ГОСТ 34027—2016
Г.4.2.2 Прогнозный расчет долговечности при нерегулярном нагружении может быть выполнен применитель
но к конструкциям или их элементам, для которых смена режимов эксплуатации сопровождается изменением ам
плитуды и частоты нагрузок и воздействий.
В таких случаях нагружение целесообразно задавать в виде блока, состоящего из совокупности определен
ного количества циклов V,, нарабатываемых на уровне
i
с приведенными к симметричному циклу эквивалентными
напряжениями с амплитудами
ад
■, которые могут быть учтены за время реализации принятого параметра долго
вечности (например, за год работы).
При случайном характере нагрузок и воздействий в качестве блоков нагружения за определенный период
могут быть приняты схематизированные по ГОСТ 25.101 циклограммы нагрузок и воздействий. Методы схематиза
ции переменных нагрузок и воздействий приведены в приложении Л.
В соответствии с гипотезой линейного суммирования повреждений условие возникновения предельного со
стояния по усталости (т.е. появление усталостной микротрещины) при наработке
п,
на каждом уровне нагружения с
учетом формулы (Г.1) может быть представлено в виде формулы (Г.8)
(Г.8)
В инженерных расчетах также применяют формулу (Г.9). позволяющую учитывать суммирование повреж
дений при нерегулярном нагружении от напряжений, не только превышающих предел выносливости, но и также
учитывать повреждающее действие напряжений блока нагружения, уровень которых меньше значения предела
выносливости о ^ .
N
q
O"^
= ао-
В соответствии с формулой (Г.9) общее число учитываемых уровней повреждающих напряжений блока на
гружения равно
г.
Формулу (Г.9) применяют на основе следующих экспериментально подтвержденных положений:
- при наличии в блоке амплитуд напряжений, превышающих значение предела выносливости о_,. кроме их
повреждающего действия следует также учитывать повреждающее действие напряжений, уровень которых превы
шает половину значения предела выносливости;
- предельное значение суммы повреждений вместо единицы гложет быть принято равным величине зр. за
висящей от формы цикла нагружения и вычисляемой по формуле
а
Р
°a.max“j * 1 0 a.max
(Г.10)
где
tj
— значение относительной наработки на нэм уровне амплитуд напряжений, вычисляемое для всех s ампли
туд напряжений блока по формуле
ft
= -
7
— •O’-11)
S V,
/•«1
Расчетное значение долговечности (измеряемой в количестве блоков нагружения
N&,)
с учетом формулы
(Г.9) и равенства л- = v(вычисляют по формуле
(Г12)
v°./
Г.5 Расчеты долговечности конструкций или их элементов по обобщенному критерию многоцикповой и мало-
цикловой усталости с использованием метода условных упругих напряжений проводят при циклическом нагруже
нии с амплитудами напряжений, вызывающими как упругие, так и упруго-пластические деформации.
В состав последовательности действий при проведении указанных расчетов, как правило, включают следу
ющие основные этапы:
- формализация расчетных циклических напряжений:
- учет концентрации напряжений в зонах резкого изменения геометрии элементов конструкции (для газопро
водов в тройниках, отводах, переходах с одного диаметра на другой, в сварных соединениях и т.п.);
- учет пластических свойств материала конструкции:
- определение допускаемого числа циклов с целью оценки срока службы (ресурса) конструкции.
Г.5.1 Формализацию расчетных циклических напряжений проводят на основе следующих условий и
допущений:
40