Коэффициент асимметрии цикла основной

Циклы переменных напряжений. В изложении, точнее в усвоении, этого по существу несложного вопроса есть одна тру,ц-ность, свойственная всей рассматриваемой теме — обилие новых терминов и определений, которые подлежат усвоению и запоминанию. Подчеркнем, что все термины, обозначения и определения, даваемые преподавателем, должны соответствовать ГОСТ 23207—78 Сопротивление усталости. Основные термины, определения, обозначения . Естественно, говоря о запоминании определений, мы не имеем в виду текстуальное запоминание важно, чтобы учащиеся усвоили смысл этих понятий (циклы напряжений, максимальное, минимальное, среднее и амплитудное напряжения цикла, коэффициент асимметрии цикла) и могли своими словами, не искажая смысла данного понятия, дать его определение. [c.171]

Основной тип кривой усталости - кривая с четко выраженным горизонтальным участком (рис. 3.9, а). При этом выявляется физический предел выносливости. Для его обозначения к символу прибавляют индекс, характеризующий коэффициент асимметрии цикла. [c.57]

Основная причина повышения усталостной прочности образцов с трещиной — резкое возрастание градиента напряжений. Кроме того, сказывается наклеп металла у вершины трещины и наличие асимметрии цикла (при испытании образцов диa м. 5 мм с ростом трещины до 0,8 мм коэффициент асимметрии цикла изменяется от = -до0,7б). [c.136]

Влияние асимметрии цикла нагружения. Одним из основных параметров циклического деформирования, оказывающим существенное влияние на сопротивление усталости материалов, является асимметрия цикла нагружения. Это влияние можно наблюдать на обеих стадиях усталости до образования усталостной трещины и при ее развитии. В общем случае увеличение коэффициента асимметрии цикла нагружения приводит к более раннему возникновению усталостных трещин и уменьшению скорости их развития. С увеличением асимметрии цикла нагружения увеличивается также пороговое значение амплитуды коэффициента интенсивности напряжений, ниже которого не происходит роста усталостных трещин. [c.88]

Основные пороговые значения амплитуды коэффициента интенсивности напряжений о A " углеродистых сталей I и П при различных коэффициентах асимметрии цикла нагружений [c.134]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

На указанных моделях при комнатной температуре исследовалась малоцикловая прочность соединений шпилька—гайка, шпилька—корпус при осевом нагружении и коэффициентах асимметрии цикла номинальных напряжений г р = 0 (основной режим нагружения), Гдр = -ф 0,3 и Гдр = + 0,6. [c.203]

При таких исследованиях в системах нагружения должна быть обеспечена возможность проведения статического и циклического деформирования с варьируемыми скоростями и коэффициентами асимметрии цикла, с обеспечением выдержек при заданных деформациях или напряжениях, с автоматическими измерениями и регистрацией усилий и номинальных деформаций (см. гл. 2). Принципиальные схемы и основные характеристики испытательных установок указанного назначения (с программируемым и непрограммируемым электрогидравлическим приводом) содержатся также в работе [35]. [c.219]

В рассмотренные выше зависимости входят в основном характеристики механических свойств материалов, определенные при статическом нагружении. При этом предполагается, что развитие трещины происходит в каждом цикле, поэтому не учитывается накопление повреждений и изменение характеристик механических свойств материала у вершины при циклическом нагружении. Силовые, энергетические и деформационные характеристики режимов циклического нагружения, определяемые расчетом, используемые в указанных зависимостях, не учитывают влияния остаточных напряжений, изменение толщины образцов и коэффициента асимметрии цикла на реальное напряженно-деформированное состояние материала у вершины трещины, когда размеры пластических зон достаточно велики, но не происходит пластического течения всего оставшегося сечения образца. Все это ограничивает применение рассмотренных зависимостей, как правило, только исследованными-материалами, условиями испытаний, режимами нагружения и толщинами образцов и не позволяет прогнозировать условий перехода к нестабильному развитию трещин и закономерностей нестабильного развития трещин. [c.31]

На практике встречаются в основном асимметричные циклы. Коэффициентом асимметрии цикла называют отношение [c.25]

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

О — средняя величина предела выносливости основного металла, соответствующая базе 10 циклов нагружения — коэффициент асимметрии цикла с — коэффициент, зависящий от количества циклов нагружения конструкции в процессе ее эксплуатации а, Ь — параметры, зависящие от величины эффективного коэффициента концентрации напряжений (табл. 2). [c.256]

Испытания на выносливость с помощью пульсатора при базе испытаний 5—10 млн. циклов требуют много времени. Большая производительность исследований может быть достигнута при применении специальных испытательных стендов. В Харьковском политехническом институте им. В. И. Ленина спроектирована высокопроизводительная установка, позволяющая испытывать зубчатые колеса на изгиб зубьев при любом положительном коэффициенте асимметрии. Установка состоит из испытательной машины, измерительных средств с регистрирующей аппаратурой и тарировочного устройства. Основным узлом испытательной машины является нагружатель инерционного типа, возбуждающий рабочую силу и имитирующий реальные условия зацепления зубчатой пары колесо — рейка (рис. 82). На машине установлены четыре нагружателя. Одновременно испытывают восемь зубчатых колес. Нагружение зубьев производится Т-образным рычагом 3 со сменными шлифованными накладками 4, сидящими на оси 5. Испытуемые зубчатые колеса 6 расклинены прижимными планками 8 с помощью болтов [c.275]

Остаточные напряжения от сварки и других технологических операций (гибка, правка, наклеп) Цд учитываются при определении коэффициентов асимметрии г цикла напряжений путем их алгебраического суммирования с напряжениями от нагрузок при этом величина Пд принимается не более Оо а Для основного металла или металла шва и учитываются только остаточные напряжения растяжения. [c.229]

Интенсивность накопления пластических деформаций в зависимости от асимметрии цикла при прочих равных условиях определяют из этого же уравнения, причем для коэффициентов асимметрии г от 1 до —0,6 при сравнительно больших значениях коэффициента %. Приближенно можно считать, что интенсивность накопления пластических деформаций в основном зависит от максимального напряжения цикла тах квазистатическое разрушение определяется уровнем максимальных напряжений. [c.112]

Основной характеристикой влияния асимметрии цикла на сопротивление усталости является коэффициент %, определяемый по формуле [c.383]

Если 1 = Опр определено для цикла с коэффициентом асимметрии Ro> то возможны четыре основных случая расчета. [c.173]

При решении вопроса о влиянии различных факторов на диапазон изменения шага усталостных бороздок необходимо показать, от какого параметра в большей степени они зависят максимального коэффициента интенсивности напряжений или размаха коэффициента интенсивности напряжений в переменном цикле. В случае нестационарного режима нагружения за счет изменения асимметрии цикла i >0 происходит существенное изменение диапазона возможных величин AKi)i, а следовательно, и величин б . Нестационарный режим нагружения основное влияние оказывает на предельную величину шага усталостных бороздок 6 характеризующей переход в развитии трещины от стабильного к нестабильному разрушению. Граница перехода от разрушения по механизму сдвига тип II) к отрыву характеризуется аналогичной зависимостью изменения величины Л/Г], что соответствует случаю стационарного режима на-гружения (рис. 118). [c.275]

Основными типами испытаний при малоцикловом нагружении являются испытания при симметричном и асимметричном циклах деформаций и напряжений. Для оценки влияния на характеристики деформирования и разрушения асимметрии цикла напряжений и деформаций проводят испытания не менее чем при трех коэффициентах асимметрии Rg и Re- [c.119]

Большинство факторов, оказывающих воздействие на сопротивление материалов усталости, а следовательно, в большей или меньшей степени влияющих на закономерности образования нераспространяющихся усталостных трещин, можно разделить на четыре основные группы. К первой группе относятся особенностп геометрического строения деталей, а именно их размеры, острота и глубина концентраторов напряжений, — иными словами, все параметры, которые определяют неравномерность распределения напряжений в деталях. Вторая группа — факторы, связанные с режимом нагружения, такие, как, например, уровень максимальных напряжений цикла и коэффициент асимметрии цикла, нестационарность режима нагружения, существование перегрузок и др. К этой группе можно отнести и факторы, связанные со схемой приложения нагрузки. Третья группа — факторы, связанные с механическими свойствами и структурой материала, из которого изготовлены детали. К четвертой группе относятся факторы, связанные с внешними условиями, в которых эксплуатируются различные детали температура, коррозионная среда, вакуум и др. [c.69]

В заключение можно отметить, что скорость развития усталостных трещин в сплаве ТП,5А11Мп зависит в значительггой мере от коэффициента асимметрии цикла. Скорость развития трещины в сварных соединениях немного больше, чем в основном материале, несмотря на значительные структурные изменения в зоне шва. [c.192]

Натурные и модельные тензометрические исследования трубопроводов, внутрикорпусных устройств ВВЭР [10, 13, 16] показали наличие высокочастотных вибрационных напряжений преимущественно с небольшими аляшитудами, действующих на фоне низкочастотных напряжений с большими амплитудами от основных нагрузок. Эти вибрационные (в том числе резонансные) напряжения обусловлены гидро- и аэродинамическими усилиями от потоков теплоносителя, механическими колебаниями и сейсмическими усилиями, характеризующимися большими коэффициентами асимметрии цикла и суммарным числом циклов (10 —10 ). Применительно к такому характеру двухчастотного длительного нагружения в последние годы осуществлен ряд исследований, позволяющий дать оценку снижения малоциклового ресурса конструкций за счет наложения вибрационных напряжений [16, 21]. [c.42]

Трещина за каждый цикл нагружения получает незначитель-Бое приращение, так что ее распространение можно считать ква-зистатическим, пренебрегая динамическими эффектами. Как показывают расчеты, коэффициент интенсивности напряжений Ки у вершины трещины вдоль ее траектории развития практически равен нулю. Поэтому при определении живучести можно использовать зависимость скорости распространения трещины от коэффициентов интенсивности напряжений, установленной экспериментальным путем на опытных образцах с трещиной при разрушении нормальным отрывом, когда /Сы=0. Зависимость, связывающая скорость роста трещины и наибольший коэффициент интенсивности напряжений Ki цикла /Стах или его размах А/С=(1—ЮКтах лри постоянном коэффициенте асимметрии цикла Я = Кт1п/Ктах и всех других условиях испытаний, дается диаграммой усталостного разрушения (см. рис. 12, где изображена схема типичной диаграммы усталостного разрушения в логарифмических координатах Igv—Ig/ max). По диаграмме усталостного разрушения устанавливают следующие основные характеристики циклической трещиностойкости материала [89] [c.42]

Скорость роста усталостных трещин исследовали при внецент-ренном растяжении плоских компактных образцов, вырезанных из стыковых сварных соединений толщиной 50 мм, прошедших и непрошедших отпуск по указанному режиму. Односторонний боковой надрез в образце, от которого инициировалась усталостная трещина, наносили в основном металле, металле шва или околошовной зоне (по границе шва с основным металлом), выявляемых травлением. Испытытывали образцы при коэффициенте асимметрии цикла Л == 0,1 и частоте нагружения /" = 10 Гц. [c.255]

Для случая нагружения I расчетный коэффициент асимметрии цикла Rt, для кранов общего назначения определяют исходя из напряжений аи,п— при положении тележки без груза на расстоянии в 1/4 пролета от опоры моста для балок и при минимальном усилии в стержне для ферм атах — при положении тележки с грузом, соответствующем максимальному изгибающему моменту для балок и максимальному усилию в стержне для ферм. У кранов, занятых в технологических процессах, расчетные положения тележек на мостах в основном обусловлены расположением оборудования. Коэффициент толчков-= 1 -f- 0,5 кт — 1), динамический коэффициент = 1 + 0,5 (ijjn — 1), где 1зц — см. п. 1.8. [c.431]

В работе [275] представлены материалы Исследования механизма смыкания берегов трещины методом двухступенчатых реплик в технически чистом титане. Оказалось, что смыкание вызвано отклонением траектории трещины и появлением участков сдвигового разрушения. Смыкание трещины препятствует уменьшению коэффициента инт сивности напряжений до минимального значения цикла и происходит не по всей длине трещины, а лишь в отдельных точках ее поверхности. Для изучения этого явления Пеллу и др. [276] использовали электронную фрактографию. Они установили, что в условиях плоской деформации эффекты смыкания в алюминиевых сплавах незначительны. Исследование смыкания берегов трещины в вакууме показало [277], что оно больше, чем на воздухе. Возможно, это связано с большой зоной пластической деформации при вершине усталостной трещины. Известно, что закрь1тие трещины сопровождается распространением крупных усталостных трещин. Оно рассматривается как основной фактор, определяющий влияние коэффициента асимметрии цикла при низких скоростях распространения трещины (da/dN 10 м/цикл), при которых его роль возрастает вследствие уменьшения размаха коэффициента, интенсивности напряжений [278]. Это позволяет предположить, что закрытие трещины должно иметь важное значение в процессе распространения микротрещин в прйпороговой области, причем оно может быть болёе значительным, чем в случае крупных трещин. [c.181]

Если на основные деформации (напряжения) ешах (О шах) и ва ( а) ОТ механических и тепловых нагрузок накладываются высокочастотные вибрационные напряжения с амплитудой Sob ( ав) (от механических, гидродинамических и аэродинамических вибраций и от местных температурных пульсаций потоков жидкостей и газов), то вибрационные деформации (напряжения) при стационарных режимах учитывают через коэффициенты асимметрии цикла г и г. Для переходных эксплуатационных режимов учет BH6pauH0iiiibix деформаций (напряжений) осуществляют введением коэффициентов снижения долговечности, зависящих от соотношения амплитуд [c.129]

Основной причиной поломки листов являются их усталостные разрушения. Если амплитуду деформации рессоры обозначить Д/, то прогиб рессоры при колебаниях будет изменяться от = = — Д/ до /п1ах = /ст + Д/ и в листах возникнут циклические напряжения. Амплитуда цикла Оа больше у более толстых коренных листов. У коротких листов напряжения от затяжки складываются с напряжениями от внешней нагрузки и они работают при более высоких средних напряжениях цикла о , а следовательно, при более высоких значениях коэффициента асимметрии цикла г. Поэтому дчя коротких листов в соответствии с теорией усталостного разрушения могут быть приняты более высокие предельные напряжения а,. [c.315]

Характер влияния ОСН на скорость роста усталостной трещины определяется главным образом размахом напряжений от внешней нагрузки До и коэффициентом асимметрии цикла R, которые обусловливают степень релаксации ОСН, причем в наибольшей мере влияние ОСН проявляется при небольших значениях размаха коэффициета интенсивности напряжений АЩ [316, 256]. Результаты работ по нормированию пределов вьшосливости сварных соединений и узлов с этих позиций представлены на рис.9.5.4. Можно видеть, что в наибольшей степени влияние ОСН проявляется при симметричном цикле напряжения. С ростом асимметрии цикла влияние ОСН понижается. Для сварных соединений с ОСН, не превьппающими половины предела текучести основного металла, разбитых на девять классов от AD до A8 [c.344]

Результаты исследования влияния коэффициента асимметрии цикла К на циклическую трещиностойкость основного металла и металла шва (рис. 71—72) показали, что повышение скорости роста трещины при изменении Л с О до 0,7 наблюдалось не только на первом участке диаграммы при малых K, но и на среднеамплитудном, где скорость роста трещины возрастала до двух (для стали 08X1812Т), трех (для металла сварного шва) раз по сравнению с испытаниями при Л = 0. [c.135]

Рис. 3. Основные параметры цикла при испытаниях на усталост . а - схема цикла напряжений б - циклы напряжений и соответствующие им значения коэффициентов асимметрии

Исследования проводили в условиях постоянной растягивающей нагрузки и при циклическом нагружении образцов. Статические испытания при постоянном напряжении производили на специально сконструированной многопозиционной установке, позволяющей создавать в образцах различные по величине растягивающие напряжения. Испытания на циклическую выносливость проводили в условиях напряжения растяжения переменной величины на разрывной машине ГРМ-1 с гидропульсатором. Условия испытания нагрузка знакопостоянная, асимметричная (коэффициент асимметрии 0,5) при частоте нагружения 200 циклов в минуту на базе испытания ЫО циклов. Одновременно производили испытания натурных образцов сварных стыковых соединений и основного металла, вырезанных из труб действующего рассолонровода с размерами, аналогичными экспериментальным. [c.236]

Как в наплавленном слое, так и в основной стали пороговые значения AKi сильно зависят от асимметрии цикла (см. тс. 2). G повышением коэффициента асимдгетрии цикла R значения AKth снижаются. [c.207]

При представлении данных в координатах gda/dn — IgA/ i влияние асимметрии цикла наблюдается в основном в околопороговой области, где увеличение R приводит к последовательному увеличению скорости роста трещин и снижению порогового размаха коэффициента интенсивности напряжений AKtHiR) в соответствии с экспериментально установленными зависимостями [c.163]

Определить величину допускаемого напряжения для балки, изготовленной из углеродистой стали (ст. 35) с характеристиками а = 370 Мн1м и o j=280 Мн/м и подвергающейся переменному изгибу при цикле с коэффициентом асимметрии г=—0,6. Основной коэффициент запаса прочности считать равным — действительный коэффициент концентрации надряжен,ий кд= масштабный коэффициент а —1,72, динамический коэффициент я = 2. [c.403]

На рис. 15 показан основной режим асимметричного нагружения (участок А) е коэффициентами интенсивности напряжений цикла минимальным Kmin и максимальным /( ах и режим перегрузки (участок Б) о коэффициентами интенсигности напряжения перегрузочного никла максимальным Кщах и минимальным Коэффициенты асимметрии основного R и перегрузочного R" циклов определяются отношениями [c.196]

Отличие этой формулы от основной, применяемой для расчета на выносливость деталей машин (стр. 13), заключается в том, что коэффициент отнесен не только к переменной, но и к постоянной составляющей напряжений. Это сделано потому, что по опытным данным для сварных соединений с умеренной концентрацией напряжений коэффициент гладких и надрезанных образцов одинаков и эффективный коэффициент концентрации, выч11сленный по подобным циклам, не зависит от асимметрии цикла. [c.85]

Испытания на трещиностойкость при циклическом нагружении (основные) -выполняются для следующих условий нагружение по простому периодическому закону с синусоидальной формой цикла, коэффициент асимметрии R = —0,1 частота / = = 10—20 Гц, число циклов iV lO [16]. При специальных испытаниях имитируются эксплуатационные условия работы конструкций, применительно к которым определяются характеристики трещиностойкости. В процессе испытаний устанавливают скорость роста трещины У(А//А Л , dljdN), где А/ — средний при- [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...