Цикл переменных напряжений асимметричный симметричный

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

Для напряженных состояний с асимметричными циклами переменных напряжений условия прочности характеризуются либо сопротивлением усталости, либо сопротивлением пластическим деформациям или статическому разрушению. Для выяснения того, какой из критериев должен быть использова в конкретном расчетном случае, сопоставляются соответствующие запасы прочности. Для определения запаса прочности по сопротивлению усталости напряжения асимметричного цикла приводятся к эквивалентным напряжениям с симметричным циклом по формулам [c.450]

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]

Любой асимметричный цикл переменных напряжений можно представить как сумму симметричного цикла с максимальным напряжен нием, равным амплитуде заданного цикла, и постоянного напряжения, равного среднему напряжению заданного цикла (рис. ХИ.З, а). В случае переменных касательных напряжений остаются в силе все приведенные здесь термины и соотношения, с заменой а на т. [c.271]

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

Уравнение (6.34) в номинальных напряжениях относится к случаю симметричного цикла действия переменных напряжений, поэтому при асимметричном цикле действующих номинальных напряжений (оа)д и (ат)д в него следует подставить эквивалентные напряжения симметричного цикла [c.128]

Влияние переменных напряжений па работу металлических конструкций по сравнению с деталями машин имеет ряд особенностей, которые объясняются, во-первых, высокими пластическими свойствами строительных сталей и, во-вторых, характером циклического нагружения металлических конструкций. По сравнению с деталями машин металлические конструкции испытывают значительно меньшее количество перемен напряжений и в результате влияния собственного веса конструкций в основном имеют место асимметричные циклы изменения напряжений, в то время как у деталей машин весьма распространенными являются наиболее опасные с точки зрения усталости симметричные циклы. [c.147]

Все рассмотренные методы применимы для оценки долговечности при действии симметричных и асимметричных циклов переменных температурных напряжений (процессы с детерминированной частотой). Напряжения при пульсациях температур лишь весьма грубо могут быть описаны конечным числом циклов, поскольку являются неупорядоченной случайной величиной. В этих условиях наиболее точные результаты может обеспечить статистический подход к оценке долговечности. [c.50]

Под действием повторно-переменных напряжений происходит изменение состояния и свойств материалов, что приводит к появлению трещин и разрушению, возникает усталость металлов. Следует иметь в виду, что повторяемая знакопеременная нагрузка по сравнению с просто повторяемой заметно усиливает развитие усталостных процессов. Причем для данного максимального напряжения более опасным является симметричный цикл по сравнению с асимметричным. [c.18]

Для хрупких материалов с неоднородной структурой (чугуны) коэффициент Ks при статических нагрузках не учитывают и расчет допускаемых напряжений можно вести по формуле (5). Опытами установлена пониженная чувствительность чугунов к концентрации напряжений, что объясняется наличием графитовых включений, имеющихся в этих материалах, а также рядом других факторов, еще недостаточно изученных. В практике расчета деталей машин наиболее часто встречаются не постоянные, а переменные нагрузки по симметричному и асимметричному циклам. [c.27]

Приведение действующих напряжений асимметричного нагружения к симметричному циклу в расчете на прочность при переменных напряжениях в условиях сложного напряженного состояния выполняют, используя уравнение (2.52). [c.87]

В настоящее время в справочной литературе применяют значение коэффициента что приводит к занижению запасов по переменным напряжениям. Замена на ф устанавливает эквивалентность режимов асимметричного и симметричного циклов перемен- ных напряжений по п,. [c.88]

Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92]

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]

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]

Сечение В должно быть рассчитано с учетом одновременного действия симметрично переменного напряжения 419 кг см и постоянного напряжения 72 кг см , т. е. по условиям асимметричного цикла (см. гл. IX). [c.555]

Для использования зависимостей, полученных для симметричных циклов нагружения, необходимо асимметричный цикл привести к симметричному [202]. В общем случае напряжения молено представить в виде многократных асимметричных циклов (Зщ с переменными амплитудами напряжений о ц для каждого среднего напряжения а, / (рис. 37, а), т. е. в виде [c.90]

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]

Это равенство кладется в основу методов определения запаса прочности и эквивалентных нагрузок при нестационарных режимах. При выводе расчетных формул рассматривается только случай, когда на всех режимах напряжения изменяются по симметричным циклам. Это объясняется тем, что симметричные циклы наиболее изучены [51. В практике редко встречаются детали, в которых действовали бы нестационарные переменные напряжения только с симметричными циклами, поэтому необходимо иметь инженерный метод, позволяющий определять запасы прочности для большинства случаев, т. е. когда нестационарные переменные напряжения изменяются по асимметричным циклам. [c.328]

Очевидно, что величина предела выносливости зависит от заданного числа циклов переменных нагрузок и характера самого цикла, так как нагрузки могут быть знакопеременными (растяжение и сжатие) или без изменения знака. Цикл может быть симметричным, если напряжения противоположны по знаку и равны и асимметричным, если они неодинаковы по величине (хотя и могут иметь в последнем случае одинаковый знак). При знакопеременных напряжениях. и симметричном цикле предел выносливости металла оказывается более низким. [c.118]

В табл. 103 сведены результаты испытаний [8] различных конструкции резьбовых соединений. Соединения были испытаны при напряжениях, изменяют,ихся по симметричному (о = 0) и асимметричному (а ==2000 кг/сл1 ) циклам. В таблице приведены предельные значения переменных напряжений Данные, представленные в табл. 103, показывают, что уменьшение диаметра стержня болта до значения d = d практически не отражается на прочности (конструкции 1 и 2). Значительное увеличение прочности может быть достигнуто путем применения гайки с выточкой (конструкции 3 и особенно 4). В конструкции 5 применение гайки со скошенной резьбой (фиг. 571) значительно увеличивает прочность соединения. Одновременное применение гайки с выточкой и со скошенной резьбой не дает хороших [c.754]

Эти поправочные коэффициенты обычно определяют при симметричном цикле, а для постоянных нагрузок они близки к единице. На практике при асимметричном цикле поправочные коэффициенты относят только к переменной части цикла напряжений, т. е. к амплитуде цикла или и расчетные формулы для определения коэффициента запаса и предела выносливости для детали принимают вид [c.594]

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]

Асимметричный цикл нагружения. Расчет на прочность таких деталей, как диски и валы, которые работают при действии переменных напряжений на фоне статических напряжений от центробежных сил и термических нагрузок, выполняют на основе гипотеа усталостной прочности для сложного напряженного состояния асимметричного цикла. Для диска характерным является сочетание переменного изгиба с расположением узловых линий по, диаметру или по окружности с двухосным статическим растяжением. Для вала характерным является сочетание переменных напряжений круче-, ния, растяжения и изгиба со статическим крутящим и изгибающим напряжением. Запас усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния можно определить, приведя асимметричный цикл переменных напряжений к симметричному через известные зависимости (Диаграммы предельных амплитуд) [c.85]

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]

Асимметричный цикл переменного нагружения детали возникает либо при несимметричном характере изменения внешней нагрузки на деталь относительно нуля, либо при наложении на симметричный цикл переменных напряжений (вибраций) статической нагрузки или комплекса нагрузок. Зависимость разрушающей амплитуды переменных напряжений Оа при заданном N ОТ статического среднего напряжения цикла может быть получена с помощью кривых усталости, построенных по данным испытаний с подобными циклами ( ra/orm= onst), или при сохранении для партии образцов значения am постоянным. [c.61]

Можно начать, что более целесообразно, с возникновения напряжений, изменяющихся по симметричному циклу, во вращающейся оси, которая нагружена постоянной силой. Такое начало хорощо, во-первых, потому, что не просто обнаруживается причина возникновения переменных напряжений, но сразу же устанавливается закон их изменения во времени во-нторых, убедительно демонстрируется, что переменные напряжения могут возникать под действием постоянных нагрузок в результате изменения положения детали по отношению к нагрузке. Возникновение асимметричного цикла дается как наложение постоянных напряжений на симметричный цикл. Скажем, вращающаяся ось, на которой демонстрировался симметричный цикл, дополнительно нагружается постоянной растягивающей силой. Такое представление об асимметричном цикле исключает в дальнейшем необходимость в обоснованиях, что любой асимметричный цикл может быть представлен как сумма симметричного цикла с максимальным напряжением, равным амплитуде асимметричного цикла, и постоянного напряжения, равного среднему напряжению асимметричного цикла. Сказать об этом, конечно, нужно, но специально разъяснять излишне. [c.171]

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]

При лабораторных испытаниях наиболее распространенным является симметричный цикл напряжения (см. рис. 21.1, а), при котором Стах = —Опип- Однако на практике, наоборот, чаще встречаются асимметричные циклы, когда переменное напряжение колеблется не относительно нулевого значения, а относительно какого-то конечного значения, поэтому у асимметричного цикла От Ф 0. Отметим, что в неупругом состоянии, например в пластическом, исходно симметричный цикл вследствие [c.181]

Под усталостью понимают постепенное разрушение материала при большом числе повторно-переменных напряжений, а его свойство выдерживать, не разрушаясь, эти напряжения носит название выносливость. Напряжения изменяются во времени циклически а-ждый цикл есть замкнутая однократная смена напряжений, получающих непрерывный ряд значений. На фиг. 42 схематически изображены типичные циклы повторно-переменных нагрузок симметричный цикл — а знакопостоянный — 5 асимметричный знакопеременный — в асимметричный знакопостоянный — г. На фиг. 42 приняты следующие обозначения — наи- [c.21]

Больший эффект обкатки роликами галтелей валов из чугуна объясняется тем, что благодаря неравнопрочности чугуна при растяжении и сжатии с увеличением среднего сжимающего напряжения предельная амплитуда переменного напряжения сильно возрастает. В галтелях валов при их обкатке возникают остаточные сжимающие напряжения, которые преобразуют симметричный цикл напряжений в наиболее напряженной зоне вала в асимметричный с преобладанием сжимающих напряжений. [c.274]

При циклических (переменных) нагрузках (рис. 1.2) за предельное напряжение принимается предел выносливости (усталости) соответствующего цикла нагружения (симметричного t i, пульси> рующего ао или асимметричного Ог (рис. 1.3) . [c.9]

Напряжения в пределах одного периода Г их изменения достигают максимального (Сттах) и минимального (0ш1п) значений. В случае симметричного цикла значения Отах и От1п по абсолютной величине равны, а при асимметричном цикле может быть выделена переменная составляющая с амплитудой [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...