Длительная прочность в условиях нестационарных режимов нагружения

При нестационарном режиме нагружения напряжения в элементе конструкции могут изменяться совершенно произвольно, причем время действия напряжений для каждого уровня может быть и различным, и одинаковым, т.е. в этих условиях нагружения нельзя воспроизвести какой-то закон изменения напряжений; любая нагрузка на элемент конструкции может быть неожиданной, например, изменение напряжений в элементе конструкции моста вследствие движения по нему трамваев, автомобилей, пешеходов и прочее.

Напомним циклический режим нагружения. Такой режим необходимо понимать как стационарный, т.к. напряжения в нем изменяются от наибольшего к наименьшему по определенному закону, а период цикла Т на протяжении всего периода эксплуатации одинаков.

Для того чтобы проводить расчеты в условиях нестационарных режимов нагружения строят кривые длительной прочности, причем опыты проводят в условиях одноосного напряженного состояния и статического нагружения. Основная задача таких опытов: использовать постоянные и функциональные параметры, полученные в этих опытах на более сложные виды нагружения.

Пределом длительной прочности  называют отношение нагрузки, при которой происходит разрушение растянутого образца через определенный промежуток времени, к первоначальной площади его поперечного сечения.

Предел прочности зависит от  температуры  испытания и отрезка времени до момента разрушения и вида напряженного состояния:

2014-10-07 21-28-32 Скриншот экрана

При исследовании длительной прочности материала испытывают несколько одинаковых образцов при различных напряжениях и устанавливают время, необходимое для разрушения каждого образца. По результатам испытаний строят график зависимости предела длительной прочности от времени испытания до разрушения и по нему определяют предел длительной прочности для заданного промежутка времени испытания до разрушения.

Одновременно с экспериментом определения предела длительной прочности материала иногда устанавливают и величину  деформации образца при разрыве. Она определяется как отношение остаточного удлинения  при разрыве к первоначальной длине образца.