Руководство к решению задач по механике материалов и конструкций. Егодуров Г.С - 213 стр.

UptoLike

Рубрика: 

213
d
d
d
K
τ
τ
τ
01
1
)(
= ,
где
Vfd
d
KKK
K
K
1
1
1
+=
ττ
τ
τ
;
1=
τ
f
K ; 4,1=
V
K ; 8,2=
τ
K (для шлицов); 7,0=
τ
d
K .
Представляя значения коэффициентов в последнюю формулу, получим 85,2
=
d
K
τ
и
122
1
=
d
τ
МПа. Согласно [8] имеем 158)(5,0
01
=
=
d
u
σ
ε
τ
МПа (
ε
- масштабный
коэффициент образца большого диаметра). Из уравнений (а) и (в) получаем
SgX
ξ
+
=
)1588,2122(l .
Каждому разыгранному
ξ
соответствует определенное значение
)(
1
ττ
τ
uagX
d
=
l .
Отсюда
τ
τ
τ
a
u
x
d
+
=
10
1
.
Если случайная величина
равномерно распределена в интервале
[]
вa, , то для
используем выражение
)( aвYaX
+
=
.
Поэтому для величин
i
τ
и
Bi
N при их разбросе ±20% от номинальных значений
имеем
ii
Y
τ
τ
)4,08,0( += ,
BiBi
NYN )4,08,0( + .
Для вычисления средней долговечности и построения кривой распределения было
проведено 87 величин
i
τ
,
Bi
N и
d1
τ
и по формуле (б) вычислено такое же количество
значений долговечности
j
λ
. Среднее значение долговечности составляет
=
==
87
1
8480
87
j
j
λ
λ
км.
Весь диапазон рассчитанных значений
λ
делим в данной задаче на 12 разрядов.
Частота попадания в к-й разряд составляет
87
k
k
m
p =
,
где
k
m - количество попаданий в к-й разряд.
Статистическая функция распределения величины
k
λ
строится по выражениям (9.17)
0)(
1
=
λ
F ,
=
12
)( pF
λ
,
+=
213
)( ppF
λ
,
=
==
12
1
13
1)(
k
k
pF
λ
.
В табл.9.2 приведены значения статистической функции распределения )(
λ
F ,
рассчитанные по формулам (9.17), а на рис.9.23 – график указанной функции. В случае
необходимости определения долговечности с заданной вероятностью неразрушения
статистическая функция распределения должна быть выровнена подходящей теоретической
функцией.
                                                     (τ −1 ) d 0
                                           τ −1d =               ,
                                                       Kτd
где
                                             K     1        1
                                      Kτd =  τ +        − 1    ;
                                            K     K        K
                                              dτ    f τ      V

                 K fτ = 1 ;     KV = 1,4 ;    Kτ = 2,8 (для шлицов);    K dτ = 0,7 .
      Представляя значения коэффициентов в последнюю формулу, получим Kτd = 2,85 и
τ −1d = 122 МПа. Согласно [8] имеем uτ = 0,5 ⋅ ε ∞ (σ −1 ) d 0 = 158 МПа ( ε ∞ - масштабный
коэффициент образца большого диаметра). Из уравнений (а) и (в) получаем
                                       X = lg (122 ⋅ 2,8 − 158) + ξS .
      Каждому разыгранному ξ соответствует определенное значение
                                           X = lg (τ −1d aτ − uτ ) .
     Отсюда
                                                     10 x + uτ
                                             τ −1d =           .
                                                         aτ
      Если случайная величина X равномерно распределена в интервале [a, в ] , то для
X используем выражение
                                             X = a + Y (в − a ) .
      Поэтому для величин τ i и N Bi при их разбросе ±20% от номинальных значений
имеем
                          τ i = (0,8 + 0,4Y )τ i ,          N Bi (0,8 + 0,4Y ) N Bi .
      Для вычисления средней долговечности и построения кривой распределения было
проведено 87 величин τ i , N Bi и τ −1d и по формуле (б) вычислено такое же количество
значений долговечности    λ j . Среднее значение долговечности составляет
                                            87 λ j
                                       λ = ∑        = 8480 км.
                                            j =1 87
      Весь диапазон рассчитанных значений         λ делим в данной задаче на 12 разрядов.
Частота попадания в к-й разряд составляет
                                                       mk
                                               pk∗ =      ,
                                                       87
где mk - количество попаданий в к-й разряд.
      Статистическая функция распределения величины λ k строится по выражениям (9.17)
                                          F ∗ (λ1 ) = 0 ,
                                          F ∗ (λ2 ) = p1∗ ,
                                          F ∗ (λ3 ) = p1∗ + p2∗ ,
                                                         12
                                          F ∗ (λ13 ) = ∑ p k∗ = 1 .
                                                         k =1

В табл.9.2 приведены значения статистической функции распределения F ∗ (λ ) ,
рассчитанные по формулам (9.17), а на рис.9.23 – график указанной функции. В случае
необходимости определения долговечности с заданной вероятностью неразрушения
статистическая функция распределения должна быть выровнена подходящей теоретической
функцией.



                                              213