Войти
Циклическое напряжение - это распределение сил (также называемых напряжениями), которые меняются с течением времени повторяющимся образом. В качестве примера рассмотрим одно из больших колес, используемых для привода канатного подъемника , например, горнолыжного подъемника. проволочный трос, намотанный на колесо, оказывает направленное вниз усилие на колесо и на ведущий вал, поддерживающий колесо. Хотя вал, колесо и трос движутся, сила остается почти вертикальной по отношению к земле. Таким образом, точка на поверхности приводного вала будет подвергаться растяжению, когда он направлен к земле, и сжатию, когда он направлен в небо.
Циклические напряжения часто встречаются во вращающемся оборудовании, когда изгибающий момент применяется к вращающейся части. Это называется циклическим, и вышеупомянутый подъемник является хорошим примером. Однако существуют также циклические осевые напряжения и циклические. Примером циклического осевого напряжения может быть эластичный шнур (см. банджи-джампинг ), который должен выдерживать массу людей при прыжках с таких конструкций, как мосты. Когда человек достигает конца шнура, шнур отклоняется упруго и останавливает спуск человека. Это создает большое осевое напряжение в шнуре. Часть упругой потенциальной энергии, хранящейся в шнуре, обычно передается обратно человеку, отбрасывая человека вверх на часть расстояния, на которое он или она упал. Затем человек снова падает на пуповину, вызывая напряжение в пуповине. Это происходит несколько раз за прыжок. Один и тот же шнур используется для нескольких прыжков, создавая в шнуре циклические напряжения, которые в конечном итоге могут вызвать отказ, если его не заменить.
Когда к материалу прикладываются циклические напряжения, даже если напряжения не вызывают пластической деформации, материал может разрушиться из-за усталость. Усталостное разрушение обычно моделируется путем разложения циклических напряжений на средние и чередующиеся составляющие. Среднее напряжение - это среднее во времени основное напряжение. Определение переменного напряжения варьируется от разных источников. Он определяется либо как разница между минимальным и максимальным напряжением, либо как разница между средним и максимальным напряжением. Инженеры пытаются разработать механизмы, части которых подвергаются одному типу (изгиб, осевое или скручивающее) циклическое напряжение, потому что это больше соответствует экспериментам, используемым для определения характеристик усталостного разрушения различных материалов.
