Strength of structures and components.pdf - FESB
Strength of structures and components.pdf - FESB Strength of structures and components.pdf - FESB
R (log) N N gr R m R q ' R -1N R -1DN 1/4 α t = 1 αt > 1 N q Slika 1.42: K određivanju efektivnog faktora koncentracije naprezanja u području vremenske čvrstoće β 1 1 − m' m kN = βk ( / gr ) N (log) N N (1.108) N N gr m m' vijek trajanja strojnog dijela u brojevima ciklusa granica između vremenske i trajne dinamičke čvrstoće, u brojevima ciklusa nagib Wöhlerove krivulje za standardnu probnu epruvetu nagib Wöhlerove krivulje strojnog dijela Omjer nagiba Wöhlerovih krivulja je približno m' 3 m = 3 + mlog( β / β ) k q , (1.109) dok se efektivni faktor koncentracije naprezanja β q na granici kvazistatičkog loma N q za čelike određuje prema empiričkoj formuli β = 1 + (0,00038 −0,1)( β −1) q Rm k . (1.110) R m [N/mm 2 ] statička čvrstoća materijala β k efektivni faktor koncentracije naprezanja u elastičnom području (za trajnu dinamičku čvrstoću) Za približne proračune u fazi projektiranja može se upotrijebiti i jednostavna, ali približna formula, dobivena na aproksimaciji da je β q = 1, a N q = 10 3 : β kN 1 k k log β 3 = N (1.108a) β 1.1.1.3.1.2 Utjecaj apsolutnih dimenzija
S povećanjem apsolutnih dimenzija strojnih dijelova njihova čvrstoća se smanjuje. Uzrok tome jest što je u većem volumenu veća vjerojatnost nehomogenosti, te grešaka u materijalu i obradi, a time je i veća vjerojatnost nastanka i širenja pukotine. Ovo se naročito odnosi na dinamička opterećenja, kod kojih se negativan utjecaj povećanih dimenzija na čvrstoću strojnog dijela procjenjuje faktorom dimenzija b 1 . Ovaj je stvarno jednak omjeru dinamičkih čvrstoća strojnog dijela i modela strojnog dijela s dimenzijom u kritičnom presjeku jednakoj dimenziji standardne probne epruvete, ali ga se redovito aproksimira kao omjer dinamičkih čvrstoća epruvete s dimenzijom jednakoj dimenziji strojnog dijela, i standardne probne epruvete: R −1d 1 = ≤ R− 1 b 1 (1.111) R -1d [N/mm 2 ] trajna dinamička čvrstoća za r = -1 probne epruvete promjera d R -1 [N/mm 2 ] trajna dinamička čvrstoća za r = -1 standardne probne epruvete promjera 7 mm. Razumljivo, i faktor dimenzija je različit za različite vrste naprezanja, kao i za različite materijale. Ipak, za približne proračune, njegova vrijednost se može orijentacijski odrediti prema tabeli 1.9 za čelične strojne djelove proizvoljno opterećene. Tabela 1.9: Ovisnost faktora dimenzija o promjeru strojnih dijelova Promjer [mm] Faktor apsolutnih dimenzija b 1 7 1,0 10 0,95…0,98 15 0,90…0,95 25 0,80…0,90 50 0,70…0,80 100 0,63…0,70 300 i više 0,55…0,61 Napomena: Manje vrijednosti vrijede za legirane čelike, veće za ugljične konstrukcijske čelike. Utjecaj dužine na dinamičku čvrstoću još nije dovoljno proučen, iako su uzroci jednaki kao i kod povećanja promjera. Neka ispitivanja su pokazala da se povećanjem dužine strojnih elemenata nijhova dinamička čvrstoća smanjuje za najviše 15...20%, ovisno o vrsti čelika i načinu njegove mehaničke i termičke obrade. 1.1.1.3.1.3 Utjecaj kvalitete površine Utjecaj stanja površine strojnog dijela na njegovu dinamičku čvrstoću vrlo je značajan, jer inicijalna pukotina redovito nastaje na površini i to zbog slijedećih razloga: • • • • Koncentracija naprezanja je redovito na površini Površinske mikroneravnine i lokalne plastične deformacije nastale u procesu obrade uzrokuju lokalne koncentracije naprezanja Utjecaj vanjske sredine je najveći na površinske slojeve Nominalna naprezanja su najveća na površinama strojnih dijelova. Smanjenje dinamičke čvrstoće strojnih dijelova zbog navedenih upliva obuhvaćeno je faktorom kvalitete površine strojnog dijela b 2 , koji je definiran omjerom trajne dinamičke čvrstoće izvjesnog strojnog dijela i trajne dinamičke čvrstoće istog strojnog dijela, ali polirane površine.
- Page 1 and 2: Čvrstoća Čvrstoća je sposobnost
- Page 3 and 4: Ako se za izračun ekvivalentnog na
- Page 5 and 6: Tabela 1.7: Vrsta materijala Konstr
- Page 7 and 8: a) b) c) σ σ σ tvrdi čelik R eH
- Page 9 and 10: Prema dijagramu 1.25 omjer naprezan
- Page 11 and 12: 2 2 ⎛3π M ⎞ ⎛3 T ⎞ ⎜ ⎟
- Page 13 and 14: log Slika 1.28: Nestacionarno dugot
- Page 15 and 16: Slika 1.31 - Tri primjera trostruko
- Page 17 and 18: a) b) maksimalno naprezanje dinami
- Page 19 and 20: oj ciklusa Slika 1.36: Nastanak Smi
- Page 21 and 22: opruge, od zaostalih naprezanja od
- Page 23 and 24: isti način kao i za neograničenu
- Page 25: je najveće lokalno naprezanje za s
- Page 29 and 30: R -1D [N/mm 2 ] trajna dinamička
- Page 31 and 32: N gr broj ciklusa na granici vremen
- Page 33 and 34: Ako se jednadžbu (1.126) podijeli
- Page 35 and 36: pri čemu treba biti ispunjen i uvj
- Page 37 and 38: 1.8.1.3.4. Čvrstoća i trajnost st
- Page 39 and 40: σ' f [N/mm 2 ] koeficijent dinami
- Page 41 and 42: maksimalne vrijednosti stvarnih amp
- Page 43 and 44: tangencijalna naprezanja procjenjuj
- Page 45: Kod kontinuirano promjenjivih napre
R (log) N N gr<br />
R m<br />
R q '<br />
R -1N<br />
R -1DN<br />
1/4<br />
α t = 1<br />
αt > 1<br />
N q<br />
Slika 1.42: K određivanju efektivnog faktora koncentracije naprezanja<br />
u području vremenske čvrstoće<br />
β<br />
1 1<br />
−<br />
m'<br />
m<br />
kN<br />
= βk ( /<br />
gr<br />
)<br />
N (log)<br />
N N (1.108)<br />
N<br />
N gr<br />
m<br />
m'<br />
vijek trajanja strojnog dijela u brojevima ciklusa<br />
granica između vremenske i trajne dinamičke čvrstoće, u brojevima ciklusa<br />
nagib Wöhlerove krivulje za st<strong>and</strong>ardnu probnu epruvetu<br />
nagib Wöhlerove krivulje strojnog dijela<br />
Omjer nagiba Wöhlerovih krivulja je približno<br />
m' 3<br />
m<br />
= 3 + mlog( β / β )<br />
k q<br />
, (1.109)<br />
dok se efektivni faktor koncentracije naprezanja β q na granici kvazistatičkog loma N q za čelike<br />
određuje prema empiričkoj formuli<br />
β = 1 + (0,00038 −0,1)( β −1)<br />
q<br />
Rm<br />
k<br />
. (1.110)<br />
R m [N/mm 2 ] statička čvrstoća materijala<br />
β k<br />
efektivni faktor koncentracije naprezanja u elastičnom području (za trajnu<br />
dinamičku čvrstoću)<br />
Za približne proračune u fazi projektiranja može se upotrijebiti i jednostavna, ali približna<br />
formula, dobivena na aproksimaciji da je β q = 1, a N q = 10 3 :<br />
β<br />
kN<br />
1<br />
k<br />
k<br />
log β<br />
3<br />
= N<br />
(1.108a)<br />
β<br />
1.1.1.3.1.2 Utjecaj apsolutnih dimenzija
Change language