ствительное усталостное повреждение при случайном процессе нагру-
жения (пренебрегая реализационным рассеянием) средним значением
и считать его детерминированным.
Указанные подходы не позволяют решить основную инженерную
задачу — прогнозировать вибропрочность конструкции в реальных
условиях ее эксплуатации. Недостатки этих подходов сводятся в
основном к следующему:
— результаты испытаний стандартных образцов в большинстве слу-
чаев невозможно распространить на реальные конструкции;
— кривые Велера не учитывают частоту возмущения, а имеющи-
еся сведения о влиянии частоты нагрузки на усталостную прочность
крайне недостаточны;
— основной характеристикой усталостной прочности является на-
пряженное состояние образца, однако взаимосвязь между амплитуда-
ми напряжения и ускорения может быть установлена не всегда, что
также затрудняет пересчет на реальные условия эксплуатации кон-
струкции. Я.Б. Фридман, отмечая повышение усталостной прочности
в области малых и средних частот, связывает это явление с увели-
чением скорости деформирования и нагружения по мере возрастания
частоты [11].
Иной подход к оценке вибропрочности конструкции можно обо-
сновать следующим образом. Любую конструкцию с этой точки зре-
ния можно охарактеризовать некоторым пороговым (критическим) со-
стоянием. Разрушение (выход из строя) конструкции происходит в
том случае, если при циклически изменяющемся воздействии параме-
тры указанного порогового состояния будут превышены в результате
накопления остаточных (усталостных) эффектов. Таким образом, ре-
шающим является не механизм развития этих эффектов, а сам факт
выхода конструкции из строя. Такую модель усталостного разруше-
ния называют феноменологической: мера повреждения
v
(
0
≤
v
≤
1
)
вводится аксиоматически. Обычно считают, что мера подчиняется ки-
нетическому уравнению
dv
dt
=
f
(
v, S
)
,
где
S
(
t
)
— характеристика нагрузки. Задачи оценки усталостной проч-
ности можно также решить с помощью теории надежности (кумуля-
тивная модель отказов) и выбросов (минимальное время выхода век-
тора
¯
v
за пределы заданной области
Ω
) [8].
Момент разрушения зависит от параметров воздействия и свойств
системы. Следовательно, задача сводится к выбору такого критерия,
который объединял бы характеристики воздействия и конструкции не-
зависимо от их специфических особенностей. Единственно возмож-
ным в этом смысле является энергетический критерий, включающий
32 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 2
