Практически любая конструкция испытывает многократное нагружение.
Казалось бы, статически нагруженные здания и сооружения испытывают многократное температурное нагружение (зима - лето, ночь - день). Для трубопроводов повторной нагрузкой является периодическое изменение давления, для самолета — взлет - посадка и так далее.
При многократном нагружении пластическая деформация приводит к сравнительно быстрому разрушению конструкции.
Работа конструкций при повторных пластических деформациях недопустима.
В зависимости от условий эксплуатации возможны два варианта поведения конструкции при повторных нагружениях нагрузкой, вызвавшей при первом нагружении появление пластических деформаций.
• Накопление пластических деформаций, ведущее к разрушению
конструкции;
• Приспособление конструкции, когда после одного или нескольких циклов повторного нагружения пластические деформации исчезают и конструкция испытывает чисто упругое нагружение.
Важнейшим фактором приспособляемости является наличие остаточных сжимающих напряжений в опасных местах конструкции. Остаточные напряжения сжатия складываются с рабочими растягивающими напряжениями. Их сумма должна оставаться меньше предела текучести материала.
Создание остаточных напряжений сжатия широко используется в промышленности.
Нагружение образца выше предела текучести, разгрузка и повторное нагружение приводят к повышению пределов пропорциональности и текучести.
Предварительная пластическая деформация используется, в частности, для увеличения рабочего диапазона нагрузок пружин (заневоливание пружин).
Опрессовка труб и сосудов давлением, вызывающим в них появление пластической деформации, ведет к повышению допустимого рабочего давления.
Но не все так просто. Оптимальное давление опрессовки или нагрузка предварительной пластической деформации требуют тщательного, чаще всего экспериментального, определения оптимальной величины остаточных напряжений, дающей наибольший эффект упрочнения.
Для приспособляемости конструкции необходимо, чтобы рабочая нагрузка была меньше предельной.
Есть и другие условия, ограничивающие приспособляемость конструкций, но они выходят за рамки курса сопромата.