ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл напряжений. Методика экспериментального определения предела выносливости из "Сопротивление материалов Изд.2 " Совокупность значений напряжений за один период их изменения Т называют циклом напряжений. Циклы напряжений, подобные показанным на рис. 15.4, назовем монотонными. Для немонотонных циклов (см. рис. 15.3) имеется очень мало экспериментальных результатов, поэтому пока трудно судить о возможности обобщать на них данные, полученные для монотонных циклов. [c.467] Для монотонного цикла основными характеристиками являются максимальное напряжение (Ттах минимальное напряжение o min, период Т или частота = 1/Т. [c.467] Если Tmin = О ИЛИ Стах = О, ТО ЦИКЛ называют пулъсаци-онным (рис. 15.5 б, г). Такой цикл характерен для зубьев, зубчатых колес или звеньев цепных передач. Для него R = О или R = —оо. Циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии R называют подобными. [c.468] Величины сгтах, Tmin, сгш, сга, называются параметрами цикла. Задав любые два из них, легко вычислить все остальные. [c.468] По результатам испытаний строят график зависимости между сгтах и N. Так как с уменьшением сгщах число циклов до разрушения N растет очень быстро, то по оси N удобно пользоваться логарифмической шкалой. График такой зависимости показан на рис. 15.7. Его называют кривой усталости (выносливости), или кривой Велера. В экспериментах на усталость обычно наблюдается значительный разброс результатов. Поэтому при построении кривой усталости используются методы статистической обработки экспериментов. [c.468] Принятое здесь число 10 циклов называют базовым. Для сталей базовое число циклов равно 10 циклов. Введение базового числа циклов позволяет принять следуюгцее определение. [c.469] Предел выносливости сгд — это наибольшее по величине значение максимального напряжения цикла, при котором образец выдерживает без разрушения базовое число циклов. [c.470] Подчеркнем, что у материала не один предел выносливости, а совокупность ад — в зависимости от коэффициента асимметрии цикла R. [c.470] Наиболее часто испытания проводят при симметричном цикле. При этом в испытательной машине обычно образец вращается, и для него реализуется та же схема нагружения чистым изгибом, что и показанная на рис. 15.1 для оси железнодорожного вагона. При симметричном цикле R = —1. Поэтому соответствующий предел выносливости обозначается через а-. Следует заметить, что при чистом изгибе максимальные напряжения возникают только на периферийных волокнах. Если же симметричный цикл реализуется в образце в условиях центрального растяжения сжатия, т.е. если напряжения в опасном сечении образца распределены равномерно, то получаемая в таких испытаниях величина предела выносливости a-ip составляет только 0,7 -i-0,9 от предела выносливости (j i, полученного при чистом изгибе образцов. [c.470] Предел выносливости при иульсациопном цикле R = 0) обозначается через (То- Испытательные машины для создания нуль-сационных и других асимметричных циклов значительно сложнее машин для испытаний на симметричный цикл в условиях чистого изгиба. Поэтому данных по таким испытаниям существенно меньше. [c.470] Проводятся также аналогичные испытания на усталость при действии касательных напряжений. Обычно они реализуются в условиях кручения образцов. Получаемые при этом пределы выносливости обозначаются через гд. По результатам этих испытаний следует, что для сталей r i 0,6 r i. [c.470] В пределах срока службы (ресурса), установленного для машины или конструкции, отдельные ее элементы могут испытывать число циклов нагружения, значительно меньше базового. [c.470] Поэтому в них можно допустить возникновение напряжений, больших по величине предела выносливости. Но эти напряжения не должны превосходить предел ограниченной выносливости, который определяется по кривой усталости как напряжение, соответствуюп] ее установленному для этого элемента числу циклов нагружения за весь срок его службы. [c.471] Экспериментально установлено также, что при частотах до 5000 циклов в минуту никакого сколько-нибудь заметного влияния частоты на предел выносливости не наблюдается. Но при очень высоких частотах (свыше 10 циклов в минуту) отмечено повышение пределов более чем на 30 процентов. [c.471] Вернуться к основной статье