Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf ·...

57
Rezistenţa Materialelor II Calcul la solicitări variabile. Oboseala materialelor

Transcript of Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf ·...

Page 1: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Rezistenţa Materialelor II

Calcul la solicitări variabile. Oboseala materialelor

Page 2: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

SCOPSe demonstrează şi se stabilesc modalităţile generice deabordare în ceea ce priveşte tratarea problemelor dinRezistenţa Materialelor din punctul de vedere alcalculului la solicitări variabile

Page 3: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

REZUMAT

• Generalități

• Clasificarea solicitărilor variabile

• Cicluri de solicitare variabilă

• Curba lui Wöhler. Rezistența la oboseală

• Diagramele rezistențelor la oboseală

• Factori ce influențează rezistența la oboseală

• Calculul de rezistență la solicitări variabile

Page 4: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Obiective educaţionale

După parcurgerea modulului studentul va putea:

• să aplice şi să particularizeze relaţiile generice de calculprezentate în cadrul cursului;

• să identifice şi să corecteze în timp util erorile de calcul saude raţionament (dezvoltarea aşa-numitului simţ tehnic).

Page 5: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Generalități

sursa: http://memoiredescatastrophes.org/catastrophe/q1esr0mqus6/view

Meudon, 1842.

Page 6: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Generalități

sursa:http://news.bbc.co.uk/onthisday/hi/dates/stories/october/19/newsid_3112000/3112466.stmComet 4 de Havilland - 1954

Page 7: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Generalități

sursa:https://www.google.ro/search?q=eschede+train+disaster&es_sm=93&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=M9mCU9j6BeKu7AaunICICw&ved=0CCoQsAQ&biw=929&bih=861Eschede (1998).

Page 8: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Clasificarea solicitărilor variabile

Page 9: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Cicluri de solicitări variabile

max minm

2

Page 10: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Cicluri de solicitări variabile

max minv

2

Page 11: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Cicluri de solicitări variabile

min

max

R LR

Page 12: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Cicluri de solicitări variabile

v

m

k

Page 13: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Cicluri de solicitări variabile

Page 14: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Curba lui Wöhler

Page 15: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Curba lui Wöhler

Page 16: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

max minv

m max min

1 Rtag

1 R

Page 17: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 18: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 19: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 20: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 21: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 22: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Diagramele rezistențelor la oboseală

Page 23: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la oboseală

0

0

1 d

k

1k d

,

Page 24: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la oboseală

0

1k dk

1k d

,

Page 25: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la oboseală

1 p

1

,

Page 26: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăInfluenta crestaturilor

max k n ;

Page 27: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăInfluenta crestaturilor

max k n ;

Page 28: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăInfluenta crestaturilor

Page 29: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăInfluenta crestaturilor

max k n ;

Page 30: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăInfluenta crestaturilor

max k n ;

Page 31: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăVariatia brusca de sectiune

max k n ;

Page 32: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăVariatia brusca de sectiune

max k n ;

Page 33: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăConcentratori de tensiune - exemple

max k n ;

Page 34: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

k k k1 1 ;

Page 35: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 36: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 37: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 38: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 39: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 40: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 41: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 42: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 43: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 44: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 45: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 46: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 47: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 48: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la obosealăDate pentru coeficienti - exemple

Page 49: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Factori ce influențează rezistența la oboseală

Factori de exploatare• acţiunea agenţilor corozivi;• tipul solicitării;• suprasolicitările, care sunt solicitări de duratălimitată având valori ale tensiunilor superioare lui ;• temperatura.• tensiuni remanente datorate proceselortehnologice;• tipul materialului – izotrop/anizotrop;• direcţia de solicitare (vezi materiale anizotrope);• dimensiunea granulară a materialului.

Page 50: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabile

n ac c

1p

n

ef

c ,

max ef v a ; k1p 1

k

;

1n

kef

k

c .

Page 51: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabile

n ac c

1p

n

ef

c ,

max ef v a ;

k1p 1

k

;

1

nk

ef

k

c .

Page 52: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabilecicluri asimetrice

n ac c

nk v m

k 1 r

1c

Page 53: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabilecicluri asimetrice

n ac c

nk v m

k 1 c

1c

Page 54: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabilesolicitari compuse

n ac c

e 2 2

c cc

c c

1

v

c

1

v

c

Page 55: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Calculul de rezistență la solicitări variabilesolicitari compuse – cicluri asimetrice

n ac c

e 2 2

c cc

c c

k v m

k 1 r

1c

k v m

k 1 r

1c

Page 56: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Concluzii

• au fost prezentate aspecte privind unele elemente dedefinire a parametrilor ce intervin în calculul structurilor,din punctul de vedere al rezistenței la oboseală.

Page 57: Rezistenţa Materialelor II - utilajutcb.routilajutcb.ro/uploads/docs/meca/sem_14.pdf · Rezistenţa Materialelor din punctul de vedere al calculului la solicitărivariabile . REZUMAT

Bibliografie

1 Deutsch I. – Rezistenţa materialelor, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979.

2 Ungureanu I., Ispas B., Constantinescu E. – Rezistenţa materialelor,vol.II, Institutul de

Construcţii Bucureşti, 1981.

[3] Bucsa I., Cristofor N. – Îndrumătorul tehnicianului proiectant de mașini și utilaje, Editura

Tehnică, București, 1967.