Стандартные процедуры проверки болтового соединения с усталостной нагрузкой (в соответствии с пределом прочности или текучести материала) не обеспечивают полную безопасность конструкции соединения. Поэтому усталостная прочность соединения используется для проверки соединений с усталостной нагрузкой. Ниже приводится описание проверки болтовых соединений с усталостной нагрузкой. В этом описании также содержатся пошаговые инструкции по реализации в программе:

1. Задание предела выносливости

На первом шаге расчета определяется предел выносливости при постоянной прочности σC для заданного типа, конструкции, нагрузки и материала болтового соединения.

2. Определение предела усталости при ограниченной долговечности

Предел усталости при ограниченной долговечности f вычисляется для заданной долговечности соединения, находящейся в диапазоне спада прочности (N< 10 6 циклов). Расчет продолжается с учетом этих границ усталости.

3. Расчет параметров определенных усталостных нагрузок.

Средние значения циклических нагрузок сверху и снизу рассчитываются по следующим формулам. Этот расчет выполняется для всех нагрузок.

4. Эффект динамических нагрузок

Если на соединение кроме усталостной нагрузки воздействуют динамические нагрузки, их влияние необходимо учитывать при расчете. Чтобы осуществить это, необходимо подставить коэффициент динамической нагрузки в формулу расчета максимальной расчетной нагрузки.

Fmax = Fm + η Fa

5. Расчет рабочего напряжения в болтовом соединении

Среднее напряжение цикла σm и верхний предел напряжения цикла σh рассчитываются для заданных значений средней нагрузки цикла Fm и максимальной расчетной нагрузки Fmax по формулам, используемым в статических расчетах. Эти напряжения используются для расчета амплитуды цикла по формуле:

σa = σh - σm

6. Определение усталостной прочности соединения

Для расчетного напряжения и известного предела выносливости можно легко определить итоговую усталостную нагрузку соединения в соответствии с выбранной кривой усталости. Процедура определения усталостной нагрузки для обычного напряжения и напряжения среза представлена на следующих рисунках.

Диаграммы Хэя для нормального напряжения при разных соотношениях σa / σm (используется модифицированная кривая усталости Годмена):

Диаграммы Хэя для нормального напряжения при разных соотношениях τa/τm (используется модифицированная кривая усталости Годмена):

7. Проверка соединения

На последнем шаге программа вычисляет запас прочности соединения nC = σA/σa и сравнивает его с требуемым уровнем запаса прочности. Для оптимального болтового соединения должно быть выполнено условие nf ≤ nC.