Статистические методы оценки прочности пластмасс

      4. Оценка эксплуатационных свойств пластмасс по критерию эффективной удельной прочности 

     Примем  за условный вес конструкции изделия  вес, приходящийся на единицу длины  l и единицу действующей нагрузки Q. 

     q´_усл = q / (l·Q), 

     а за единицу прочности примем величину: 

     k_в = l·R / q, 

     где  R – разрушающая нагрузка.

     Из  этих уравнений выводим: 

     q´_усл = n / k_в 

     Условный  наиболее вероятный коэффициент  запаса прочности с учетом вариации поперечного сечения изделия равен: 

      n₀ = [1 + У·√ν_в² + ν_F² + ν_Q² – У² ·ν_Q² ·(ν_в² + ν_F²)] / [(1 – У²·(ν_в² + ν_F²)] 

     Тогда можно записать, что средняя наиболее вероятная прочность материала  равна: 

     k_0σ = σ_в0 / γ, 

     где  γ – удельный вес материала.

      Пусть q_0усл ´= n₀ / k_0σ. 

     После подстановок получим: 

      q₀´_усл = 1 / k_0σ·[(1-У²·(ν_в²+ν_F²)] / [1+У·√ν_в²+ν_F²+ν_Q²–У²·ν_Q² ·(ν_в²+ν_F²)] 

     Знаменатель этой формулы называют критерием  эффективной удельной прочности  материалов:

     k´_0σ = k_0σ · [(1-У²·(ν_в²+ν_F²)] / [1+У·√ν_в²+ν_F²+ν_Q²–У²·ν_Q² ·(ν_в²+ν_F²)] 

     Из  уравнения видно, что k´_0σ учитывает неоднородность материала (ν_в), вариацию действующих напряжений (ν_Q), рассеивание размеров (ν_F) и заданную надежность α = Ф(У).

     Упростив  уравнение и приняв, что ν_Q = ν_F = 0, получим: 

     k´_0σ = k_0σ ·(1 – У· ν_в) 

     Оценка  конструкционных свойств пластмасс по критерию эффективной удельной прочности показывает, что пластмассы резко отличаются по степени однородности. Из реактопластов наиболее неоднородны АГ-4С, АГ-4В, из термопластов – полиамиды 6 и 66. Если же перерабатывать пластмассы при оптимальных строго регулируемых режимах, то k´_0σ имеет примерно равные значения при любых степенях надежности (У = 2, 3, 4). Это свидетельствует о том, что качество изделий при этих условиях, их прочностные свойства и однородность изделий значительно улучшаются. 

      Заключение 

     В процессе написания реферата мы ознакомились со статистическими методами оценки прочности пластмасс; оценкой прочности пластмасс с помощью вероятности разрушения по Серенсену; статистической оценкой прочности пластмасс по нагрузкам и оценкой эксплуатационных свойств пластмасс по критерию эффективной удельной прочности. 
 

      Литература 

1. Альшиц И.Я. и др. Проектирование изделий их пластмасс. – М.: Машиностроение, 1979. – 248 с.
2. Зенкин А.с. и др. Допуски и посадки в машиностроении. К.: Техніка, 1990. –320 с.
3. Штейнберг Б.И. и др. Справочник молодого инженера-конструктора. – К.: Техніка, 1979. – 150 с.
4. Лепетов В.А., Юрцев Л.И. Расчет и конструирование резиновых изделий. М.: Химия, 1987. – 408 с.