Для расчёта прочности и долговечности механических элементов при производстве используют различные методы, в зависимости от сложности конструкции, требований проекта и доступных ресурсов. 1

Некоторые методы расчёта прочности:

• Аналитические. 1 Используют формулы и уравнения из нормативных документов (СНиП, СП, Еврокоды). 1 Применяют расчёт по допускаемым напряжениям, когда фактические напряжения сравнивают с нормативными, или метод предельных состояний, учитывающий возможные предельные нагрузки и деформации. 1
• Численные. 1 Используют компьютерное моделирование (метод конечных элементов) для сложных конструкций и специализированное ПО (LIRA, SCAD, ANSYS). 1
• Экспериментальные. 1 Включают лабораторные испытания (тестирование образцов материалов и узлов) и натурные испытания (проверку реальных конструкций под нагрузкой). 1

Для расчёта долговечности используют, например, кривые усталости. 2 Их получают опытным путём: испытуемым образцам задают различные значения напряжений и определяют число циклов, при котором происходит их разрушение. 2

Также применяют расчёты по коэффициентам безопасности. 2 Они учитывают отдельные факторы, влияющие на прочность: концентрацию напряжений, отличие в размерах деталей и опытных образцов, наличие упрочнений. 2

Ещё один метод —  установление нагрузочных режимов. 3 Для этого применяют статистические методы обработки непрерывных тензометрических и телеметрических измерений. 3

Для валов и других ответственных механических элементов используют правило 30% запаса прочности: минимальный запас прочности вала должен быть не менее 1,3 к предельному напряжению материала. 5