Запас долговечности (числу циклов)

Проведенные исследования показали, что долговечности на стадии образования треш ин по виткам резьбы составляют около 0,3—0,4 от общей долговечности. Сопоставление долговечностей по эксперименту (см. рис. 10.8) и по расчету (сплошные линии на рис. 10.8) в соответствии с уравнениями (10.13) и (10.14) (при = = пх = 1) показало наличие запасов по числу циклов, равных 2,5 и 17 для асимметрий цикла напряжений соответственно +0,6 и +0,3. Для асимметрии Гпр = 0 эти запасы в зависимости от уровня напряжений составляют 10—16 и 1,6—6 соответственно для стандартных (квадратные точки) и уменьшенных относительных радиусов в корне резьбы (светлые кружки — разрушение, перечеркнутые кружки — образование трещины) и увеличиваются по мере увеличения числа циклов от 10 до 3-10 . [c.209]

При расчете циклической долговечности согласно [154] учитывают коррозию материала, остаточные напряжения от сварки и принимают дополнительный запас по числу циклов для сварных швов, равный 2. Повреждаемость материала от ползучести не учитывают. [c.220]

После определения долговечности Ыр по зависимости (4.81) определяется запас по числу циклов как [c.267]

Расчет сводится к определению запасов прочности по амплитудам местных упругопластических деформаций и по долговечности или к сопоставлению действующих амплитуд деформаций при заданном числе циклов с допускаемыми, установленными с введением определенных запасов прочности. [c.370]

Запасы tiQ по предельным нагрузкам назначают в диапазоне 1,5—2,5, а запасы по долговечности лг — в пределах 10—30. Большие из указанных запасов назначают в тех случаях, когда конструкции изготавливают из сталей повышенной прочности, склонных к циклическому разупрочнению, когда затруднено определение номинальных и местных деформаций. Увеличение случайных отклонений в характеристиках сопротивления металлов малоцикловому деформированию. и разрушению, в значениях коэффициентов концентрации, в значениях эксплуатационных нагрузок и числе циклов за ресурс требует повышения запасов прочности и п . [c.97]

Для корпуса запас по долговечности принимается равным /ijv=10, а запас по амплитудам деформаций Пе=2. С введением в последнее уравнение указанных запасов допустимые амплитуды деформаций )[еа] и число циклов [ ] будут связаны уравнениями [c.100]

Из соотношений (6.34) с учетом (6.35) для данного уровня действующих номинальных напряжений (сга)д+ + (о-т)д определяется разрушающее число циклов (Л р)д, а по нему запас долговечности [c.128]

Циклическую долговечность деталей в области МЦУ определяют по деформационным критериям относительной долговечности [43], связывающих деформации в цикле нагружения с числом циклов. Суть расчетов сводится к определению предельной поврежденности материала в области МЦУ, соответствующей разрушению. Отличием от единицы (она обычно меньше) пренебрегают, считая, что принятая система запасов по долговечности подтверждается практикой и оправдывает применение критерия относительной долговечности. Помимо того, принимают, что в процессе эксплуатации сам ПЦН, а также отношение долей статического и циклического повреждений материала [c.39]

При таком методе определения Nr умеренные значения запаса по долговечности (л у = 24-3) перекрывают возможные случайные отклонения числа циклов до разрушения. Специфику термоусталостного нагружения учитывают характеристиками прочности при соответствующих температурах (а чах 2 " ") и величиной Л 1, определяемой экспериментально при неизотермическом циклическом нагружении. При этом величина N-1 различна для каждого уровня нагружения Де, а общий вид диаграммы не меняется. С увеличением статической нагрузки роль амплитуды переменной деформации снижается, что подтверждает увеличение угла наклона кривых Де—N с ростом От- [c.157]

Ат Nn- Время, необходимое для разрушения при Оэкв и максимальной температуре цикла, —Тр. Общее число циклов, необходимое для разрушения при непрерывном (без выдержек) термоциклическом нагружении, —TV p. Условие образования предельного состояния при запасе долговечности п-, определяется выражением [c.16]

Оценка долговечности на стадии развития трещины малоциклового нагружения проводится с использованием уравнения (47) для скорости развития трещины. При этом в качестве исходных используются данные о значениях коэффициентов интенсивности напряжений (в упругой области), начальных размерах дефектов 1 , а также данные о значениях местной разрушающей деформации ёу в вершине трещины, определяемых но уравнению (42). В силу сложности интегрирования уравнения (47) в расчетах можно использовать соответствующие значения скорости роста трещины по уравнению (47) для различных I и по величинам dl/dN и I определять числа циклов Np для развития трещины от до L Если и для стадии развития трещины ввести в рассмотрение запас по долговечности [c.119]

Коэффициенты запасов прочности принимают по числу циклов (ид ) и деформациям (и или и ). При этом расчетные кривые малоцикловой усталости материала и располагаемой пластичности выбирают из условия обеспечения минимальной долговечности, а следовательно, максимального запаса. Коэффициенты запаса назначают в зависимости от типа изделия и его эксплуатационных характеристик, точности определения нагрузок, деформаций, механических свойств и расчетных характеристик, влияния среды, технологии (в том числе свар- [c.23]

В тех случаях, когда сопротивление разрушению зависит от числа циклов повторения напряжений (усталость) или от времени (прочность при повышенных температурах), кроме представлений о прочности, используются представления о долговечности. Запасом долговечности называется отношение числа циклов или времени т до разрушения к числу циклов N или времени х, которое соответствует общему ресурсу использования детали [c.522]

При известных запасах по деформациям и числу циклов кривая разрушающих амплитуд деформаций и разрушающих долговечностей N может быть перестроена в кривую [е] — [У] допускаемых деформаций и чисел циклов (рис. 1.5, б). Эта кривая получается состоящей из нижних частей кривых е Пе — N ь и Заштрихованная область под кривой [е] — определяет допускаемые сочетания эксплуатационных амплитуд деформаций и чисел циклов. [c.19]

Закон накопления повреждений (4.12) можно применить к любому интервалу времени работы детали, если ее нагружение осуществляется пропорционально (т. е. справедливо предположение-о существовании типичного полетного цикла), поэтому его можно использовать для определения запаса долговечности за ресурс работы детали В. Если Тд — время наработки на площадках цикла и ТУд — число циклов нагружения за ресурс, то запас долговечности определится из уравнений [c.95]

N — число циклов до образования трещины hn — запас прочности по долговечности [c.219]

По данным расчета на стадии образования и развития трещин определяются (рис. 1.4, в) соответственно долговечности (кривая 1) II Ур (кривая 2) для заданного в эксплуатации напряжения введение запасов позволяет установить допускаемые числа циклов [тУд] и [ Ур] для напряжений о)(. [c.15]

Задача расчета на усталость в таких условиях нестационарного нагружения сводится либо к оценке общей долговечности, т. е. суммарного числа циклов Np до разрушения (с вероятностью 50%), либо к оценке максимально допустимого числа циклов [Л/], когда гарантируется практически нулевая вероятность разрушения. В последнем случае вводят понятие нормативного коэффициента запаса по долговечности [c.365]

Запасы прочности призваны дать количественную меру безопасности конструкции. В общем виде (см. п. 3.4.1) коэффициенты запасов прочности (или долговечности) представляют собой числа, которые показывают, во сколько раз следует увеличить нагрузку (длину трещины, число циклов), чтобы наступило предельное (недопустимое) состояние. При этом все прочие параметры задачи сохраняются неизменными. [c.166]

В основу расчета долговечности при циклическом и длительном статическом нагружениях положен принцип суммирования повреждений, рассмотренный выше. Для определения местных деформаций используются результаты испытания материалов в условиях однородного напряженного состояния и их соответствующие аналитические интерпретации применительно к материалам циклически упрочняющимся, разупрочняющимся и стабилизирующимся в процессе циклического нагружения [29, 101, 117]. При этом пластические циклические и статические свойства определяются для зон концентрации с учетом их стесненности и кинетики в процессе нагружения. Расчет коэффициентов концентрации напряжений Кд и деформации К , производится на основе модифицированной зависимости Нейбера [29, 110, 118, 124]. Запасы прочности по напряжениям принимаются равным Пд = 2 и по числу циклов — = 10. [c.252]

На основе рассчитанных по зависимостям (7.3) и (7.8) значений долговечности выбираются с учетом запаса по долговечности, равного 10. Если осуществляется поверочный расчет, то по заданному числу циклов нагружения в эксплуатации и полученному расчетом определяют фактический коэффициент запаса по долговечности. [c.267]

Значительное место в оценке прочности дисков занимают экспериментальные методы исследований. Основными являются испытания дисков на разгонных стендах. Современные разгонные стенды оснащены таким образом, чтобы имитировать большую часть нагрузок, действующих на диск в эксплуатации (вращение, нагрев). Системы автоматического управления стендами позволяют создать циклические нагрузки, что дает возможность исследовать долговечность конструкций. Такие испытания требуют проведения дополнительных расчетов, связанных с определением типа цикла нагружения, числа циклов, запасов прочности и т. п. [c.7]

Экспериментальные точки располагаются в достаточно узкой области с разбросом в пределах одного порядка по долговечности. Такой разброс считают приемлемым в области изотермической малоцикловой усталости (в частности, по нормам ASME), поскольку рекомендуемый запас по числу циклов в этих нормах Плг= 20. Уравнение прямой, проведенной по средним значениям долговечности всех исследованных материалов (штрихлунктир-ная линия на рис. 76), имеет вид [71J - [c.135]

Если при нестационарпом нагрушеиии алемепт конструкции имел суммарное число нагружений (па всех режимах) то запас долговечности (по числу циклов) [c.465]

Гидрофильтры не всегда подвергаются строго упорядоченному числу единичных актов их нагружения в течение полета. Однако нагружение, реализуемое при работе агрегата в эксплуатации, может быть оценено на основе данных испытаний гидрофильтров на стенде. Для такого сравнения был использован один из изломов испытанных фильтров, в котором разрушение произошло по входному отверстию (длинная трещина). По характеру изменения шага усталостных бороздок распространение трещины на стенде и в эксплуатации было качественно весьма близким. Обнаруженная на стенде течь гидрожидкости соответствовала достижению трещиной длины около 25 мм, что совпало с критической длиной трещины, которая была выявлена в эксплуатации. Вместе с тем расчеты длительности роста трещины в испытаниях на стенде показали, что она составляет около 58000 циклов. Это в 2 раза меньше того числа циклов, что реализуются в эксплуатации по рассматриваемому месту распространения усталостной трещины. Из этого следует, что уровень напряженности гидрофильтра на стенде был несколько выше, чем при нагружении внутренним давлением в эксплуатации. Поэтому оцениваемый ресурс гидроагрегата по результатам стендовых испытаний с воспроизведением расчетного уровня внутреннего давления идет в запас располагаемой долговечности агрегата при его нагружении внутренним давлением в реальных условиях эксплуатации. Разница в длительности роста трещин в 2 раза отражает различие в средней скорости роста трещины почти в 2 раза. Поэтому можно считать, что при линейной связи шага бороздок с длиной трещины на большей части излома различие в длительности в 2 раза отражает различие в уровне эквивалентного напряжения в 1,4 раза, поскольку при линейной связи шага усталостных бороздок с длиной трещины реализуется квадратическая степенная зависи- [c.763]

Все указанные качественные рассуждения, относящиеся к примеру рис.З. ,, непосредственно переносятся на исходную задачу (вал с кольцевой трепанной) простой за- ной на R. На практике обычно реализуется случа1 весьма малых начальных трещин, когда о<, Следовательно, формула (3.W), как правило, дает оценку сверху для начальных TpeeyiH. Таким образом, применение в расчете На усталостную долговечность в качестве Ео величины, определяемой формулой (3.5А), идет в запас црочности, так что число циклов до разрушения,, полученное из такого расчета, при црочих равных условиях будет меньше истинного. [c.83]

Представленные выше данные позволяют проводить расчетную оценку разрушающих (по моменту образования макротреш,ин) амплитуд упругопластических деформаций ёа для заданной долговечности Nq и времени выдержки в цикле Твр с учетом изменения во времени характеристик механических свойств, определяемых при кратковременном и длительном статическом нагружении. При этом применительно к режимам жесткого нагружения используется уравнение (14), а применительно к режимам мягкого нагружения — уравнение (15). Параметры этих уравнений зависят от температуры и времени цикла. Вводя в эти уравнения запасы по разрушающим амплитудам деформаций и числам циклов идг, как это сделано в 169J, в общем случае можно получить две системы из четырех уравнений для расчета допускаемых амплитуд деформаций и числа циклов [c.118]

Система экспериментов на лабораторных образцах в середине 60-х годов была дополнена важными опытами при малоцикловом нагружении на моделях сосудов давления (с толщинами стенок до 70—120 мм), трубопроводах (с толщинами стенок до 20 -ь 30 мм), сварных пластинах с отверстиями и патрубками, болтах и шпильках (диаметром до 75-150 мм). Анализ полученных данных (в том числе с учетом рассеяния результатов испытаний) позволил обосновать запасы по местным упругопластическим деформациям и долговечности. Нормированные расчеты прочности атомных ВВЭР с учетом их циклического нагружения в эксплуатации осуществляются [5, 6] с введением запасов по местным условным упругим напряжениям и n v - по числу циклов до образования трещин (по долговечности). В зависимости от рассчитьтаемого элемента, объема исходной информации эти запасы находятся в пределах 1,25 -г 2 и 3 20 соответственно. В дальнейшем по мере накопления данных о прочности при изотермическом и неизотермическом нагружении с программируемыми циклами нагрузок, деформаций и температур для расчетов было предложено использовать условия линейного суммирования циклических повреждений (для различных режимов эксплуатационного повреждения). [c.41]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

Тогда допускаемое число циклов нагружения может быть определено как меньшее из принятых в [13] уравнений типа (2.2), (2.3) кривых усталости для жесткого асимметричного нагружения при = ёдОг. Коэффициенты запаса по местным условным упругим напряжениям и долговечности принимают соответственно [10, 11, 13] равными 2 и 10. [c.132]

На рис. 9.21 приведены результаты сопоставления расчета по зависимости (9..5) и экспериментальных данных для двух типов соединений лобовыми и фланговыми швами из сталей СтЗсп и 09Г2С. При числах циклов 10 —10 запас по долговечности составляет не менее 5,0. [c.189]

Одной из наиболее информативных характеристик трещино-стойкости нелинейной механики разрушения является коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области К1е [1, 65-67], применимый в условиях статического и циклического нагружения. Его использование в инженерных расчетах [1, 68-71] позволяет определять запасы прочности и долговечности по предельным нагрузкам, локальным упругоплаетическим деформациям, размерам трещин и числам циклов нагружения. При этом основа расчетов — традиционные характеристики механических свойств (пределы текучести и прочности, относительные удлинение и поперечное сужение, показатель деформационного упрочнения и др.). Учитывается также влияние уровня номинальных напряжений, изменение параметров деформационного упрочнения, степени объемности напряженного состояния и предельной пластичности материала. [c.53]

Для упрочняющегося алюминиевого сплава АД-33 характерно непрерывное уменьшение накопленной деформации и ширины петли с ростом числа циклов мягкого нагружения (рис. 5.6, а). Образец, долговечность которого составила 30 циклов, имел увеличение истинных напряжений от нулевого до 44-го полуцикла всего лишь на 7,6% (с 340 до 360 МПа). При этом ширина петли в указанном полуцикле уменьшилась в 5,9, а истинная деформация — в 5,6 раза. Столь малая разница по сравнению с разупроч-няющимися материалами объясняется прежде всего тем, что материалы типа АД-33 обладают малым запасом пластичности и их разрушение даже при малых долговечностях, как правило, имеет усталостный характер. Образующаяся при данных условиях испытания шейка невелика и определяет лишь незначительные увеличения истинных напряжений по сравнению с условными. [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...