Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Вероятностные характеристики нагрузок


Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

 

Механические нагрузки, действующие на конструкцию, по характеру приложения делят на поверхностные, массовые и сосредоточенные. К поверхностным нагрузкам относят тягу двигателей, аэродинамические и управляющие силы, давление жидкостей и газов в емкостях, реакции опорных устройств, к массовым - силы тяжести и инерции, к сосредоточенным - нагрузки приложение которых условно можно свести к одной точке, например воздействие пули или осколка.

По характеру действия различают статические и динамические нагрузки. Статическими условно считают те нагрузки (тяга двигателя на установившемся режиме, сила лобового сопротивления и т.д.) время приложения или изменения которых несоизмеримо больше периода собственных упругих колебаний конструкции. К динамическим нагрузкам относят нагрузки, изменение которых соизмеримо с частотами собственных колебаний.

 

 

Тема 4. Вероятностные характеристики несущей способности

 

Аналогично большинству нагрузок несущую способность элементов конструкции ЛА в полете невозможно измерить. Определение ее вероятностных характеристик в лабораторных(полигонных) условиях по результатам разрушающих испытаний сопряжено с большими материальными затратами. Поэтому число разрушающих испытаний крайне ограничено, а следовательно, рассеивание статистических оценок искомых характеристик велико. Из этого следует, что основным является расчетно-статистический метод косвенного определения вероятностных характеристик несущей способности по аналитической детерминированной модели зависимости ее от возмущений (напряженно-деформированного состояния) и известным вероятностным характеристикам возмущающих параметров. Модели эти весьма разнообразны. При статическом нагружении в модель обычно включают уравнения равновесия, связывающие напряжение с действующими нагрузками и перемещениями., зависимостями между напряжениями и деформациями, а также геометрические соотношения деформаций и перемещений. Естественно, что надежность конструкции может быть определена расчетно-статистическим методом лишь по той или иной теории прочности с введением соответствующего критерия (эквивалентного напряжения).



К возмущающим параметрам несущей способности обычно относятся: физико-механические характеристики конструкционных материалов (предел прочности , предел текучести , модуль упругости Е, коэффициент Пуассона и др.) и размеры конструкции (диаметры и длины отсеков, толщины обшивки, полок и стенок профилей силового набора и т.п.). Случайная природа этих параметров обусловлена в основном погрешностями производства: неоднородностью материала, допусками на изготовление , несовершенством технологических процессов. Физико-механические характеристики материалови их размеры зависят от температуры. В свою очередь температурное поле конструкции в общем случае переменно во времени и случайно.

При фиксированной температуре указанные возмущающие параметры - случайные величины. Статистическая обработка большого числа опытов показывает, что их распределение близко к нормальному, хотя и отлично от него, главным образом потому, что параметры несущей способности по физическому смыслу не могут быть отрицательными. На практике часто принимают гипотезу о нормальном распределении параметров несущей способности и лишь иногда аппроксимируют логарифмически нормальным, усеченным нормальным и др. законами.

Коэффициенты вариации параметров определяющих несущую способность металлических конструкций ЛА, в основном не превышают 10-12%. Неметаллические конструкционные материалы обладают большим разбросом механических характеристик. Однако, если на объекте имеет место большое количество сварных соединений, то разброс несущей способности по сварке может достигать до 20-25%. Некоторые исследователи считают. Что разброс теплофизических параметров конструкционных материалов (предельные отклонения теплоемкости, теплопроводности , коэффициентов линейных расширений) могут достигать 10-12%.

При длительном нагружении конструкции на первый план выступает проблема долговечности, количественные характеристики которой зависят от распределения случайного времени до разрушения. На величину существенное влияние оказывают температура Т и уровень действующих напряжений. Как правило, повышение температуры и напряжений вызывает увеличение разброса времени .

Несущая способность конструкции в условиях знакопеременного циклического нагружения характеризуется функциями выносливости (кривыми усталости): зависимостью предела выносливостиот числа циклов или зависимостьюN=N(zm)разрушающего числа циклов Nот амплитуды напряжения zm. По природе кривые усталости являются случайными функциями. Если полагать, распределение числа циклов Nпри фиксированном значении zm известным (например, нормальным) и рассматривать функцию N=N(zm)как «полуслучайную», то достаточными вероятностными характеристиками несущей способности будут зависимости логарифма среднего значения разрушающего числа циклов lgи среднего квадратического отклоненияили коэффициента вариации от амплитудыzm . На указанные характеристики влияют температура, состояние поверхности образцов и другие факторы.

Установлено, что для ряда алюминиевых деформируемых сплавов (В95, Д16, АВ, АД33 и др) существует единая кривая усталости в относительных координатах

где -отношение амплитудыzm к пределу выносливостина базе 107 циклов; отношениепри к при N=107; , N0 = (1-5)103; - параметры кривой.

Преобразовав получим функцию N=N(zm)в виде экспоненты


1,8

 

 
 

 

 


1,0

 
 


0,8 2 6

105 106 107

 

Наличие единой кривой усталости облегчает задачу оценки, т.к. для определения выносливости материала при любом числе циклов оказывается достаточно найти по результатам испытаний образцов из данного материала значение лишь при N=107.

 

Инженерные методы расчета надежности конструкции основываются на принципе выявления и определения несущей способности «слабейшей» точки, «слабого звена». И пролонгацию ее оценки на всю конструкцию.



Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой
<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Инженерные методы определения вероятностных характеристик параметров состояния | Надежность систем ЛА

Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 946; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.026 сек.