Асимметрия напряжений цикла

Коэффициентом асимметрии напряжений цикла R называют отношение минимального напряжения цикла к максимальному [c.15]

Отношение минимального напряжения цикла к максимальному называют коэффициентом асимметрии цикла [c.331]

Рис. 55. Кривые усталости конструкционной стали для различных напряжений цикла (а) и коэффициентов асимметрии цикла (б)

Отношение минимального напряжения цикла к максимальному называется коэффициентом асимметрии цикла напряжений н обозначается через Яа или Я . [c.330]

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]

Нам приходилось сталкиваться с толкованием предела выносливости как предельного значения не максимального напряжения цикла, а его амплитуды. Это верно лишь для симметричного цикла либо в случае испытаний образцов при постоянных средних напряжениях при испытаниях же образцов с постоянным коэффициентом асимметрии (только они и рассматриваются) такое определение ошибочно. [c.174]

Удвоенная величина амплитуды колебаний напряжения называется размахом цикла. Отношение минимального напряжения цикла к максимальному с учетом знаков этих напряжений называется коэффициентом асимметрии и обозначается буквой г. [c.340]

Диаграмма предельных напряжений. Чтобы охарактеризовать сопротивляемость материала действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строят так называемую диаграмму предельных напряжений (рис. 581). В ней по оси ординат откладывают наибольшее а акс и наименьшее о напряжения цикла, а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла ас (диаграмма Смита). Их предельные значения а,, определяются при данной [c.662]

То, что в качестве периодической функции выбран синус, не существенно, форма цикла мало влияет на условия разрушения, существенно число циклов п, после которого происходит разрушение. Закон изменения напряжения по уравнению (19.10.1) осуществляется, например, при изгибе вала, несущего тяжелый маховик. Элементы материала вала испытывают попеременно растяжение и сжатие одинаковой интенсивности, при постоянной угловой скорости й) напряжение есть (Т = а sin at. Такой цикл называется симметричным. Степень асимметрии цикла принято характеризовать параметром г, который определяется как отношение минимального напряжения цикла к максимальному [c.678]

Естественно, что введение дополнительного параметра (показателя асимметрии цикла) делает задачу экспериментатора более громоздкой, а для испытаний необходимо располагать уже не одним, а несколькими десятками одинаковых образцов. Образцы разбивают на группы, для каждой из которых при испытании фиксируют значение среднего напряжения цикла Стт) а, предельную амплитуду а а определяют по базовому числу циклов, подобно тому как это делали для симметричного [c.481]

Закон изменения главного напряжения о во времени представлен кривой, показанной на рис. 404. Наибольшее и наименьшее напряжения цикла обозначим через и On,i . Их отношение называется коэффициентом асимметрии цикла [c.385]

Естественно, что введение дополнительного параметра (показателя асимметрии цикла) делает задачу экспериментатора более громоздкой, а для испытаний необходимо располагать уже не одним десятком, а несколькими десятками одинаковых образцов. Этот запас образцов разбивается на группы, для каждой из которых при испытании фиксируется значение среднего напряжения цикла а , а предельная амплитуда Од определяется по базовому числу циклов, подобно тому как это делалось для симметричного цикла. Кривая усталости (о , Jg N) получается схожей с показанной на рис. 408, по, естественно, с другими числовыми значениями, зависящими от заданного а, . [c.391]

Когда по мере увеличения асимметрии знакопостоянного цикла максимальные предельные напряжения достигают предела текучести От, предельное состояние по усталостному разрушению сменяется предельным состоянием по образованию пластических деформаций, что соответствует горизонтальной линии на рис. 6.13. [c.120]

Отношение минимального напряжения цикла к максимальному характеризует его асимметрию и называется коэффициентом асимметрии цикла [c.130]

Совокупность последовательных значений напряжений за один период их изменения называют циклом напряженИЙ (рис. 1.2). Минимальное и максимальное напряжения цикла обозначим соответственно через и Их отношение называется коэффициентом асимметрии цикла [c.14]

Следует отметить, что длительные выдержки напряженных образцов из титановых сплавов под слоем солей в интервале 250—500°С могут не привести непосредственно к коррозионным разрушениям, но резко снизить их работоспособность, в частности усталостную прочность. Интересные данные по этому вопросу получены Б.А. Колачевым с сотрудниками [46]. Для изучения влияния солевой коррозии на усталостные характеристики был взят сплав ОТ4 в виде листового материала толщиной 1 мм. Образцы, отожженные в вакууме при 670°С ч), выдерживали на воздухе без соли и с солевой коркой при 350 и 400°С в течение 96 ч под нагрузкой й без нее, а затем испытывали на усталость при 20°С. В табл. 7 представлены данные о влиянии солевой коррозии на число циклов до разрушения при растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Максимальное напряжение цикла составляло 450 МПа. Выдержка образцов с солевой коркой при 350°С без приложения нагрузки не снижает числа циклов до разрушения. Число циклов до разрушения образцов с солевой коркой после выдержки при 400°С в 2,8 раза меньше, чем образцов, выдержанных на воздухе при 400 0 без солевой корки. При действии напряжений/ (температура 350°С) число циклов до разрушения образцов с солевой коркой в 6 раз меньше, чем образцов без солевого покрытия. Очагами усталостных разрушений служат коррозионные повреждения поверхности. [c.46]

Используя вышеприведенные обоснования того, что некоторые профили усталостных бороздок характерны для финальной части стабильного роста трещины, а также другие признаки процессов деформации разрушения материала с разной интенсивностью, можно провести предварительную селекцию профилей бороздок (механизмов разрушения материала) и отнести к начальной или конечной фазе развития трещины на II стадии. Это вполне обосновано в том случае, когда точного профиля бороздки нет, а есть только морщинистая поверхность [135, 142], отвечающая процессу затупления вершины трещины. Вместе с тем, хотя пластическое затупление типично для нагружения материала при положительной асимметрии цикла, оно не наблюдается в слз ае циклов с высокой отрицательной асимметрией, когда минимальное напряжение цикла отрицательно по знаку и является сжимающим [140]. Переход от пульсирующего цикла нагружения к асимметричному циклу со сжимающим напряжением не меняет треугольной формы профиля бороздки с гладкой поверхностью, но сама величина шага возрастает при указанном переходе. Причем наиболее значительное возрастание имеет именно та часть профиля бороздки, которая обращена к предыдущей бороздке, сформированной при пульсирующем цикле нагружения. Такая ситуация при формировании усталостных бороздок может быть объяснена только в том случае, если принять во внимание возможность формирования части профиля усталостных бороздок на нисходящей ветви нагрузки (в полу-цикле разгрузки материала). [c.165]

При нерегулярном нагружении возникает дополнительное влияние на рост трещины переходных режимов нагружения, которые усиливают или ослабляют влияние асимметрии цикла. Это приводит к возникновению переходных процессов в пределах нескольких циклов нагружения после смены режима. Уменьшение минимального напряжения, что соответствует увеличению асимметрии цикла без изменения максимального напряжения цикла, в течение нескольких переходных циклов нагружения сопровождается постепенным увеличением, а далее — снижением шага усталостных бороздок. Аналогичным образом реализуется переход от меньшего к большему максимальному напряжению при неизменном минимальном напряжении цикла, как в случае однократного изменения режима, так и в случае его многократного изменения в направлении роста трещины. Наличие зоны пластической деформации в вершине трещины порождает эффекты взаимного влияния нагрузок на переходных режимах нагружения. Наблюдаемые флуктуации обусловлены неравномерностью протекания переходных процессов вдоль всего фронта трещины. Вносимое возмущение на переходном режиме нагружения материала в процесс роста трещины в результате возрастания размаха напряжения первоначально реализует более интенсивное повреждение материала в срединной части образца. Только после выравнивания распределения энергии вдоль всего фронта трещины в течение некоторого периода циклического [c.290]

Нагружение образца осуществляется двумя блоками с возрастанием и убыванием минимального напряжения цикла [15-20]. Сохранение максимального напряжения от цикла к циклу позволяет уменьшить влияние переходных режимов нагружения на рост трещин из-за эффекта пластического затупления вершины трещины. Критерием достижения закрытия и открытия трещины соответственно на этапе уменьшения и возрастания минимальной величины напряжения служит неизменность величины шага усталостных бороздок (рис. 6.4). Применительно к несквозным поверхностным трещинам было показано, что оцениваемая величина напряжения раскрытия трещины может составлять 20 % от максимального напряжения при асимметрии цикла R = 0,1. Следует подчерк- [c.290]

Обычно поправочную функцию на асимметрию цикла представляют через соотношение напряжения Оор, при котором начинается раскрытие берегов трещины, и максимальным напряжением цикла Стах- Между этим соотношением и поправочной функцией, которая рассматривается в данном разделе, имеется соотношение [c.300]

Первый из возможных процессов с замедленным накоплением деформации ползучести сопровождается поцикловым смещением циклической диаграммы деформирования и возникновением асимметрии напряжений цикла, поскольку релаксация напряжений А а на этапе выдержки не компенсируется упрочняющим эффектом в очередчом полуцикле, т. е. 5( +1) >5 (Л +2) [c.230]

АСИМ (теплоизолнц. материал) 3—299 Асимметрия напряжений цикла 1—107 AGT-28 (ткань) 3—346 Асфальт битумный 3—465 [c.497]

На рис. 189, а представлена ехема диаграмм Смита. Кривая предельных напряжений Од апроксимирована линией АВС, наклонный участок АВ которой соединяет точки а 1 (предел выносливости симметричного цикла) и а (предел прочности), а горизонтальный участок ВС соответствует пределу текучести Оо.з- Точка 1 представляет произвольный цикл с максимальным напряжением 01, средним и с коэффициентом асимметрии г -1. Штриховая линия аЬ, проведенная через точки 1 и О, изображает одинаково опасные максимальные напряжения циклов того же уровня с различными значениями г. Для точки I эквивалентное по повреждающему действию напряжение ст, приведенное к г = -1 (точка а), находится из соотношения [c.311]

Для большинства металлов характерной особенностью кривой вынос, 1ИВОСТИ является наличие горизонтальной асимптоты Последняя является следствием того, что при некотором значении наибо.1ьшего напряжения цикла образец может выдержать теоре-тичес и бесконечно большое число циклов нагружения. Это напряжение, как отмечалось, носит название предела выносливости и обозначается в обш,ем случае Ог, где г — коэффициент асимметрии цикла При симметричном цикле г = —1, а потому о,- = а 1. [c.225]

Рмакс = Ра Рыт Рс Ра-Удвоенная величина амплитуды колебаний напряжений называется размахом цикла. Отношение минимального напряжения цикла к максимальному с учетом знаков этих напряжений называется характеристикой цикла или коэффициентом асимметрии цикла, н обозначаетОА буквой г, т. е. [c.592]

Значения коэффициентов асимметрии цикла для различных видов циклов приведены в табл. 22. Очевидно, для полного суждения о характере действия циклической нагрузки кроме характеристики цикла г должно быть извеетно хотя бы максимальное или минимальное напряжение цикла. [c.593]

Испытания показывают, что с росто.м N уменьшается абсолютное значение За/йМ и кривая распределения предела выносливости имеет горизонтальную асимптоту. Значит, при каком-то числе циклов испытание образца необходимо прекратить. Это число циклов Л о принято называть базой испытаний. Для различных материалов приняты различные базы испытаний так, для стальных образцов Уо=10 , для цветных металлов и сталей, закаленных до высокой твердости, Л/о = 10 и т, д. Наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания, называется пределом выносливости и обозначается (рис. 2.112). Для образцов при коэффициенте асимметрии цикла —1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются 0 , а при касательных напряжениях т , . [c.246]

Наибольшее значение максимального напряжения цикла, при котором образец не разрушается до базы испытания. Предел выносливости обозиачается через где индекс R соответствует коэффициенту асимметрии цикла. Так, для симметричного цикла обозначение предела выносливости принимает вид адля пульсацион-ного - Oq и т. д. [c.91]

Соединяем линиями все точки, изображающие максимальные и минимальные предельные напряжения циклов. Очевидно правая крайняя точка диаграммы (точка D) соответствует циклу, при котором СТмакс = о н = ас, г=1, т. е. постоянной нагрузке. Предельным напряжением в этом случае является предел прочности материала. Следовательно, абсцисса и ордината точки D равны пределу прочности материала. Таким образом, ординаты точек линии AD соответствуют пределам выносливости материала при различных значениях коэффициента асимметрии циклов. [c.663]

Впервые циклическая долговечность для симметричного цикла была исследована Велером, который установил, что каждой амплитуде Оа соответствует своя циклическая долговеч-ность N, т. е. число циклов напряжений, Е1ыдерживаемых кон- О N струкцией до усталостного разрушения. График, характери- Рис. 8.20 зующий зависимость между амплитудами цикла Оа и циклической долговечностью N для одинаковых образцов, построенный по параметру коэффициента асимметрии цикла (рис. 8.20), носит название кривой усталости. Для сталей кривая усталости при некотором напряжении a/j, называемом пределом выносливости, имеет тенденцию выхода на асимптоту, параллельную оси ON. При N 10 кривая усталости практически приближается к этой асимптоте. Таким образом, при а с практически разрушение не происходит при очень большом числе циклов. Однако у материалов типа алюминия, меди и других не существует определенного предела выносливости и кривая усталости приближается к оси ON при большом числе циклов. Для таких материалов назначается предел ограниченной выносливости а/ лг — наибольшее напряжение цикла, которое материал выдерживает при заданном Обычно yV ,p = ]0 (рис. 8.21). [c.173]

Исследования высокопрочной стали ЗОХГСА, используемой для изготовления элементов конструкций стоек шасси ВС, было выполнено с целью оценки влияния геометрии концентратора на соотношение между длительностью периодов зарождения и роста трещины. Испытанию на трехточечный изгиб (испытания выполнены Г. М. Трофимовым) подвергали образцы прямоугольного сечения 10x20 мм с надрезом глубиной 2 мм при трех уровнях максимального напряжения цикла 900, 1200 и 1500 МПа с асимметрией цикла нагружения 0,33, [c.62]

Последовательное снижение минимального напряжения цикла связано с переходом через ноль. Сравнение процесса формирования усталостных бороздок в случае сохранения постоянного максимального напряжения цикла при чередовании пульсирующих циклов и циклов с отрицательной асимметрией позволяет проследить роль сжимающей части цикла нагружения в кинетике трещин [6]. Испытания прямоугольных образцов толщиной 10 мм с центральным отверстием из алюминиевых сплавов Д16Т и В95 путем растяжения с чередованием циклов отрицательной асимметрии и пульсирующих циклов при сохранении неизменным максимального напряжения цикла показали, что шаг усталостных бороздок при переходе к отрицательной асимметрии цикла возрастает и мало отличается для обоих сплавов (рис. 6.5). С увеличением асимметрии цикла наблюдалось возрастание различий соседних шагов усталостных бороздок для пульсирующего и асимметричного цикла независимо от уровня максимального напряжения цикла (табл. 6.1). В направлении распространения трещины происходило снижение расхождений между шагом усталостных бороздок для разной асимметрии цикла при разном уровне минимального напряжения так же, как при возрастании шага бороздок, что нашло свое отражение в полученных поверхностях поправочных функций на отрицательную асимметрию цикла нагружения (рис. 6.6). Наиболее заметным влияние отрицательной асимметрии цикла было получено для сплава В95. При возрастании КИН имеет место снижение влияния отрицательной асимметрии цикла нагружения на скорость роста трещины, характеризуемую шагом усталостных бороздок, в пределах 10 %. Это означает, что в направлении роста трещины при разном уровне асимметрии цикла нагружения необходимо иметь не только поправку на асимметрию цикла, но и на возрастающую величину КИН. [c.291]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...