Коэффициент асимметрии цикла концентрации напряжений

На рис. 7.14 приведены результаты ресурсных испытаний (до появления трещин) сосудов и образцов с надрезами (точки), а также кривые малоциклового усталостного разрушения, построенные в соответствии с уравнением (7.1). Верхняя кривая (1) соответствует коэффициенту асимметрии Гд = —1, а нижняя (2) — Гд = = —0,45 (минимальному, полученному при испытании исследованных объектов). Коэффициент асимметрии цикла по напряжениям Гд в зоне концентрации напряжений вычисляли по формуле [6] [c.148]

Если рассматривать изменение коэффициента асимметрии цикла, возникающее с развитием усталостной трещины (см. рис. 9), нетрудно показать, что теоретический и эффективный коэффициенты концентрации напряжений в надрезе, необходимые для возникновения нераспространяющейся усталостной трещины, должны удовлетворять условиям [c.51]

Аналитическое решение задачи определения области суще--ствования нераспространяющихся усталостных трещин возможно с помощью метода конечных элементов [31]. Упругопластический анализ распределения напряжений и деформаций у вершины усталостной трещины при нагружении плоского элемента с двусторонним надрезом проводили при нескольких значениях длины трещины (в том числе и при отсутствии трещины), чтобы получить зависимости напряжений и деформаций от коэффициента асимметрии цикла нагружения с ростом трещины. Теоретический коэффициент концентрации напряжений в исходном надрезе исследуемого элемента 00=9,35. [c.66]

При наличии хрупкого поверхностного слоя с увеличением статической составляющей эффект концентрации напряжений увеличивается, и при больших коэффициентах асимметрии цикла сопротивление усталости в этом случае резко убывает. [c.501]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

Исследования влияния на сопротивление усталости концентраций напряжений, масштабного фактора, качества поверхности, асимметрии цикла, вида напряженного состояния и других факторов позволили предложить формулы для расчета коэффициентов запаса прочности при переменных нагрузках 153], которые вошли в практику расчета деталей во всех отраслях машиностроения и до настоящего времени используются в нормативных расчетах, основанных на детерминистических представлениях [43, 52]. [c.5]

При расчете стенки вдоль поясных швов на сопротивление усталости от местного напряжения сжатия коэффициент асимметрии цикла == —60, т. е. соответствует отнулевому сжатию эффективные коэффициенты концентрации напряжений приведены в табл. 1.5.1. [c.383]

Концентрация напряжений 65, 649 Коэффициент асимметрии цикла 638 [c.725]

Влияние концентрации остаточных напряжений. В работах Г. В. Ужи-ка было показано, что эффект концентрации напряжений в надрезе существенно уменьщается с ростом постоянного напряжения. Аналогично этому остаточные напряжения, как постоянные напряжения, изменяют в ту или иную сторону коэффициент концентрации напряжений. Это положение подтверждено многочисленными экспериментальными данными, приведенными в работах И. В. Кудрявцева. Однако изменение эффективного коэффициента концентрации объясняется не только изменением коэффициента асимметрии цикла. Одним из источников изменения чувствительности сталей к надрезу является концентрация остаточных напряжений. [c.298]

Ввиду того, что при расчетах на усталостную прочность металлоконструкций применяется несколько иная терминология и методика, ниже приводятся зависимости для определения предела выносливости элементов металлоконструкций при коэффициенте асимметрии цикла г и коэффициенте концентрации напряжений р. При этом учитывается, что предел выносливости при сжатии выше, чем при растяжении. [c.126]

Консоль—171 Консольная балка—171 Концентрация напряжений —299 Коэффициент асимметрии цикла —295 [c.322]

О — средняя величина предела выносливости основного металла, соответствующая базе 10 циклов нагружения — коэффициент асимметрии цикла с — коэффициент, зависящий от количества циклов нагружения конструкции в процессе ее эксплуатации а, Ь — параметры, зависящие от величины эффективного коэффициента концентрации напряжений (табл. 2). [c.256]

Концентрация напряжений зависит также от характера цикла. С увеличением коэффициента асимметрии цикла г и повышением средних напряжений цикла чувствительность д к надрезам и кэ уменьшаются. [c.295]

Эффективным коэффициентом концентрации при напряжениях, переменных во времени, называется отношение предела выносливости, определенного на гладком образце, к пределу выносливости образца с концентратором напряжений. Этот коэффициент, зависящий от степени асимметрии цикла изменения напряжений, закона распределения напряжений в образце, его абсолютных размеров и, наконец, от особенностей материала образца, обозначается где индекс г указывает, к какому типу цикла относится этот коэффициент. Таким образом, эффективный коэффициент определяется [c.636]

Как следует из табл. 72, с увеличением (в алгебраическом смысле) коэффициента асимметрии цикла величина эффективного коэффициента концентрации напряжений уменьшается. Это согласуется с общеизвестным фактом малого влияния местных напряжений на несущую способность деталей из пластичных материалов при статических нагрузках. [c.637]

Стрелы экскаваторов, так же как и рукояти, должны проверяться на выносливость. Такая проверка производится для тех же опасных сечений, которые рассчитывались на прочность с учетом максимального значения коэффициента концентрации напряжений и коэффициентов асимметрии цикла. Коэффициент запаса в формуле (П1.44) принимается таким же, как и в случае рукоятей. [c.203]

Хотя коэффициент р должен определяться для каждого значения коэффициента асимметрии цикла, вследствие недостаточности экспериментальных данных в расчетах обычно используются числовые значения эффективного коэффициента концентрации напряжений для симметричного цикла [c.509]

На основе полученных отношений можно построить полную теоретическую диаграмму зависимости предельных напряжений образования усталостной трещины и разрушения от теоретического коэффициента концентрации напряжений для любой асимметрии цикла нагружения (рис. 25). Кривая 1 (гипербола) соответствует полному проявлению теоретической концентрации напряжений од/осг и является границей образования усталостной трещины кривая 2, построенная по уравнениям (11) или (13) с заменой значений о на Ка, является линией разрушения для докритических значений а (до точки Л) кривые 3 vi 4 характеризуют предельные разрушающие напряжения в области существования нераспространяющихся усталостных трещин. Эту кривую можно построить с использованием уравнения для определения эффективного коэффициента концентрации напряжений в вершине надреза или трещины [c.57]

При асимметрии цикла / =0,33 для мест с концентрацией напряжений р=2 и средних напряжениях цикла (т >0 для стали 3 коэффициент понижения допускаемых напряжений y равен 0,6 [1]. [c.31]

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]

Y — коэффициент, учитывающий асимметрию цикла, чувствительность материала к асимметрии, концентрацию напряжений в металлоконструкции [1]. [c.216]

Эквивалентные напряжения симметричного цикла по указанным зависимостям определяются в предположении независимости эффективного коэффициента концентрации от асимметрии цикла, и эффект концентрации напряжений относится к переменной составляющей напряжений (т. е. к их амплитуде). На фиг. 30 представлена зависимость ka от [c.501]

Для алюминиевых сплавов асимметрия цикла незначительно сказывается на эффективном коэффициенте концентрации. С уменьшением числа циклов, необходимых для разрушения, эффект концентрации напряжений убывает. Для углеродистых и легированных сталей [19], если для JV=10 принять эффективный коэффициент концентрации за единицу, то для jV = 10 он составит 0,9—0,65, причем большие значения этого отношения относятся к меньшим коэффициентам концентрации (ио = 1.8) а меньшие значения — к большим коэффициентам концентрации = 3 -Ь 3,5). [c.501]

VI — эффективные коэффициенты концентрации напряжений (отношение предела усталости, полученного в результате испытаний гладких образцов, к пределу усталости, полученного на образцах с концентратором напряжений) соответственно при изгибе и при кручении [1, 10, 31, 33] — коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения — масштабный фактор (отношение предела усталости образцов и деталей реальных размеров к пределу усталости, полученному при испытаниях стандартных образцов малых диаметров) [1, 31] Кр — коэффициент влияния шероховатости поверхности [10, 31] Ку — коэффициент влияния упрочнения, вводимый для валов и осей с поверхностным упрочнением (закалка ТВЧ — цементация, азотирование и т. п.) [2, 7] и — коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении (см. табл. 16.2). [c.418]

Величина предела выносливости стальной или чугунной детали, имеющей форму стержня, в интервале температур — 30 -г 400 °С и отсутствии коррозионной среды зависит от марки материала, коэффициента асимметрии цикла, испытываемой деформации (растяжения — сжатия, чистый сдвиг, кручение, поперечный изгиб), концентрации напряжений, размеров детали и еостояния ее поверхности он практически не зависит от частоты и характера изменения напряжений (например, синусоида или пилообразная линия на рис. Х1.3,а). [c.334]

Испытания проводили при симметричном цикле нагрул ения (а, = 0) и при двух асимметричных циклах со средними напряжениями растял ения (ат = 50 МПа) и сжатия (ат =—50 МПа). Анализ зависимостей напряжений От и анр от теоретического коэффициента напряжений ао (рис. 41) показывает, что напряжения, при которых возникает усталостная трещина в образце с заданным коэффициентом концентрации напряжений, практически не зависит от коэффициента асимметрии цикла нагру- [c.88]

Рис. 4. Эффсктипный коэффициент концентрации напряжений kr в зависимости от коэффициента асимметрии цикла г и эффективного коэффициента концентрации напряжений при симметричном цикле k

Для определения у имеем величины коэффициент асимметрии цикла по экспериментальным данным 1,4 эффективный коэффициент концентрации напряжений равен 1,4 (см. прилож. 3). По таблице указанного приложения для этих коэффициентов у = 0.9- тогда сграсч=1360/0,9 1500 кгс/см , что допустимо, так как [c.68]

Изменение асимметрии цикла нагружения в вершине трещины с ее ростом. Перераспределение напряжений от внешней нагрузки, действующих в области вершины трещины в полу-циклах растяжения и сжатия, может вызывать остановку развития усталостной трещины. Анализ такого перераспределения был проведен в работах И. В. Кудрявцева и В. Линхарта. На рис. 9,а показана схема распределения осевых напряжений в образце с концентратором, полученная при испытании на усталость при симметричном цикле напряжений (растяжения-сжатия) с амплитудой номинального напряжения Оц. До возникновения усталостной трещины эпюры растягивающих и сжимающих напряжений идентичны, а материал в области вершины концентратора реально подвергается нагружению по симметричному циклу с амплитудой а Оп и R = — (цикл 1—2). Если эта амплитуда превышает предел выносливости исследуемого материала, то в вершине надреза возникает усталостная трещина. После ее развития на глубину I распределение сжимающих напряжений не изменится, так как трещина, сомкнувшись, будет передавать нагрузку как исходное неповрежденное сечение, а по величине сжимающие напряжения при вершине трещины уменьшаются растягивающие напряжения сконцентрируются в вершине трещины, максимум их будет соответствовать величине аат(Тн(а(гт — теоретический коэффициент концентрации напряжений для трещины глубиной h + l). [c.23]

Модель критических микротрещин на аределе усталости позволяет рассчитать пределы усталости и кривую Веллера для тела любой геометрии. Модель представляет базу для теоретического объяснения следующих явлений 1) зависимости соотношения коэффициента концентрации напряжений и эффективного коэффициента концентрации напряжений от градиента напряжений 2) зависимости предела усталости при изгибе от толщины образца 3) влияния асимметрии цикла иа предел усталости. [c.430]

В настоящее время существует ряд таких предложений по оценке напряжений и деформаций в упругопластической области. Наибольшее распространение получают соотношения, разработанные в [26, 27], а также уточнение этих зависимостей, предложенное в [28]. На рис. 18 приведены вычисленные на основе интерполяционного соотношения Нейбера Ks К = аа значения коэффициентов концентрации напряжений Ks и деформаций Kg, для полосы с отверстием (обд = 3) в зависимости от числа циклов для стали Х18Н9 при 650° С. Эти коэффициенты получены расчетом по изохронным кривым с учетом измерения асимметрии от полу-цикла к полуциклу [29]. Как отмечалось выше, для рассматриваемой стали стабилизация диаграммы деформирования наступает [c.57]

Смотреть страницы где упоминается термин Коэффициент асимметрии цикла концентрации напряжений : [c.225] [c.517] [c.296] [c.372] [c.31] [c.231] [c.122] [c.54] [c.263] [c.268] [c.281] [c.16] [c.11] [c.122] [c.232] [c.35] [c.331] [c.295] [c.413] [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...