Усталостный тип расчёта не определяет конечную прочность или число циклов нагрузки, которое может выдержать конструкция. Результаты этого расчёта лишь служат для дальнейших проверок по нормам.
Для выполнения этого типа расчёта всегда должны быть заданы два загружения. Первое - опорное. Оно может содержать, например, нагрузки от собственного веса или же вовсе быть нулевым. Другие загружения соответствуют усталостным воздействиям. Номинальные нормальные и касательные напряжения, которые выдаёт IDEA StatiCa, - это диапазон изменения напряжений между усталостными воздействиями, например, между LE2 и опорным загружением.
К примеру, касательные напряжения в каком-нибудь сечении равны 50 МПа для опорного загружения и 180 МПа для загружения LE2. Тогда номинальные касательные напряжения в этом сечении составят:
\[\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}\]
Обращайте внимание на то, что в пластинах от усталостных воздействий не должно быть текучести, иначе диапазоны напряжений могут искажаться.
Напряжения могут быть получены для:
- Болтов
- Сварных швов
- Пластин
Болты
В болтах напряжения определяются простым делением усилия на соответствующую площадь:
- \(\sigma = F_t / A_s \)
- \(\tau = V / A \)
Где:
- \(F_t\) – растягивающее усилие в болте
- \(A_s\) – площадь сечения болта нетто
- \(V\) – срезающее усилие в болте; если плоскостей среза несколько, то будет учитываться наибольшее усилие
- \(A\) – площадь среза болта; здесь принимается площадь нетто, если плоскость среза пересекает резьбовую часть и площадь брутто во всех остальных случаях
Сварка
Сварные швы в КМКЭ состоят из конечных элементов сварки с многоузловыми объединениями, соединяющими пластины. Распределение напряжений в сварном шве может быть нарушено этими линейными ограничениями, поэтому напряжения считываются с сечений, расположенных на расстоянии 1,5 размеров катета от конца шва. Для тавровых швов создаётся три сечения. Два из них относятся к одной детали, результаты отображаются для более напряжённого сечения. В результатах отображаются максимальные нормальные напряжения и соответствующие касательные напряжения в одном сечении, максимальные касательные и соответствующие нормальные в том же сечении.
Пластины
Напряжения в пластинах можно отобразить с помощью добавленных вручную Рабочих плоскостей с помощью монтажных операций. На рисунке ниже для вывода напряжений вокруг болтовых отверстий было создано две рабочих плоскости. Программа выдаёт для этих сечений комбинации максимальных нормальных и соответствующих касательных напряжений и максимальных касательных и соответствующих нормальных напряжений.
