ГОСТ 33169—2014
8 Подтверждение сопротивления усталости
8.1 Общие положения
8.1.1 Расчетное подтверждение сопротивления усталости конструкции имеет целью показать, что
при эксплуатации машины в штатном режиме в течение установленного ресурса в элементах металли
ческой конструкции не появятся усталостные трещины. Усталостное повреждение является локальным,
поэтому расчет выполняется для конкретных расчетных зон. таких мест конструкции, в которых действу
ют достаточно высокие переменные во времени напряжения иприсутствует существенная концентрация
напряжений. Расчетными зонами обычно являются сварные или болтовые узлы, кромки вырезов и от
верстий. галтельные переходы и пр.
Для подтверждения сопротивления усталости конструкции необходимо на основании анализа ее
напряженно-деформированного состояния и опыта эксплуатации подобных сооружений установить пе
речень расчетных зон потенциально опасных с позиции усталостного повреждения. Для каждой из рас
четных зон производится расчет на сопротивление усталости.
8.1.2 Методика расчета на сопротивление усталости базируется на следующих допущениях:
а) Расчет узлов и элементов конструкции на сопротивление усталости производится по номиналь
ным нормальным напряжениям без учета касательных. Расчет угловых сварных швов ведется по номи
нальным касательным напряжениям без учета нормальных.
б) Характеристикой сопротивления усталости узла или элемента конструкции является предел
выносливости по размаху нормальных Дсд или касательных Дтк напряжений. Эти характеристики для
сварных узлов без дополнительной обработки после сварки не зависят от средних напряжений цикла.
в) Зависимость долговечности элемента конструкции
N
от размаха действующих напряжений До
или Дт или при регулярном нагружении характеризуется типовой усталостной кривой (рисунок 16. а), ко
торая описывается степенной функцией
Да’пЛ/^До£Л/*илиД т’^ Д т^ Л /*,(77)
где
Nr -2
10б—базовое количество циклов нагружения, на котором определяются пределы выносливо
сти До„ и Дтд;
т
— показатель наклона усталостной кривой, m^ctgip (рисунок 15. а);
N
— количество циклов нагружения элемента до возникновения усталостной трещины.
г) Переход к горизонтальному участку в нижней части типовой усталостной кривой происходит в
точке с абсциссой Л/яо<*5-10® циклов.
д) Процесс накопления усталостного повреждения д при произвольном циклическом нагружении
описывается гипотезой линейного суммирования повреждений Пальмгрена—Майнера
* -Х £ .(78)
где
z,
— количество циклов нагружения с размахом напряжений Да.;
N,
— количество циклов до возникновения трещины при стационарном нагружении с размахом на
пряжений До, (рисунок 15. б).
Рисунок 15— Схемы усталостной кривой, построенной в логарифмических координатах
28