Диаграммы циклов напряжений переменных

При переменных напряжениях диаграмма предельных напряжений (см. рис. 15.2) характеризует зависимость между средними напряжениями и предельными амплитудами Оа цикла. Любая точка М внутри этой диаграммы соответствует некоторым значениям и рабочего цикла. Точка С характеризует предельные значения напряжений для этого же цикла. Можно написать [c.156]

Чтобы охарактеризовать сопротивляемость материала действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строится диаграмма предельных напряжений—диаграмма Смита (рис. 20.4.1). [c.348]

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]

С помощью диаграмм, изображенных на рис. 436 и 439, может быть определена величина опасного напряжения при любом виде цикла. Рассмотрим теперь порядок назначения допускаемых напряжений. При этом за линию, определяющую опасные значения напряжений, для упрощения расчета будем принимать прямую AD (рис. 436) в случае хрупких, и прямую АН (рис. 439) в случае пластичных материалов. Для получения допускаемых напряжений абсциссы и ординаты каждой точки той или иной из этих прямых должны быть уменьшены в соответствии с принятыми величинами коэффициентов запаса прочности последние для постоянной и переменной составляющей цикла напряжений будут неодинаковыми. [c.562]

Усталостные характеристики гладких образцов определяются тремя переменными величинами средним напряжением, амплитудой напряжений и числом циклов до разрушения. Если пренебречь разбросом, то при заданных значениях двух из этих величин можно определить третью. Усталостные данные могут быть представлены в виде диаграмм предельных напряжений (см. рис. 1.2) или выражены в математической форме ( [c.26]

Предполагается, что используется нагружение, обычное для усталостных испытаний, т. е. переменная составляющая нагрузки с постоянной амплитудой накладывается на стационарное или среднее значение нагрузки, являющееся постоянной величиной. Реализующиеся в деталях при усталостных испытаниях напряжения можно выразить несколькими способами через среднее напряжение, переменное напряжение, максимум напряжения, минимум напряжения или через соотношение напряжений (отношение минимума напряжений к максимуму или амплитуды переменной составляющей к среднему напряжению и т. д.). Любая пара из этих напряжений необходима и достаточна для описания условий нагружения. Предположим, что нами выбрана произвольная пара указанных напряжений, например Оу и Ог. Тогда для гладкого образца, подвергнутого действию полного напряжения, соотношение между этими двумя напряжениями и количеством циклов, приводящим к разрушению, устанавливается из эксперимента и представляется или в графическом-виде с помощью диаграммы предельных напряжений, или в аналитической форме [c.194]

Для характеристики сопротивляемости металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла строится так называемая диаграмма предельных напряжений при асимметричных циклах (рис. 12). [c.126]

Для характеристики сопротивления металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла проводятся испытания на усталость при растяжении — сжатии, изгибе и кручении, для которых строится диаграмма предельных напряжений в координатах От—сГтах или От—Ста и т. п. Схемы таких диаграмм приведены на рис. 8. [c.71]

Учитывая концентрацию напряжений, влияние абсолютных размеров, состояние поверхности, строят диаграмму предельных напряжений детали. При этом в соответствии с данными опытов влияние перечисленных факторов относят только к переменной составляющей цикла, т. е. к амплитуде сга- Предельная амплитуда напряжений для образца согласно формуле (XII.7) равна [c.279]

При действии переменных напряжений с асимметричным циклом характер диаграммы предельных напряжений (рис. 256) зависит от соотношения пределов усталости, ползучести и текучести [145]. [c.291]

Описываемые испытания проводились при различных циклах напряжения, что позволило построить диаграммы предельных напряжений как для напряжений в основном материале, так и для напряжений в сварном шве (рис. 8.6). Из этих диаграмм видно, что предел выносливости пластин, сваренных комбинированными фланговыми и лобовыми швами, значительно ниже предела выносливости материала сварных швов. При проектировании такого рода соединений необходимо стремиться обеспечить достаточно большую длину сварных швов и такое их расположение, при котором получилось бы благоприятное распределение напряжений в основном материале, способствующее повышению предела выносливости. Иногда считают, что равнопрочная конструкция соединения, при которой вероятность усталостного разрушения по основному материалу и по сварному шву одинакова, обязательно обеспечивает максимальное значение предела выносливости. Усталостные испытания образцов соединений показывают, что это положение не всегда верно. Во многих случаях дальнейшее увеличение длины или сечения сварных швов за пределами равнопрочности соединения приводило к более выгодному распределению напряжений в основном материале и к повышению прочности соединения при переменных напряжениях. Такая возможность повышения прочности не учитывается действующими рекомендациями и проектированию сварных соединений и не отражена в принятых значениях допускаемых напряжений. [c.202]

I гех случаях, когда действующее напряжение асимметрично, т. е, содержит переменный Са и постоянный Ощ компоненты, условия усталостного разрушения описывают либо диаграммой предельных напряжений цикла (ем. рис. 1.5), либо диаграммой предельных амплитуд цикла (см. рис, 1.6). Различные способы схематизации таких диаграмм рассмотрены в п.2.3.1. Глк, если часть диаграммы предельных амплитуд цикла аппроксимировать прямой (2.17), то условием разрушения будет [c.271]

Обычно коэффициент запаса л детали по разрушению при переменных напряжениях определяют по формулам, полученным с помощью диаграммы предельных циклов (см. рис. 56 и 57). При этом предполагают, что при увеличении интенсивности нагружения тип напряженного состояния не меняется и циклы изменения напряжений остаются подобными. [c.267]

Поведение металла при асимметричных циклах можно оценивать с помощью полных диаграмм усталости (рис. 26), показывающих те сочетания постоянных и переменных напряжений, при которых не происходит разрушение. [c.77]

Результаты испытаний на усталость при сложном нагружении, в котором переменные напряжения с высокой частотой оу накладываются на циклически изменяющееся напряжение с амплитудой a и заданной асимметрией циклической нагрузки, представлены на рис. 5 в виде диаграмм в координатах Сту/а х = / (Оа/Оа, р) Для числа медленных циклов Л" = 10 ...10 . При этом N"/N = / 7/. В этих испытаниях отношение частот /7/ = 200. [c.80]

Как показывает диаграмма напряжений (фиг. 172), приводной ремень — деталь, работающая при переменных напряжениях, меняющихся за один цикл (пробег ремня) [c.447]

Установление основных закономерностей циклической диаграммы деформирования, формулирование соответствующих уравнений состояния, определение их параметров, а также проверку справедливости этих уравнений при малоцикловом деформировании наиболее целесообразно проводить при двух основных видах нагружения — при нагружении с заданными амплитудами напряжений (мягкое нагружение) и с заданными амплитудами деформа ций (жесткое нагружение). При этом лабораторные образцы испытываются в условиях однородного напряженного состояния при растяжении—сжатии или кручении тонкостенных трубок и при соответствующих условиях нагружения (асимметрия цикла, постоянная или переменная температура, частота испытаний, наличие или отсутствие выдержек под напряжением и т. д.). [c.25]

В условиях сложнонапряженного состояния для определения эквивалентной статической и переменной нагрузок можно использовать теорию максимальных касательных напряжений. Если на деталь действует ряд комбинированных нагрузок, то для каждого комбинированного режима (соответствует точке Б с координатами Oai и 0 1 на диаграмме) определяют допустимую эквивалентную амплитуду при симметричном цикле и допустимое число циклов для каждого режима Ni. Условие прочности в этом случае выражается соотношением [c.165]

Для рабочих лопаток турбин характерно асимметричное нагружение, при котором переменные вибрационные напряжения сравнительно небольшой амплитуды реализуются на фоне достаточно высоких средних напряжений вызванных вращением и изгибом от аэродинамической нагрузки (см. рис. 16.10). Отношение минимальных напряжений к максимальным (рис. 16.14) в цикле нагружения называется коэффициентом асимметрии цикла R . В частности, для симметричного цикла Rg = -1 и именно этим определяется обозначение предела усталости a j. Нагружение рабочих лопаток турбин характеризуется положительной асимметрией цикла, которая снижает сопротивление усталости, Влияние асимметрии устанавливается для каждого материала экспериментально и представляется в виде диаграммы предельных амплитуд цикла (рис. 16.15), по оси абсцисс которой откладывают среднее напряжение, а по оси ординат — амплитуду напряжений Од. Сама кривая является геометрическим местом точек заданной 1 усталостной долговечности. В частности, для случая отсутствия разрушения кривая будет проходить через точки Од = и , [c.437]

На рис. 8 дана типичная диаграмма зависимости. предельных амплитуд цикла от средних напряжений. Значения верхних и нижних напряжений цикла ограничиваются пределами текучести соответственно при растяжении и при сжатии а . Если амплитуда рабочих переменных напряжений Оа (раб) остается постоянной с изменением величины средних напряжений цикла [c.15]

Сопротивление разрушению при переменных напряжениях с асимметричным циклом характеризуется диаграммой предельных напряжений, схематически представленной на рис. 6.13. По оси абсцисс отложены средние напряжения цикла стт, по оси ординат —максимальные Umax и минимальные 0min на стадии возникновения разрушения. При симметричном цикле ордината равна а 1 —пределу выносливости при симметричном цикле. [c.119]

Для того чтобы охарактеризовать сопротивляемость металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строят так называемую диаграмму Смита или диаграмму предельных напряжений при асимметричных циклах (рис. 6). По оси ординат откладывают наибольшее напряжение цикла Omai, а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла От- Линия САВ на этой диаграмме соответствует предельным по разрушению условиям. Точки, лежащие ниже этой линии, характеризуют те сочетания От и Ошах, которые не вызывают разрушения при числе циклов до Л б Точки, лежащие выше линии САВ, характеризуют те сочетания напряжений От и Ятах. при которых разрушение происходит при числе циклов A [c.22]

Анализ поведения гладких и надрезанных деталей при различных коэффициентах асимметрии цикла был выполнен О. Пухнером с привлечением линеаризированной диаграммы предельных напряжений (рис, 22). Для гладких деталей прямая АВ ограничивает область предельных переменных напряжений между значениями пределов текучести при растяжении н сжатии. Уравнение этой прямой, выраженное через пределы выносливости при симметричном o i и отнулевом оо циклах напряжений, имеет вид [c.49]

Рис. 1.27. Идеализированная диаграмма Гудмена зависимости переменного напряжения цикла Оо от статического напряжения циклов as -1 — Границы разброса результатов экспериментов 2 —границы, обусловленные влиянием неопределениости исходных данных.

Для подобных циклов изменения напряжений, когда статическая и переменная часть остаются пропорциональными = onst), а, определяется т как ордината диаграммы предельных напряжений для гладких образцов, соответствующая асимметрии цикла напряжений, определяющих прочность детали [c.364]

Для приближенного определения пределов усталости конструкционных сталей по заданному циклу напряжений служит также предложенная И. В. Подзоловым [73], на основании зависимостей Гудмапа и Одинга (см. выше), система уравнений, представленная в табл. 29. Ее можно использовать в качестве контрольного сред-става проверки составляюш их цикла переменных напряжений, опреде.ленных по диаграммам выносливости. Пример такого использования дается в п. 36. [c.142]

Одной из трудностей, возникающих при анализе малоцикловой усталости, является оценка прочности при асимметричных циклах напряжений. Обычно в упругой области деформаций чем больше средние напряжения, тем меньше величина амплитуды разрушающих напряжений. Влияние средних напряжений 8 при малоцикловой усталости может быть оценено с помощью видоизмененной диаграммы Гудмана, показанной на рис. 64. По оси ординатотложена переменная составляющая условных напряжений 8а = Ее, по оси абс- [c.106]

Фирма Mahle [73] проводила ускоренные испытания поршней новых конструкций на динамическом стенде с пульсаторами резонансного типа. На стенде имеется возможность воспроизводить диаграммы предельных напряжений (см. рис. 102) на натурном поршне, изменяя соотношения в переменной и постоянной (сжимающей) нагрузках, а также осуществлять нагрев до температуры 200° С. По данным фирмы, после 0,5 млн. циклов в бобышках поршней возникали трещины, близкие по характеру к возникаюш,им на дизеле. Такие же стенды имеет фирма Karl S hmidt [99]. [c.207]

Перегрузка конструкции в ряде случаев может оказаться более простой и эффективной мерой снятия растягивающих остаточных напряжений, а зачастую и способом создания сжимающих остаточных напряжений. Положительное влияние на выносливость предварительного растяжения надрезанных образцов наблюдалось в ряде исследований. Г. В. Раевский, на основании анализа диаграммы растяжения и диаграммы Гудмана для соединений с концентрацией напряжений, а также сравнительных испытаний балок предложил использовать способ статической перегрузки для повышения долговечности сварных конструкций [14]. При симметричных циклах на переменный изгиб испытывали двутавровые балки с приваренными планками. После перегрузки долговечность отдельных балок заметно увеличивалась. Наблюдаемое повышение могло произойти за счет влияния двух факторов наклепа металла вблизи концентратора напряжений и возникающих в тех же зонах сжимающих остаточных напряжений. Пластическая деформация в местах концентрации напряжений была менее 0,1—0,3 о. Такая деформация несущественно изменяла предел выносливости гладких образцов. Поэтому наблюдаемое повышение выносливости соединений после их перегрузки должно быть отнесено за счет влияния остаточных напряжений. [c.129]

Предположим, что деталь в опасной точке подвергается действию переменных напряжений с коэффициентом асимметрии т, причем известны соответственно Стмакс и Qg цикла. Как отмечалось выше, все циклы, соответствующие г = onst, лежат на одной прямой. Пд указанным данным на диаграмме рис. 574 заданное напряженное состояние характеризуется точкой М. Следовательно, все точки, лежащие на луче, проведенном из начала координат через данную точку УИ, имеют коэффициент асимметрии, равный т. Точка пересечения этого луча с кривой усталости имеет ординату, равную пределу вы- [c.612]

Для переменных напряжений при О/п =7 О, Ста О критерий прочности можно построить на базе диаграммы предельных амплитуд цикла следующим образом. В осях ООтОа (рис. 8.25) для каждого а откладывают в качестве предела выносливости значение Оа- При этом получают некоторую кривую DE, которая называется кривой предельных амплитуд. Если Оа = О, то разрушение происходит при Urn = Ов. Если о = О, ТО разрушбние происходит при Оа = 0-1, где а 1 — предел выносливости при симметричном цикле. Часть кривой предельных амплитуд, примыкающая к оси Оа , которой соответствует малое значение Стд, не может быть определена достоверно. Существует несколько приемов аппроксимации области безопасных сочетаний величин и Оа- Рационально, чтобы наибольшее напряжение в образце не превосходило предела текучести, при этом в нем не возникают большие пластические деформации, т. е. [c.175]

При нагружении с характеристикой цикла R>Ra диаграмма выносливости для гладких деталей выходит за значения предела текучести при растяжении. В этом случае во время первых циклов нагружения в области вершины концентратора материал переходит из упругого состояния в пластическое, что приводит при разгрузке к возникновению в этой области остаточных напряжений сжатия. Предельное максимальное напряжение цикла (Г (oak + omk) при соблюдбнии указанных ранее допушений постоянно и равно пределу текучести при растяжении (Тт.р- В результате этого создается положение, когда независимо от дальнейшего внешнего изменения R реальный коэффициент асимметрии цикла остается постоянным и равным Ra, а сопротивление усталости не изменяется. Соответствующую амплитуду номинального переменного напряжения в этой области можно определить из уравнений (8) и (10) [c.50]

В прошлом феноменологический подход к задаче усталости состоял в обработке большого числа контрольных испытаний стандартных образцов с тем, чтобы долговечность в циклах (поскольку циклическое нагружение является наиболее частой причиной возникновения усталостных явлений) связать с амплитудой нагрузки (рис. 1.26). В этих испытаниях можно изменять амплитуду переменных напряжений цикла Gd, частоту со = ==2л/7 з, дополнительное напряжение as, время запаздывания Гь время восстановления Та, а также длину трещины в образце, который начинает разрушаться. Для комбинированного высокочастотного циклического и квазистатического нагружений главный интерес часто представляет уровень циклических напряжений, соответствующий выбранному числу циклов до разрушения (около 10 циклов), и это служит основой для построения диаграммы Гудмена ), которая является совокупностью данных о разрушении для данного материала, выраженных с помощью [c.54]

Кривая AB D построена на основании экспериментов по определению предела выносливости при разных циклах переменных напряжений. Для определения с помощью диаграммы предела выносливости Рг при каком-либо значении коэффициента ассиметрии цикла г нужно из начала координат О под углом р к оси абсцисс, тангенс которого равен (см. (31.1) и [c.543]

Уже ранние исследования продемонстрировали важную роль среднего напряжения для живучести материала в условиях многоцикловой усталости. Для их характеристики используют диаграмму, известную под названием видоизмененной диаграммы Гудмена (рис.2.1б). Долговечность детали определяют, нанося рассчитанные значения среднего и переменного напряжений и интерполируя число циклов до разрушения. [c.75]

Если подвергать образцы или детали действию переменных все более уменьшающихся напряжений и определять число циклов, которое они выдерживают при заданном напряжении до разрушения, то в результате получится характерная диаграмма а — п (фиг. 46), где на вертикальной оси отложено напряжение в кГпо простой шкале, а на горизонтальной — число циклов по логарифмичес1 )й шкале. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...