ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Корреляция пределов выносливости и циклических пределов упругости из "Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении " II было показано, что для многих металлов (углеродистые конструкционные стали, теплоустойчивые стали, пластичные аустенитные стали, чугуны, сплавы на основе меди, некоторые сплавы алюминия и никеля и др.) в области многоцикловой кривой усталости, начиная с предела выносливости на базе 10 циклов, имеют место заметные неупругие циклические деформации, характеризующие структурные изменения в металлах при циклическом нагружении, непосредственно связанные с процессом накопления усталостного повреждения. [c.225] Некоторые данные, характеризующие уровень неупругих деформаций в области многоцикловой кривой усталости при симметричном цикле растяжения — сжатия, была приведены на рис. 123. Значения неупругих деформаций, соответствующие пределу выносливости на базе 10 циклов, определялись или прямыми измерениями, или экстраполяцией и интерполяцией полученных результатов с использованием графиков в полулогарифмических координатах Оа—Ig Sh. В этом случае 8н обозначает пеупругую деформацию за полуцикл напряжения, т. е. 8н = Ден/2. [c.225] На рис. 158 приведены в таком представлении экспериментальные данные для трех исследованных материалов различных классов углеродистой стали 60, пластичной аустенитной стали 0Х14АГ12М и меди (в состоянии поставки). [c.226] По приведенным экспериментальным данным определение значений неупругих деформаций (ен)а 1, соответствующих пределу выносливости, осуществлялось следующим образом. [c.226] На рис. 159, 160 показаны зависимости аа—Ig для некоторых групп материалов, перечисленных в табл. 15 и имеющих существенные неупругие деформации при циклическом нагружении в области кривой многоцикловой усталости, построенных по экспериментальным данным с использованием уравнения (IV.4). [c.227] На рис. 162 для материалов первых трех групп (I, II, III) приведены для сравнения экспериментально найденные пределы выносливости и пределы выносливости, определенные с использованием установленных выше для каждого класса материалов соотношений. На этом рисунке штриховыми линиями ограничены области, соответствующие разнице экспериментальных и расчетных пределов выносливости 10%. [c.230] Для практической реализации метода ускоренного определения предела выносливости перечисленных выше классов материалов по диаграмме циклического деформирования существенное значение приобретает обоснование возможности построения диаграммы циклического деформирования по результатам испытания одного образца. [c.231] Решение этой задачи позволяет построить начальный участок диаграммы деформирования при циклическом нагружении по результатам испытания одного образца и по этой диаграмме с учетом результатов, приведенных выше, найти интересующую нас величину предела выносливости. [c.231] При исследовании стали 40Х(П) были получены следующие диаграммы циклического деформирования (рис. 164, а) 2 — но режиму А 2 по режиму Б с продолжительностью ступени Л ст = 10 циклов 5 — по режиму Б с продолжительностью ступени yV T == 10 циклов 4 — по результатам испытания серии образцов при постоянных уровнях напряжений. При ступенчатых режимах нагружения величина ступени составляла 20 МПа. [c.232] Анализируя экспериментальные данные, представленные на рис. 164, б, можно отметить следующее. [c.233] Как и для стали 40Х(П), для стали 15Г2АФДпс наблюдается хорошее соответствие диаграммы циклического деформирования 5, полученной по результатам испытания серии образцов при постоянных уровнях напряжений, с диаграммой 2, полученной прй ступенчатом нагружении образца и выдержке на каждой ступени N T = 10 цикл. [c.233] Наблюдаемое отличие диаграмм деформирования 2—4 объясняется, во-первых, различной продолжительностью наработки на каждой ступени, а во-вторых, рассеянием характеристик неупругого деформирования, обусловленным специфическими особенностями индивидуальных образцов. [c.233] Оптимальной продолжительностью ступени в этом случае, по-видимому, можно считать продолжительность Л ст = 5 10 циклов. [c.233] Учитывая рассеяние характеристик неупругого деформирования, обусловленное специфическими особенностями индивидуальных образцов, для получения более достоверных данных при определении предела выносливости по диаграмме циклического деформирования необходимо испытывать при ступенчатом увеличении нагрузки несколько образцов с последующим усреднением полученных результатов. [c.234] Полученные при таких режимах нагружения диаграммы циклического деформирования весьма близки к диаграммам, построенным по результатам испытания серии образцов при постоянных уровнях напряжений, а найденный по ним циклический предел упругости при соответствующем допуске на неупругую деформацию совпадает с пределом выносливости. [c.234] Для обоснования возможности определения предела выносливости по диаграммам циклического деформирования, построенным при ступенчатом увеличении нагрузки, для других металлов необходимы дополнительные эксперименты. [c.234] Приведенные выше результаты были получены при симметричном цикле растяжения — сжатия гладких образцов. [c.234] Данные по соотношению пределов выносливости и циклических пределов упругости, найденных по действительным диаграммам деформирования, при изгибе приведены в табл. 25. [c.235] Эти результаты свидетельствуют о том, что величина циклического предела упругости в ряде случаев оказывается чувствительной к влиянию вида и неоднородности напряженного состояния в той же степени, что и величина предела выносливости, что может быть использовано при разработке ускоренных методов определения пределов выносливости неоднородно напряженных образцов. [c.235] Вернуться к основной статье