Циклы напряжений асимметричны пульсирующие

Если (т ,п = О, то и / = 0. Такой цикл, когда одно из крайних значений напряжений равно нулю, называется пульсирующим циклом. Для асимметричных циклов значение R колеблется [c.131]

Рис. 53. Основные циклы нормальных напряжений а — цикл постоянных (статических) напряжений б — симметричный цикл е — знакопеременный цикл растяжения (асимметричный) г — знакопеременный цикл сжатия (асимметричный) б — знакопостоянный цикл растяжения е — знакопостоянный цикл сжатия ж — пульсирующий (от-нулевой) цикл растяжения з — пульсирующий (отнулевой) цикл растяжения

Рис. 2. Схема изменения напряжений во времени а — симметричный цикл б — пульсирующий цикл в — асимметричный цикл.

Если 0п,1п = о, то и / = 0. Такой цикл, когда одно из крайних значений напряжений равно нулю, называется пульсирующим циклом. Для асимметричных циклов значение Я колеблется от—1 до +1. Например, при а ,ах = 120 Н/мм и = 40 Н/мм [c.126]

Для определения запаса прочности по сопротивлению усталости напряжения асимметричного цикла нагружения, в том числе пульсирующего, приводят к эквивалентным напряжениям симметричного знакопеременного цикла с учетом конструктивных и технологических факторов [c.107]

Из асимметричных циклов особенно часто встречается о т нуле в о й цикл (его называют также пульсирующим циклом). Для положительных средних напряжений график такого цикла показан на рис. 328, а, для отрицательных средних напряжений — на рис. 328, б значения коэффициентов асимметрии циклов указаны на рисунках. [c.332]

Рис. 20, Характеристика циклов переменных напряжений а — асимметричный цикл 6 — симметричный цикл а — пульсирующий цикл.

Асимметрия цикла. Во многих случаях, кроме циклической доставляющей напряжения, имеется статическая (постоянная) составляющая, т.е. нагружение происходит асимметрично. При возрастании статической составляющей напряжений циклические напряжения, приводящие металл к разрушению, снижаются, так как фактически разрушение определяется суммированием статических и циклических напряжений. Наиболее простой случай одновременного статического и циклического нагружения— наложение статического растяжения (или сжатия) при циклическом одноосном растяжении—сжатии. В этом случае напряжения алгебраически складываются и металл подвергается асимметричному растяжению—сжатию, пульсирующему растяжению или пульсирующему сжатию. На рис. 104, 105 представлены так называемые полные диаграммы усталости сплавов ВТЗ-1 и Ti-6 % Al—4 % V (типа сплава ВТ6) при различных температурах и различной концентрации напряжений (круговой надрез) [95 и др.]. Эти диаграммы представляют зависимость разрушающих циклических напряжений, которые уменьшаются при наложении возрастающего статического напряжения растяжения. Предельной точкой этих диаграмм является величина статического напряжения, равная пределу текучести материала, когда практически нулевые циклические напряжения могут привести к разрушению. Циклическая состав- [c.169]

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]

Применительно к машине МИП-8 асимметричность нагружения достигается предварительным статическим изгибом образца . Предложена методика испытания [161] образцов с ломаной осью при пульсирующем цикле изменения напряжений. Образец имеет эксцентричную среднюю часть, что создает при вращении силу инерции, от которой получается изгиб. [c.164]

Пределы выносливости и эффективные коэффициенты концентрации напряжений при асимметричных циклах. Результаты испытаний с достаточной точностью позволяют представить аналитическое выражение предела выносливости для асимметричных циклов из условия прохождения прямой предельных напряжений через две экспериментальные точки — симметричного и пульсирующего циклов. С учетом коэффициентов концентрации при симметричном цикле k - и чувствительности к асимметрии цикла т) [см. формулу (I)], имеем [c.152]

Учет асимметрии нагружения производят с помощью модифицированной формулы И. А. Одинга, в которой осуществляется приведение напряжений произвольного асимметричного цикла к эквивалентным напряжениям пульсирующего (отнулевого) цикла [c.105]

Образцы испытывались при"резко асимметричном цикле нагружения, где Стт = 20 кгс/мм , т. е. близком к пульсирующему минимальное напряжение низкочастотного нагружения составляло 8 кгс/мм . Напряжения замерялись проволочными тензо-датчиками. [c.51]

Асимметрия цикла. Наиболее простой случай асимметричного нагружения — это наложение статического растяжения (или сжатия) при циклическом одноосном растяжении — сжатии, когда напряжения алгебраически складываются и металл подвергается асимметричному растяжению—сжатию, пульсирующему растяжению или пульсирующему сжатию. На рис. 72 и 73 представлены так называемые полные диаграммы усталости сплава Ti—6AI—4V (аналога сплава ВТ6) при различных температурах и при различной концентрации напряжений (круговой надрез) [117—118]. Эти диаграммы представляют зависимость разрушаюш,их циклических напряжений от статического напряжения растяжения. Вершимой [c.161]

Для определения пределов выносливости при асимметричных циклах нагружения воспользуемся формулой, приведенной в табл. 2.10. Так, для пульсирующего цикла при среднем напряжении — 95 МПа находим (при г = 0) [c.60]

Усталость полимера связана со сложной и многообразной природой процессов усталостных разрушений. Сопротивление усталости зависит как от вида напряженного состояния, так и от характера изменения напряжения во времени. При этом возможны различные сочетания статических переменных напряжений [32]. Характер нагружения с различной асимметрией цикла показан на рис. 92. Напряжения в пределах одного периода Т изменяются от максимального а ах До минимального а ,п значения (рис. 92, а). При этом может быть выделена переменная составляющая с амплитудой а а и постоянная составляющая напряжения а . В зависимости от соотношения этих напряжений цикл может быть симметричным = О (рис. 92, б), пульсирующим (рис. 92, в) или асимметричным (рис. 92, г). [c.140]

При приложении достаточно высоких переменных многократно изменяющихся напряжений металлы и сплавы обнаруживают усталостное разрушение. Цикл переменных напряжений может быть симметричным, пульсирующим или асимметричным. Особенность усталостного разрушения — увеличение числа циклов до разрушения при уменьшении амплитуды напряжения. [c.95]

На рис. 158 приведены кривые выносливости для симметричного, пульсирующего и асимметричного циклов изменения напряжений в оболочке. [c.338]

Значение Опр по этой зависимости получается несколько ниже предела выносливости для пульсирующего цикла, получаемого опытным путем. Таким образом, при постоянной нагрузке Опр=(Тт, при симметричном цикле апр=(Т 1 и при любом асимметричном цикле предельное напряжение определяется по приведенной зависимости. [c.126]

В зависимости от характера изменения действующей нагрузки в детали возникают напряжения, которые изменяются по симметричному, асимметричному или пульсирующему циклам. Характеристиками каждого цикла являются максимальное и минимальное напряжения, среднее напряжение а , амплитуда цикла и коэффициент г асимметрии цикла. Соотношения между характеристиками для указанных циклов приведены в табл. 42. [c.197]

Принцип построения диаграмм выносливости по четырем данным точкам, соответствующим трем циклам переменных напряжений — симметричному с От = О (диаграмма I), пульсирующему с От = Оа (диаграмма II) и асимметричному знакопостоянному с От >Оа (диаграмма III) и одному статическому напряжению (а пли ст ), показан на фиг. 84, в правой части которого (диаграмма IV) собраны все случаи симметричных и асимметричных циклов. [c.142]

Рис. 1У.2. Переменные напряжения при установившихся режимах нагружения а — асимметричный цикл — пульсирующий цикл в — симметричный цикл

Характерной особенностью многих из этих нагрузок является то, что, будучи постоянным для одних элементов машины (например, для металлоконструкции мостового крана), они вызывают стационарные переменные нагрузки или стационарные переменные напряжения в других ее элементах (в частности в деталях механизма передвижения). В данном примере (рис. 7) это обусловлено поочередным входом в зацепление зубьев зубчатых колес (с появлением пульсирующих нагрузок и напряжений, изменяющихся по пульсирующему циклу), а также вращением валов и осей относительно нагрузок (с появлением напряжений, изменяющихся по симметричному циклу). В том же кране постоянная нагрузка от силы тяжести тележки с грузом, перемещаясь относительно моста, вызывает в металлоконструкции переменные напряжения, изменяющиеся по асимметричному циклу. [c.34]

Рис. 20. Характеристики циклов переменных напряжений а—асимметричный цикл б-—симметричный цикл в — пульсирующий цикл.

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]

Если сГп11п = О, то И / = 0. Такой цикл, когда одно из крайних значений напряжений равно нулю, называется пульсирующим (отнулевым) циклом. Для асимметричных циклов значение Н колеблется от —1 до +1. Например, при (Тгаах = 120 н мм И = 40 н мм [c.280]

Рис. 6.5. Схема (а) одного блока нагружения прямоугольных образцов из сплавов Д16Т и В95 чередующимися циклами пульсирующей (и) и асимметричной (з) нафузки б) участок излома с усталостнь1ми бороздками на одном из этапов нафужения сплава Д16Т (в) зависимость 8(R < 0) /5(Д = 0) = Ед от асимметрии цикла R при фиксированной длине трещины и разном уровне максимального напряжения

Таблица 6.1 Шаг бороздок при пульсирующем 8(Л < 0) и асимметричном б(й = 0) цикле иафужения сплава В95 при постоянном уровне максимального напряжения Ощах в интервале длины трещины 2-3 мм

Выносливость сталей при одновременном действии двух нагрузок существенно различных частот определялась при пульсирующем цикле нагружения, при этом минимальное напряжение низкочастотного нагружения получилось Omin, — 8 кгс/мм , а при асимметричном цикле нагружения среднее напряжение низкочастотного нагружения = 20 кгс/мм . [c.53]

Представляют интерес проведенные в ИЭС им. Е. О. Патона исследования подобных образцов из стали 14Г2 с пересекающимися швами, позволившие установить области рационального применения высокого отпуска в зависимости от характеристики цикла переменных напряжений. Как видно из результатов указанных, исследований (рис. 138), при симметричном цикле (Ra —I) большим сопротивлением усталости обладают образцы, прошедшие высокий отпуск. При пульсирующем цикле Ra = 0) выносливость тех или иных образцов практически одинакова, а при асимметричном цикле Ra = 0,3) образцы в состоянии после отпуска имели несколько меньшую выносливость, чем исходные образцы. [c.228]

Скорость роста трещины во всех случаях определяли не на поверхности образца, а в средней по толщине зоне. По этой методике были получены не усредненные по толщине данные, а значения скорости роста трещины в любой точке поперечного сечения образца. Этот метод обработки, безусловно, уменьшил разброс первичных экспериментальных данных и позволил учесть изменение фронта развивающейся трещины. Коэффициент интенсивности напряжений определяли по формуле Бови (108). Размах коэффициента интенсивности напряжений при асимметричном знакопостоянном цикле нагружения в условиях пульсирующего растяжения определяли по формуле [c.274]

Цикл при среднем напряжении = О (рис. 8, а) и при г = = —1 называют симметричным, цикл при 0 и г S 1 (рис. 8, в) — асимметричным циклом. Частный случай асимметричного цикла при Ojjjin =0 и / = О (рис. 8, б) называют пульсирующим циклом. [c.15]

Испытания на усталость при асимметричных циклах проводят на специальных машинах. По результатам испытаний строят диаграммы предельных напряжений и (рис. 11) или предельных амплитуд цикла Оа = (Ощ) (рис. 12). Если на диаграмме предельных напряжений провести прямую под углом 45° к горизонтальной оси, то отрезок АВ даст величину среднего напряжения цикла, а отрезок ВС = ВО — величину предельной амплит ды, соответствующей пределу выносливости циклов с коэффициентом асимметрии г, расположенных на луче ОС. Через Оо обозначают предел выносливости пульсирующего цикла, для которого /- = 0. Всегда Оо > но [c.26]

Срок службы многих конструкций из алюминиевых сплавов зависит не только от их сопротивления обычной усталости, но и от сопротивления высоким и сравнительно редким повторным нагрузкам, т. е. определяется так называемой статической выносливостью [6, 7]. Для самолета, например, такими повторными нагрузками являются нагрузки, возникающие при посадке, взлете, маневрировании и т. д. Статическая выносливость алюминиевых сплавов обычно оценивается по испытаниям образцов с надрезом при пульсирующем или асимметричном растяжении с частотой приложения нагрузки 5—20 цикл мин (в отличие от 1500— 5000 цикл1мин при испытании на обычную усталость). Уровень напряжений выбирают в интервале 0,3—0,7 предела прочности гладкого (иногда надрезанного) образца. [c.418]

Тавровые сварные соединения со стыковыми и угловыми швами испытывались при симметричном, пульсирующем асимметричном циклах растяжения. Данные испытаний показаны на измененной диаграмме предельных цапряжений (рис. 9.2). Угловой коэффициент К кривых усталости, на основании которых была построена диаграмма предельных напряжений, составлял примерно 0,2 для соединений с угловыми швами и 0,13— [c.214]

На основании рассмотрения экспериментальных кривых предельных значений амплитуд асимметричных циклов автором [3 ] был предложен способ построения приближенной диаграммы по двум усталостным характеристикам пределу усталости при симметричном цикле ст 1 и пределу усталости при пульсирующем цикле 0о. В этом случае до некоторой величины среднего (статического) напряжения кривую предельных значений амплитуд напряжений при асимметричном цикле в координатах а (фиг. 2) схематизированно можно представить в виде прямой, тангенс угла наклона которой с осью абсцисс [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...