок и на ее основе проведена расчетная оценка остаточного ресурса долговечности машин по результатам статистических испытаний лабораторных образцов. В данной работе эта модель использована для расчетной оценки остаточного ресурса прочности машин. Предложены расчетные зависимости, удовлетворительно описывающие результаты экспериментов и свободные от указанных недостатков. Предложенные зависимости могут быть рекомендованы для внедрения в практику инженерных расчетов.