Чувствительность конструкции к возможным дефектам
Перечисленные факторы дают наглядное представление о важности и сложности процесса выбора коэффициентов безопасности. Чем больше запас прочности, тем надежнее работа узла, Однако увеличение запасов сверх необходимой величины ведет к увеличению массы и габаритов, что не выгодно экономически, а в ряде случаев, например для конструкций летательных аппаратов, недопустимо. Для них устанавливаются минимально возможные коэффициенты безопасности, что требует проведения всесторонней экспериментальной проверки.'
В различных отраслях машиностроения по-разному подходят к выбору коэффициентов запаса. В общем машиностроении принят расчет по допускаемым напряжениям, которые определяются как некоторая доля предела прочности. Кроме того, вводится коэффициент запаса по пределу текучести. За допускаемые напряжения принимают наименьшее значение из этих двух величин. В самолетостроении принят расчет по разрушающим нагрузкам, при этом коэффициенты безопасности регламентируются нормами прочности.
Как отмечалось, коэффициентом безопасности иногда учитывается также неточное знание действующих нагрузок и напряжений из-за приближенности методов расчета. Однако для конструкций, лимитированных по массе, правильнее другой подход: принимать значения / исходя только из условия обеспечения гарантированной надежности работы системы; неточность же расчетных методов, принятых при расчете нагрузок и прочности, уточнять в дальнейшем по результатам натурной экспериментальной отработки. Этот подход дает возможность принять наименьшие значения /. Кроме того, при достаточном объеме экспериментальных данных становится возможным использовать вероятностный учет всех входящих параметров. С такой позиции допустимость дальнейшего снижения коэффициентов безопасности при разработке нового проекта определяется в результате периодической систематизации и обобщения накопившегося опыта эксплуатации, изготовления и экспериментальной отработки.
Конструкции, работающие иа прочность. Расчет прочности проводится с учетом механических свойств материала — пределов прочности ств и текучести а,. Для конструкции с многократным повторным действием нагрузок напряжения, действующие при эксплуатационной нагрузке, не должны превышать значения предела текучести, так как в противном случае будут иметь место остаточные деформации. Учитывая эти требования, расчет прочности удобнее проводить по эксплуатационным нагрузкам. Определенные расчетом напряжения сравнивают с допускаемыми [о], принимают наименьшее из двух следующих значений:
[о] = -^-; (2)
Принимают / = 1,3...2,6; п = 1,0...1,5. Большие значения коэффициентов fun относятся к конструкциям с многолетним сроком эксплуатации при многократном и продолжительном на-гружении, меньшие — при кратковременном действии нагрузок с малым числом их повторяемости.