страница - 47
(+)
(-)
/ | |||||
1 | |||||
.5 | |||||
Т | |||||
Рве. 2.3.7. Цикл
Симметричный цикл напряжений:
Различают знакопостоянный, знакопеременный, асимметричный и отнулевой циклы напряжений.
Коэффициент асимметрии цикла - характеристика степени асимметрии:
Яа = CTmin/CTmax >
= Tmin/Tmax * Для подобных циклов:
amax/amax Gm/Gm ~ аа/аа >
тmax/тmax "хт/хт ~ та/та
При испытании образцов с постоянным коэффициентом асимметрии цикла напряжений предел выносливости определяют как наибольшее значение максимального (по величине) напряжения цикла, при действии
которого не происходит усталостного разрушения образца после произвольно большого числа циклов.
При испытании с постоянным средним напряжением цикла предел выносливости определяют как наибольшее значение амплитуды напряжений цикла, при действии которой не происходит усталостного разрушения после произвольно большого числа циклов.
Пределы выносливости выражают в номинальных напряжениях и обозначают aJ?> xRy где В - коэффициент асимметрии цикла.
Для определения предела выносливости проводят серию испытаний с различными нагрузками. Величины напряжений наносят на график зависимости их от числа циклов N нагружений, которые при данном напряжении образец выдержал до разрушения. График можно строить в линейной, полулогарифмической или двойной логарифмической системах координат: ордината - напряжение, абсцисса - число циклов нагружения. Соединяя отдельные точки, получают кривую усталости (кривую Велера).
Рас. 2.3.8. Определение пределж выносливости при испытании на усталость
Для конструкционных сталей кривая усталости при N более определенного значения приближается к прямой, параллельной оси абсцисс. Особенно ясно виден этот переход при построении кривой усталости в двойной логарифмической системе координат (рис. 2.3.8). Этому граничному значению напряжения, при котором после* бесконечно большого числа циклов нагружения не происходит разрушения, соответствует предел выносливости
Для определения од испытания на усталость по Велеру нужно проводить вплоть до достижения определенного предельного числа циклов нагружения - базы испытания.
Значения базы испытаний для некоторых материалов: сталь 107; медь и медные сплавы 5-Ю7; легкие металлы 108.
Для полимеров или металлических материалов кривая усталости даже при очень большом числе циклов продолжает оставаться наклонной, что не дает возможности определить предел выносливости.
Предел ограниченной выносливости ад/у -максимальное по абсолютному значению на-
пряжение цикла, соответствующее задаваемой циклической долговечности; стдо выражают в номинальных напряжениях.
Испытания на усталость дают значительный разброс результатов. При определении долговечности сталей число циклов до разрушения может различаться в 10 раз, а значения ад могут отклоняться на ± 25 % от его средней величины. Исходя из этого, при проведении испытаний на усталость и обработке их результатов целесообразно применять статистические методы. Тогда зависимость между амплитудой и числом циклов до разрушения, полученную по кривой усталости, можно дополнить значениями, характеризующими вероятность разрушения.
По кривой усталости получают значения предела выносливости только для данного определенного вида нагружения. Чтобы охарактеризовать поведение материала при всех видах нагружения, суммируют результаты, представленные различными кривыми усталости, в полную диаграмму усталости - диаграмму предельных напряжений (диаграмму Смита) (рис. 2.3.9).
Рве. 2.3.9. Диаграмма предельных
Кривая ABCDE дает значение предела выносливости or для различных случаев режима переменной нагрузки, начиная от наиболее опасного симметричного цикла (ордината OA) и кончая постоянной статической нагрузкой (ордината точки Е). Промежуточные ординаты диаграммы соответствуют асимметричным циклам. Ордината точки Е равна пределу прочности ав материала. Абсцисса точки Е также равна ав. Согласно диаграмме ординаты кривой ABCDE дают изменение <тпах> а ординаты кривой АхВСуОЕ дают изменение ащ. Всякий цикл напряжений, для которого< сг,
будет безопасным, и, следовательно, напряженное состояние, не вызывающее разрушения в результате усталости материала, будет изображаться на диаграмме точками, лежащими ниже кривой усталости ABCDE.
Основным критерием разрушения при определении пределов выносливости и построении кривых усталости является полное разрушение образца.
Для оценки момента начала разрушения могут применяться и другие критерии: начало образования макротрещин определенной протяженности, обнаруживаемых дефектоскопическими средствами или лупой; резкое падение нагрузки или частоты циклов; значительный рост деформаций и др. В пределах намеченной серии испытаний критерии разрушения должны быть одинаковыми.
Нагружение образцов при испытании на усталость проводят по одной из схем:
чистый изгиб при вращении круглых образцов;
чистый изгиб в одной плоскости круглых и некруглых образцов;
поперечный изгиб при вращении консольных круглых образцов;
поперечный изгиб в одной плоскости консольных круглых и некруглых образцов;
поперечный изгиб консольных круглых образцов при вращении вектора нагружающей силы;
переменное растяжение - сжатие круглых и некруглых образцов;
переменное кручение круглых образцов.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134] [стр.135] [стр.136] [стр.137] [стр.138] [стр.139] [стр.140] [стр.141] [стр.142] [стр.143] [стр.144] [стр.145] [стр.146] [стр.147] [стр.148] [стр.149] [стр.150] [стр.151]