КОНСОЛЬНЫЙ КРОНШТЕЙН U-ОБРАЗНЫЙ (С ОПОРОЙ)

Расчет консолей

Цель: определить предельную расчётную нагрузку на консоли.

Задачи: построить расчётные модели 9 консолей, итерациями найти максимальную силу на конце консоли, при которой напряжения в элементах консоли достигнут предельного значения расчетного сопротивления стали, проверить консоль на общую устойчивость в нелинейной постановке задачи.

Материалы:

Материалы, принятые при расчёте: марка стали консоли 08кп, марка стали подпятника и распорки Ст3.

Прочностные характеристики для стали 08кп по ГОСТ 1050-2013:

Run = 370 МПа;

Rуn = 196 МПа;

Ru = Run / m = 370 / 1,15 = 322 МПа;

Rу = Ryn / m = 196 / 1,15 = 170 МПа.

m = 1,15 коэффициент надёжности по материалу.

Прочностные характеристики для стали Ст3 по ГОСТ 380-2005:

Run = 360 МПа;

Rуn = 235 МПа;

Ru = Run / m = 360 / 1,1 = 327 МПа;

Rу = Ryn / m = 235 / 1,1 = 214 МПа.

m = 1,1 коэффициент надёжности по материалу.

Результаты расчёта на статическую нагрузку

Итерационными вычислениями была определена разрушающая нагрузка по двум вариантам нагружения:

1) в виде сосредоточенной силы на конце консоли;

2) в виде равномерно распределённой нагрузки по длине консоли.

Результаты расчётов сведены в таблицы ниже.

Таблица 1. Значение разрушающей нагрузки от сосредоточенной силы

Результат разрушающей нагрузки на усталость материала

Для учёта динамического воздействия нагрузок применяется формула расчёта на усталость:

где _max - наибольшее по абсолютному значению напряжение в рассчитываемом сечении элемента;

= 0,77 - коэффициент, учитывающий число циклов нагружений n;

R = 120 МПа - расчетное сопротивление усталости, принимаемое в зависимости от временного сопротивления стали Run < 420 МПа.

Таблица 3. Значение разрушающей нагрузки от сосредоточенной силы при расчёте на усталость