Книга S.Gran "A Course in Ocean Engineering". Глава "Усталость" — страница 4

  • Просмотров 7743
  • Скачиваний 518
  • Размер файла 190
    Кб

по усталости и разрушению металлов. Часть 4.7 затрагивает лишь немногие избранные области, которые некоторым образом связаны с теориями обсуждаемыми во всей этой книге. Общий обзор процесса усталости материалов, в основном в деталях машин, можно найти в работе /1/. Можно рекомендовать работу /2/, как хороший справочник по усталости. В качестве руководства в практическом использовании правил и законов по этой теме можно

посоветовать книгу /3/. Глава 4.7.1 Нагружение вызывающее усталость. Источники переменных сил. Корабли и морские конструкции испытывают циклические колебания напряжений, имеющие различное происхождение и частоту. Некоторые наиболее важные их виды представлены в табл. 4.7.1, а примеры диаграмм на рис. 4.7.1. Табл. 4.7.1 Источники циклических напряжений в морских конструкциях. Тип и источник периодических напряжений Средний период Число

циклов за время эксплуатации Вибрации от механического оборудования Резонансные вибрации вызванные волнами Изгибающие напряжения вызванные волнами Медленно меняющиеся силы вызванные волнами и ветром Ежедневные и приливно-отливные напряжения Колебания напряжений в связях корпуса судна на тихом ходе 0,1 сек. 1 сек. 10 сек. 10 мин. 1 день 1 неделя 109 108 107 106 105 104 Наверное, до сих пор, циклы напряжений, вызванные действием механизмов,

являются самым распространенным источником усталостных разрушений. При данной скорости вращения, напряжения являются строго периодическими с целочисленными гармоническими составляющими. Т.о., в малом интервале времени амплитуды напряжений, безусловно, являются постоянными. Однако в больших промежутках времени с переменной скоростью вращения, колебательные резонансы с прилегающими стальными конструкциями и др. вызовут

беспорядочность уровня напряжений. В основных элементах конструкции и соединениях, напряжения вызванные волнами вносят основной вклад в процесс усталости. Они (напряжения) случайны как в коротких, так и в больших интервалах времени и всегда должны быть описаны распределениями вероятностей. Рис. 4.7.1 Избранные диаграммы, показывающие действие циклических сил в морских конструкциях: a) Напряжения в корпусе танкера вызванные

волнами в трех различных состояниях моря; b) Колебания в прибрежных кранах поднимающих грузы с и на транспортные корабли; c) Низкочастотный изгиб корпуса, вызванный изменением распределения груза в танкере; d) Ежедневные деформации в судне, происходящие из-за воздействия солнечного света; e) Растяжение швартовочного троса у дрейфующего танкера пришвартованного носом к рейдовому причалу; f) Напряжения в вале гребного винта