Шинкин В.Н., Поляков Ю.А. Сопротивление материалов. Циклические нагрузки и удар в металлоконструкциях

Учебник. — М.: МИСиС, 2012. — 172 с. — ISBN 978-5-87623-568-8.Рассмотрены основные вопросы расчета на прочность при циклически изменяющихся напряжениях и ударных нагрузках элементов металлоконструкций, изучение которых формирует у студентов базисные навыки, необходимые для выполнения расчетов деталей металлургических машин и оборудования. Подробно разобраны решения большого числа задач. Все темы изложены с учетом специфики металлургических процессов. Приведенные в учебнике домашние задания рекомендуется выполнять с применением современных средств программного обеспечения, в частности, системы Mathcad. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 150100 — Металлургия. Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению Металлургия.Предисловие.
Прочность при циклически изменяющихся напряжениях.
Общее понятие об усталости материалов.
Зарождение многоцикловой усталостной трещины и характер ее распространения. Основные признаки многоциклового усталостного излома.
Цикл напряжений и его характеристики.
Классификация циклов напряжений.
Испытания на усталость при симметричном цикле напряжений в условиях чистого изгиба. Кривая усталости (кривая Вёлера).
Три типа кривых усталости и их аналитическое описание.
Справочные данные о пределах выносливости и эмпирические формулы для их определения.
Испытания в условиях ассиметричных циклов. Диаграмма предельных напряжений (диаграмма Смита).
Диаграмма предельных амплитуд напряжений (диаграмма Хэя).
Способы схематизации диаграммы предельных амплитуд напряжений.
Основные факторы, влияющие на предел выносливости. Коэффициент снижения предела выносливости.
Влияние закона и частоты изменения напряжений на усталостную прочность.
Влияние концентрации напряжений на предел выносливости.
Влияние масштабного эффекта на предел выносливости.
Совместное влияние концентрации напряжений и масштабного фактора.
Влияние качества обработки поверхности на предел выносливости.
Влияние коррозии на предел выносливости.
Влияние поверхностного упрочнения деталей на предел выносливости.
Влияние коэффициента анизотропии на предел выносливости.
Коэффициент запаса усталостной прочности при симметричном цикле напряжений.
Коэффициент запаса усталостной прочности при ассиметричном цикле напряжений.
Коэффициент запаса усталостной прочности при двухосном напряженном состоянии.
Примеры расчетов на прочность при циклически изменяющихся напряжениях.
Вопросы для самоконтроля по расчетам на прочность при циклически изменяющихся напряжениях.
Прочность при ударных нагрузках без учета массы упругой системы.
Общий метод приближенного вычисления напряжений при ударе.
Центральный продольный удар по брусу постоянного сечения.
Центральный продольный удар по ступенчатому стержню.
Вертикальный удар вследствие внезапной остановки движения.
Продольный внецентренный удар.
Продольный удар стержня об абсолютно жесткую плиту.
Поперечный удар.
Скручивающий удар.
Вопросы для самоконтроля по расчетам на прочность при ударных нагрузках без учета массы упругой системы.
Учет массы упругой системы, испытывающей удар.
Понятие о приведенной массе упругой системы. Коэффициент приведения массы к точке удара.
Примеры вычисления коэффициента приведения массы к точке удара.
Общий метод определения динамического коэффициента при ударе с учетом массы упругой системы.
Вопросы для самоконтроля по расчетам на прочность при ударных нагрузках с учетом массы упругой системы.
Домашние задания.
Проверка элемента детали на усталостную прочность при переменном нагружении.
Расчет на прочность балки при действии ударной нагрузки без учета массы упругой балки.
Библиографический список.
Приложения.