Предел Влияние концентрации напряжений

Влияние концентрации напряжений. В местах резкого изменения поперечных размеров детали, у отверстий, надрезов, выточек и т. п. возникает, как известно, местное повышение напряжений, снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка (или Кх), который определяется экспериментальным путем. Указанный коэффициент представляет собой отношение предела выносливости а 1 гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливости образца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжений, т. е. [c.227]

Заметим, что степень влияния концентрации напряжений на пределы выносливости зависит от вида напряженного состояния. При циклическом кручении, например, эффективные коэффициенты концентрации оказываются обычно более низкими, чем при изгибе для одних и тех же конструктивных форм (рис. 567 и 568). Соотношение между коэффициентами при изгибе и кручении, представленными [c.606]

Влияние концентрации напряжений. Резкие изменения формы детали, отверстия, выточки, надрезы и т. п. значительно снижают предел выносливости по сравнению с пределом выносливости для гладких цилиндрических образцов. [c.314]

Как оценивается влияние концентрации напряжений на величину предела выносливости [c.93]

Фактическое снижение пределов выносливости вследствие влияния концентрации напряжений оценивается эффективными коэффициентами концентрации [c.94]

Влияние концентрации напряжений на величину предела выносливости деталей оценивается эффективным коэффициентом концентрации напряжений. [c.260]

Фактическое снижение пределов выносливости вследствие влиянии концентрации напряжений оценивается эффективными коэффициентами концентрации К = а. / а.и, А", = х- / т-и, [c.56]

Общий коэффициент снижения предела выносливости при симметричном цикле. Совместное влияние концентрации напряжений, масштабного эффекта и качества (состояния) поверхности учитывают коэффициентом [c.182]

Общий коэффициент снижения предела выносливости детали при симметричном цикле, учитывающий только суммарное влияние концентрации напряжений, абсолютных размеров детали и качества обработки поверхности, вычисляется по формулам [c.353]

На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести. В остальной части поперечного сечения напряжения будут еще возрастать до величины предела текучести Стт, при этом зона пластичности у концентратора будет увеличиваться (рис. 120). Таким образом, пластичность способствует выравниванию напряжений. На этом основании принято считать, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации для таких материалов близок к единице. При ударных и повторно-переменных нагрузках, когда деформации и напряжения быстро изменяются во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает и вредное влияние концентрации напряжений сохраняется. Поэтому в расчетах на прочность учитывать концентрацию напряжений необходимо. [c.120]

Чтобы определить предел выносливости для рассчитываемой детали, надо знать, какое влияние оказывают на него различные факторы. Влияние этих факторов более или менее полно изучено лишь для симметричного цикла изменения напряжений. Кратко рассмотрим влияние на предел выносливости концентрации напряжений, абсолютных размеров и состояния поверхности деталей. [c.555]

Рассмотрим процесс испытаний по определению и их результаты. Образцом (рис. Х1.5, а) назовем стержень круглого поперечного сечения диаметром = 10 мм, полированный, в котором влияние концентрации напряжений на результаты испытаний исключается с помощью галтели большого радиуса р в опасном сечении так, что практически можно считать образец не имеющим источников концентрации. Элемент системы, не удовлетворяющий хотя бы одному из перечисленных для образца условий, будем называть деталью. В справочных таблицах даются значения пределов выносливости для образцов. [c.335]

Рис. 7.10, График функции, характеризующей влияние концентрации напряжения и размеров сечения на предел выносливости

На рис. 7.21 приведены кривые распределения действующих напряжений в области двух уровней концентрации напряжений для элемента с поверхностно упрочненным слоем толщиной Л. На рисунке нанесены также кривые распределения предела выносливости материала (Т-1 и остаточных напряжений От- При более высокой концентрации напряжений, характеризуемых кривой 1, усталостное разрушение должно возникнуть в точке А, так как подслойная область с пределом выносливости ( T-i) p напряжена незначительно. При более умеренной концентрации с распределением по кривой 2 разрушение должно возникнуть в точке В по основному материалу подслойной области, нагруженной растягивающими остаточными напряжениями. В этих случаях в значительной степени устраняется влияние концентрации напряжений на предел выносливости детали (а 1)д в номинальных напряжениях. [c.157]

Использование представленного соотношения правомерно, начиная с расстояния не менее 1 мм от поверхности, когда влияние концентрации напряжений у поверхности отверстия пренебрежимо мало на начальном этапе роста трещины. Вместе с тем в этом случае в расчете эквивалентного напряжения интегрально учитывается влияние всех процессов упрочнения и разупрочнения материала в связи с развитой пластической деформацией в области малоцикловой усталости уже в первом цикле приложения нагрузки. Следует подчеркнуть, что выявленные в эксплуатации трещины по своему размеру (в пределах 1 мм) и по характеру возрастания шага усталостных бороздок (линейная зависимость от длины) относят к малым трещинам. Для них точнее и корректнее использовать понятие не напряжения, а размаха деформации или /-интеграла в связи с развитой пластической деформацией (см. главу 5). Вместе с тем для оценки относительных характеристик реализуемого процесса в эксплуатации и при проведении стендовых испытаний представление об эквивалентном напряжении остается по-прежнему корректным. Это связано с тем, что независимо от того, каким образом реализовано нагружение материала, рассматриваемой величине шага усталостных бороздок ставится в соответствие единственное значение именно эквивалентного коэффициента интенсивности напряжения. Его величина полностью определяется эквивалентным напряжением. [c.550]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений — характеристика влияния концентрации напряжений на величину предела выносливости. [c.119]

Процесс контактной усталости отличается признаками, характерными для любого вида усталости (образование и постепенное развитие трещин, наличие в ряде случаев физического предела усталости, влияние концентрации напряжений, зависимость долговечности от нагрузки) и некоторыми индивидуальными. К иим относятся специфическое напряженное состояние при контактном нагружении, значительная пластическая деформация поверхностного слоя, явления трения и износа, протекающие параллельно с контактной усталостью, расклинивающая роль смазки, попадающей в трещины, а также некоторая условность критерия разрушения, связанная с тем, что контактно-усталостные выкрашивания в отличие от обычных усталостных разрушений приводят не к внезапным, а к постепенным отказам. [c.272]

На основании этой теории удалось объяснить явление тренировки металла при напряжениях, близких к пределу усталости, показать связь между величинами пределов усталости при растяжении, сжатии, изгибе и кручении, установить зависимость между пределом усталости при одноосном нагружении и сложном напряжении, а также в условиях асимметричного цикла, вывести зависимость между пределом усталости гладких образцов и образцов с надрезом и объяснить природу влияния концентрации напряжения. [c.52]

Образцы с различными надрезами (типы IV, V, VII) применяют для определения чувствительности материала к концентрации напряжений, имеющей место в различных деталях около отверстий, резьбы, галтелей, шпоночных канавок и т. п. Влияние концентрации напряжений на величину предела усталости характеризуется эффективным коэффициентом концентрации напряжений, выражающимся формулами (для симметричного цикла) [c.469]

Термохимическая обработка применяется в случаях, когда необходимо повышение износоустойчивости шеек вала. Помимо этого цементирование, а особенно азотирование уменьшают влияние концентрации напряжений на предел усталости. [c.507]

Наличие концентрации напряжений (надрезов) снижает предел выносливости серого чугуна тем больше, чем выше его прочность. Эффективный коэффициент концентрации напряжений серого чугуна колеблется в пределах 1,0—1,6. Влияние концентрации напряжений на предел усталости приведено в табл. 18. [c.75]

Несколько позднее обнаружили, что различные сорта стали и других металлов обладают разной чувствительностью к надрезу. Ввиду важности этого вопроса были проведены исследования в направлении определения влияния концентрации напряжения на предел усталости. [c.7]

Результаты исследований сопротивления усталости образцов с ненагруженными рабочими гранями витков (рис. 6.10) подтвердили вывод о превалирующем влиянии концентрации напряжений от изгиба над концентрацией напряжений от растяжения. Предел выносливости таких образцов в 3 раза выше, чем для резьбовых соединений с одинаковой геометрией резьбы. [c.190]

Степень влияния концентрации напряжений на предел выносливости характеризуется эффективным коэффициентом концентрации напряжений, равным отношению предела выносливости гладкого образца или элемента конструкции к пределу выносливости конструкционного эле- [c.291]

Структура и термическая обработка сплавов. Поскольку циклическая прочность увеличивается менее интенсивно, чем предел прочности, и с ростом предела прочности более существенно проявляется влияние концентрации напряжений, коррозионных сред, состояния поверхности и др., необходимо тщательно относиться к устранению и нейтрализации действия различных факторов, которые могут привести к снижению сопротивления материала элемента конструкции. [c.293]

Концентраторами напряжений являются галтели, отверстия, впадины и выступы шлицев, риски от механической обработки. Их влияние оценивается коэффициентом о<<, [2]. Для оценки влияния концентрации напряжений на предел выносливости используют эффективный коэффициент концентрации напряжений К,. [c.345]

Рис. 5.26. Влияние концентрации напряжений а на предел выносливости 0-1

Чтобы оценить влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости, проводят усталостные- испытания образцов без концентрации и с концентрацией напряжений. Допустим, что путем испытания серии пластин, показанных на рис. 3.1, нашли их предел выносливости, обозначенный далее (сг.хк)/ , выраженный в номинальных напряжениях. Обозначим предел выносливости гладких пластин такой же ширины h через (имеются в виду [c.50]

Влияние концентрации напряжений. Наиболее важным фактором, снижающим предел выносливости, является концентрация напряжений, вызванная резким изменением сечения детали. Ко1щентра-торами напряжений на практике являются шпоночные канавки, отверстия в детали, нарезки на поверхности, малые радиусы закруглений в местах резкого изменения размеров сечения и т. п. Концентрация напряжений, как правило, содействует зарождению усталостной трещины, которая, развиваясь, приводит в конце концов к разрушению детали. [c.601]

Оценку влияния концентрации напряжений при изгибе с кручением обычно осуществляют на основании соответствующих усталостных испытаний на машине, позволяющей создавать одновременное нагружение образца крутящими и изгибающими моментами при различном их соотношении. На рис. 564 представлены результаты экспериментов при синфазном изменении нормальных и касательных напряжений при симметричном цикле (o ik, t ik — пределы выносливости при симметричном цикле для образцов с концентрацией только при изгибе и только при кручении соответственно а<, , Га предельные амплитуды для образцов с концентрацией при одновременном действии изгиба и кручения). [c.603]

Поскольку предел выносливости п[)и симметричном цикле получился таким же, как и для стали 45, и значения 5 для всех марок стали принимаются одинаковыми, заключаем, что и а д, а значит и коэффициенты запаса прочности будут одинаковы. Таким образом, применение более качественной и дорогой легированной стали в данном случае не дало никакого эфф екта, что объясняется больщей чувствительностью этой стали к влиянию концентрации напряжений и масштабного эффекта. [c.311]

ПИИ нагрузки рост наибольших местных напряжений при достижении предела текучести приостанавливается вследствие местной текучести материала, а в остальной части поперечного сечения напряжения будут возрастать. Следовательно, пластичность материала способствует выравниванию напряжений. Когда напряжения достигнут по всему сечению, их распределение можно считать равномерным. Для хрупких мaтepиaJюв при статическом нагружении концентрация напряжений приводит к снижению прочности, так как отсутствует фактор, смягчающий влияние концентрации напряжений, а именно текучесть материала. [c.21]

При напряжениях, постоянных во времени, коэффициент а достаточно хорошо характеризует прочность детали, изготовленной из хрупкого материала однородной структуры (например, из инструментальной стали). При достижении местными напряжениями а акс величины, равной Оа, произойдет разрушение детали. Для деталей, изготовленных из пластичных материалов, влияние концентрации напряжений при постоянной нагрузке оказывается меньшим, чем это определяется коэффициентом а . В этом случае, после того, как напряжения Омакс достигнут предела текучести, рост их прекращается, материал в точках т начинает течь . Дополнительная нагрузка воспринимается средними волокнами, напряжения в них растут. Процесс роста напряжений в средних голокнах продолжается до тех пор, пока не прекратится течение [c.200]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений Кд = гг=о /о 1к — характеристика влияния концентрации напряжений на величину предела выносливости (в номинальных напряжениях). [c.14]

Величина X = lg -т- 1) в уравнении (2) рассматривается как случайная, имеющая среднее значение, равное (—lg 0), и среднее квадратическое отклонение 8 Пр — квантиль нормального распределения, соответствующий вероятности разрушения Р %). В работах [3—6 и др.] приведены многочисленные экспериментальные данные, подтверждающие применимость уравнения подобия (2) для количественного описания влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы сечения и вида нагружения на сопротивление усталости образцов и деталей из различных сталей, чугу-пов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Если испытания на усталость проводятся по обычной методике при количестве образцов 8—10 на всю кривую усталости, то отклонение б экспериментальных значений сг 1 от расчетных не превышает 8 % с вероятностью 95 %. При использовании статистических методов экспериментальной оценки пределов выносливости (метода лестницы , пробит -метода или построение полной Р — а — Х-диаграммы при количестве испытуемых образцов от 30 до 100 и более) аналогичное отклонение б не превышает 4 % с вероятностью 95 %. [c.310]

Рис. 7.5. Влияние концентрации напряжений на предел прочности при статическом растяжении (а) и предел выносливости при пульсирующем растяжении (б) (2сГа)л =1(1 для полиэфирной смолы, армированной стеклотканью с атласным переплетением) /—гладкий образец 2 — образец с надрезом.

Влияние концентрации напряжений на выносливость стальных изделий в воздухе достаточно подробно изучено и описано в литературе, поэтому в настоящей работе AaHHbJe о пределе выносливости образцов с концентратором напряжений в воздухе использованы лишь для сравнения. [c.136]

Коррозионная выносливость более крупных образцов с насадками практически не зависит от марки стали и ее статической прочности. Исследования образцов из стали 35 с насадками из нормализованной стали 45, латуни Л62, фторопласта Т4, а также с резиновыми сальниками показали [121, с. 7-10], что при всех этих насадках имеет место дополнительное снижение коррозионной выносливости образцов из стали 35. Так наличие фторопластовой втулки и резинового сальника снижает условный предел коррозионной выносливости соответственно с 95 МПа (без насадки) до 60 и 50 МПа, что примерно соответствует значению условного предела коррозионной выносливости образцов во стальными и латунными насадками. Отмечено, что на коррозионную усталость деталей с насадками влияют три фактора концентрация напряжений, циклическое трение в сопряжении вал-втулка и щелевая коррозия. В связи с тем, что влияние концентрации напряжений на уменьшение коррозионной выносливости с увеличением диаметра образца уменьшается,.а также учитывая, что существенное снижение коррозионной выносливости может иметь место и при наличии насадок из мягких материалов, не вызывающих больших контактных давлений, сделан вывод, что при испытании образцов с насадками в коррозионной среде фактор концентрации напряжений не играет решающей роли, определяющими являются циклическое трение и щелевая коррозия. Повышение коррозионной выносливости стальных образцов с увеличением их диаметра связано с влиянием относительного разупрочнения поверхности образца под действием коррозионной среды. Чем меньше диаметр образца, тем при всех прочих равных условиях сильнее влияние разупрочнения. Это положение еще в большей степени характерно для образцов с насаженными втулками, когда процессы разупрочнения усиливаются циклическим трением и щелевой коррозией. [c.145]

В отличие от приближённого расчёта в уточнённом учитывается влияние концентраций напряжений в опасных сечениях вала и его абсолютных размеров на предел усталости. [c.509]

Если для оценки влияния концентрации напряжений воспользоваться эффективными ко-эфициентами концентрации, установленными при симметричном цикле Kf, то [15/1.37] пределы усталости при асимметричных циклах и при наличии концентрации напряжений с хорошим приближением могут быть вычислены по уравнению [c.86]

Предел вьпюслнвости в съ алл с влиянием концентрации напряжений и качества поверхности составит [c.465]

Влияние концентрации напряжений на воздухе и в агрессивной среде проявляется по-разному. На воздухе оно оказывается весьма сильным и монотонно зависит от коэффициента концентрации. В агрессивной среде, во-первых, исчезает физический предел усталости и, во-вторых, появляются другие факторы, отодвигающие факт концентрации напряжений на второй план. Таким фактором являются язвы, которые образуются в первую очередь в зонах концентрации напряжений. Глубина типичных язв составляет 10—20 мкм. По существу язва — это глубокий колодец , концентрация солей внутри которого может быть существенно выше, чем средняя. Поэтому даже при концентрации Na l всего [c.449]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...