Схематизированные кривые усталости для сталей

Рис. 1.5. Схематизированные кривые усталости для сталей.

Левая ветвь кривой усталости на рис. 1.5, а соответствует уравнению Велера (1.1), где b=tgα а на рис. 1.5, б – уравнению Басквина (1.2), которое чаще в технической и учебной литературе представляют в виде

, где .

1.7

Абсцисса точки перелома схематизированной кривой усталости NG (рис. 1.5, а, б) обычно принимает значения в диапазоне 106...3·106 циклов.

Предел ограниченной выносливости , — максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, соответствующее задаваемой циклической долговечности N. Пределы ограниченной выносливости выражаются в номинальных напряжениях.

Предел выносливости σR, τR - максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, при котором не происходит усталостное разрушение до N=∞; выражается в номинальных напряжениях.

Предел выносливости при симметричном цикле σ-1, τ-1 - определяется по результатам испытаний на усталость при симметричном цикле напряжений, для которого Rσ= -1, Rτ= -1.

Предел выносливости при отнулевом цикле напряжений σ0, τ0 - определяется по результатам испытаний на усталость при отнулевом цикле напряжений, для которого Rσ=0, Rτ=0.

Предельные напряжения цикла σ'max, τ'max, σ'min, τ'min — максимальное и минимальное напряжения цикла, соответствующие пределу выносливости, σ'max=σR; τ'max=τR.

Предельная амплитуда и предельное среднее напряжение, соответствующие пределу выносливости,

; ;

; .

Диаграмма предельных напряжений цикла – график, характеризующий зависимость между значениями предельных напряжений и значениями средних напряжений цикла для заданной долговечности (рис.1.6).

Рис. 1.6. Диаграмма предельных напряжений цикла: сплошная линия — σ'max, штриховая — σ'min

Диаграмма предельных амплитуд цикла – график, характеризующий зависимость между значениями предельных амплитуд и значениями средних напряжений цикла для заданной долговечности (рис.1.7.)

Рис. 1.7. Диаграмма предельных амплитуд цикла.

В качестве уравнения диаграммы предельных амплитуд на практике используются:

Уравнение Гудмана

,

1.8

Уравнение Гербера

,

1.9

Уравнение И.А.Одинга

1.10

Уравнение Петерсона

1.11

Уравнение И.А. Биргера

1.12

Уравнение М.Н. Степнова

1.13

и другие.

Концентрация напряжений — повышение напряжений в местах изменения формы или нарушения сплошности материала (рис.1.8).

Надрез – резкие изменения размеров и формы объекта, вызывающее концентрацию напряжений (рис.1.8).

Рис. 1.8. Эпюра номинальных и первого главного напряжения σi в зоне надреза.

Номинальное напряжение — напряжение, вычисляемое по формулам сопротивления материалов без учёта концентрации напряжений, остаточных напряжений и упругопластического перераспределения напряжений в процессе деформирования,

, , .

Теоретический коэффициент концентрации напряжений – характеристика концентрации напряжений при упругом деформировании ασ, ατ

, .

Градиент первого главного напряжения — или (см. рис.1.8.)

Относительный градиент первого главного напряжения — .

Градиент касательного напряжения — скорость изменения касательного напряжения по направлению Х.

Относительный градиент касательного напряжения — .

Эффективный коэффициент концентрации напряжений Kσ, Kτ — отношение предела выносливости образцов без концентрации напряжений к пределу выносливости образцов с концентрацией напряжений, имеющих такие же абсолютные размеры сечения, как и гладкие образцы,

, при d=dK.

Пределы выносливости с концентрацией напряжений и выражаются в номинальных напряжениях.

Коэффициент чувствительности к концентрации напряжений qσ, qτ - величина, определяемая по формуле

или .

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения , — отношение предела выносливости гладких образцов диаметром d к пределу выносливости гладких лабораторных образцов d0=7.5-10 мм,

; .

Коэффициент влияния шероховатости поверхности KF — отношение предела выносливости образцов с данной шероховатостью поверхности к пределу выносливости образцов с поверхностью не грубее Ra=0.32,

; .

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения , — отношение предела выносливости упрочненных образцов к пределу выносливости не упрочненных образцов,

; .

Коэффициент снижения предела выносливости K — отношение предела выносливости стандартных гладких образцов к пределу выносливости объекта при симметричном цикле напряжений,

; .

Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений ψσ, ψτ — величина, определяемая по формулам

, .



 Предыдущая  Схематизированные кривые усталости для сталей
 
Наш сайт работает на Sapid CMS
Яндекс цитирования
MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line