Коэффициент асимметрии нагрузки

Проведенный анализ сопоставления результатов эксперимента и расчета показал, что скорость развития трещины удовлетворительно может быть описана выражением (2) как для образцов с концентратором, так и для резьбовых соединений при различных значениях коэффициента асимметрии нагрузки. [c.390]

Фиг. 2. Диаграмма ограниченной прочности эталонных образцов и резьбовых соединений при коэффициенте асимметрии нагрузки г=0,3.

Пределы усталости эталонных образцов, резьбовых соединений и эффективные коэффициенты концентрации при различных коэффициентах асимметрии, нагрузки и базах испытаний [c.165]

Результаты математической обработки экспериментальных данных ограниченной прочности эталонных образцов и резьбовых соединений сведены в табл. 2. Экспериментальные данные, полученные при коэффициенте асимметрии нагрузки г=0,3, представлены на фиг. 2. [c.166]

Фиг. 4. Диаграмма эффективных коэффициентов концентрации при различных коэффициентах асимметрии нагрузки и базах испытаний и 2-10 .

НИИ при различных коэффициентах асимметрии нагрузки и базах испытаний. [c.168]

На фиг. 4 приведены диаграммы эффективных коэффициентов концентрации при различных коэффициентах асимметрии нагрузки и двух базовых числах нагружений Л/= 10 и 2-10 . Заштрихованы области, ограниченные кривыми эффективных коэффициентов концентрации при этих базовых числах нагружений для каждого из исследуемых материалов. [c.168]

Введем коэффициент асимметрии нагрузки [c.138]

ТПУ с пульсатором при одностороннем нагружении на растяжение. На фиг. 62 показан образец во время испытания. Коэффициент асимметрии нагрузки равен [c.99]

Использование рассмотренных уравнений для оценки долговечности конструкций с существенно неоднородными полями напряжений связано со значительными трудностями, так как эти поля изменяют характер деформирования материала у вершины трещины. Например, в сварных тавровых соединениях остаточные напряжения приводят к ситуации, когда при действии циклической эксплуатационной нагрузки с коэффициентом асимметрии, равным нулю, коэффициент асимметрии нагружения материала в вершине трещины по мере ее развития изменяется от 0,8 до О, при этом КИН может принимать значения от пороговых до близких к критическим [198]. Следовательно, оценка долговечности такого рода конструкций может выполняться только с помощью уравнений, учитывающих переменную вдоль траектории развития трещины асимметрию нагружения в широком диапазоне СРТ. Как видно из выполненного обзора, такие уравнения являются в основном эмпирическими, содержащими большое количество взаимосвязанных параметров, определяемых только экспериментально на основании статистической обработки данных, что приводит к значительной сложности в получении и использовании этих зависимостей. Поэтому [c.192]

Из зависимости (4.35) следует, что эффективный предел текучести при разгрузке определяется напряженным состоянием, возникшим в момент достижения максимальной нагрузки в нулевом полуцикле, а следовательно, параметром а и коэффициентом асимметрии цикла R. [c.211]

Предел выносливости обозначается (R — коэффициент асимметрии цикла), а ири симметричном цикле ст . Предел выносливости определяют на вращающемся образце (гладком или с надрезом) с приложением изгибающей нагрузки по симметричному циклу. Для определения используют не менее десяти образцов. Каждый образец испытывают только на одном уровне напряжений до разрушения или до базового числа циклов. По результатам испытания отдельных образцов строят кривые усталости в полулогарифмических или логарифмических координатах (рис. 48), а иногда в координатах а,пах — [c.72]

Здесь R — коэффициент асимметрии цикла напряжений для симметричного цикла R = —I, для постоянной нагрузки / = +1. для отнулевого цикла (при Omi.i = 0) R = 0. [c.173]

Концентрация нагрузки 342 Коэффициенты асимметрии цикла 251 безопасности 361 вариации 265 [c.564]

Универсальность рассматриваемой машины типа УМЭ-ЮТ ) состоит не только в том, что на ней можно производить испытания металлических и пластмассовых образцов на растяжение, на сжатие или на изгиб при статическом приложении нагрузки, но главным образом в том, что она позволяет осуществлять циклическое нагружение с любым коэффициентом асимметрии цикла при заданных деформациях или нагрузках в пределах ее грузоподъемности от +10 до —10 Т. Наибольшая частота циклической нагрузки машины составляет 10 циклов в минуту. К тому же все эти нагрузки можно задавать как в условиях обычной температуры, так и в условиях повышения температуры образца до 1200 °С. Наконец, машина имеет электронные силоизмеритель и диаграммный аппарат, позволяющий записывать в большом масштабе кривую зависимости усилия от деформации образца. [c.255]

Следует отметить, что длительные выдержки напряженных образцов из титановых сплавов под слоем солей в интервале 250—500°С могут не привести непосредственно к коррозионным разрушениям, но резко снизить их работоспособность, в частности усталостную прочность. Интересные данные по этому вопросу получены Б.А. Колачевым с сотрудниками [46]. Для изучения влияния солевой коррозии на усталостные характеристики был взят сплав ОТ4 в виде листового материала толщиной 1 мм. Образцы, отожженные в вакууме при 670°С ч), выдерживали на воздухе без соли и с солевой коркой при 350 и 400°С в течение 96 ч под нагрузкой й без нее, а затем испытывали на усталость при 20°С. В табл. 7 представлены данные о влиянии солевой коррозии на число циклов до разрушения при растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Максимальное напряжение цикла составляло 450 МПа. Выдержка образцов с солевой коркой при 350°С без приложения нагрузки не снижает числа циклов до разрушения. Число циклов до разрушения образцов с солевой коркой после выдержки при 400°С в 2,8 раза меньше, чем образцов, выдержанных на воздухе при 400 0 без солевой корки. При действии напряжений/ (температура 350°С) число циклов до разрушения образцов с солевой коркой в 6 раз меньше, чем образцов без солевого покрытия. Очагами усталостных разрушений служат коррозионные повреждения поверхности. [c.46]

Выявлены характерные особенности изменения пороговых коэффициентов интенсивности напряжений от характеристики асимметрии цикла внешней нагрузки. Показано, что при знакопеременных напряжениях в широком диапазоне коэффициентов асимметрии цикла влияние сжимающих напряжений незначительное. [c.433]

Усталостные испытания этих образцов проводили на электрогидравлической испытательной машине с замкнутым циклом и максимальным усилием 89 кН, оборудованной системой синусоидального нагружения. Для замера величины прироста трещины использовали микроскоп с 50-кратным увеличением, перемещающийся в горизонтальном направлении. Испытания проводили при постоянной нагрузке при комнатной температуре в атмосфере окружающей среды, в сухом аргоне, в воде и при температуре 172 К в среде азота частота нагружения составляла 20, 10 и 1 Гц при постоянном коэффициенте асимметрии цикла i = 0,l. [c.138]

Для ускоренного определения предела выносливости деталей и сборочных единиц машин начали применять метод испытаний при прогрессивно возрастающей нагрузке. Сущность его заключается в том, что деталь или сборочную единицу подвергают переменным нагрузкам, возрастающим по времени, при постоянном соотношении прироста нагрузки на одну деталь к числу циклов на ступень. Этот метод может быть применен для любого вида деформации и коэффициента асимметрии цикла изменения нагрузки. [c.74]

Вследствие изменения веса груза и его положения на диске, а также вследствие прижатия к зубчатым колесам планок 8 при регулировке силы затягивания болтом 7 можно получить асимметричный цикл нагрузки на зубья с любым положительным коэффициентом асимметрии от О до 1 с наибольшей рабочей силой. Каждый рычаг нагружателя снабжен автоматическими выключателями 9, отключающими двигатель после поломки зуба испытуемого колеса. [c.276]

Электромагнитная резонансная установка для испьгганий образцов на усталость при регулярном или программном нагружении ЭД-ЮОМ. Предназначена для испытаний на многоцикловую усталость образцов с рабочим сечением 7,5 мм (ГОСТ 25.502-79) или образцов иной формы сечения из металлов или неметаллических материалов. Используется для получения характеристик сопротивления усталости и циклической трещиностойкости материалов. Испытания проводятся при консольном изгибе образца в одной плоскости с резонансным возбуждением нагрузки в двух режимах регулярного нагружения с коэффициентом асимметрии цикла от -1 до 1 и программного блочного нагружения с количеством ступеней от 7 до 6 (рис. 3). [c.137]

В лаборатории усталостных разрушений ВНИИНМАШ, для того чтобы определить влияние числа циклов нагружения в единицу времени на усталостную долговечность болтов при растяжении, была проведена серия экспериментов на болтах М20. Все болты, подлежащие испытанию, были разбиты на 3 группы. Болты одной из этих групп испытывали на машине ГРМ-1 при асимметричном цикле нагружения с коэффициентом асимметрии г=0,5 до разрушения при частоте пульсации нагрузки 200 циклов в минуту. Другую группу болтов испытывали при тех же на- [c.61]

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]

Если нагружение детали неизотермическое, т. е. на деталь действуют термоциклы, то уравнение (4.17) для учета роли асимметрии цикла не пригодно. В этом случае цикл нагружения асимметричен по вносимому повреждению в материал в четных и нечетных полуциклах даже при коэффициенте асимметрии Гд = = —1. Это объясняется тем, что температура детали существенно различается в полуциклах различна и величина повреждения, накапливаемого в полуциклах растяжения и сжатия. Имеет значение и разный характер повреждений, возникающих в периоды растяжения и сжатия (обстоятельство, слабо проявляющееся при циклическом деформировании в упругой области). Это приводит к тому, что зависимость долговечности от величины средней нагрузки имеет максимум в области растягивающих напряжений От = 50—150 МПа. При этом значении От можно считать цикл симметричным по величине накапливаемого повреждения в полуциклах растяжения и сжатия, хотя по нагрузке этот цикл асимметричен. Значение = 50—150 МПа является оптимальной величиной при термоциклическом нагружении. Поэтому для данного вида цик.лического нагружения рекомендуется экспериментально-расчетный метод учета асимметрии цикла нагружения. Экспериментальные зависимости — М могут быть обобщены следующими уравнениями [c.96]

Перегрузка снижает уровень растягивающих напряжений в исследуемой зоне. Кривая 1 на рис. 7.15 описывает распределение стабилизировавшихся напряжений ое/от в зоне отбортовки сосуда давления, нагруженного циклически при Сте /ат = 0,5. Кривая 2 описывает распределение напряжений при том же уровне циклической нагрузки, но предварительно нагруженных до уровня ае /от =0,7. Уменьшение максимальных напряжений в полуцикле растяжения вызвано действием сжимающих остаточных напряжений. Эпюры стабилизировавшихся остаточных сжимающих напряжений Ово, возникающие в зоне отбортовки сосуда давления при наличии (кривая 2) и при отсутствии (кривая 1) перегрузки, приведены на рис. 7.15. Как видно из данных рисунка, остаточные напряжения, обусловленные перегрузкой, приводят к уменьшению среднего напряжения цикла, максимальных растягивающих напряжений и коэффициента асимметрии цикла напряжений Гд от —0,67 до перегрузки до —1,2 после перегрузки. [c.149]

Резьбовые соединения (шпильки и гайки) изготовлялись на обычных токарных станках резцами без каких-либо специальных требований к точности и качеству резьбы. Испытания производились на 50-тонном пульсаторе одностороннего действия при 600 циклах в минуту и коэффициенте асимметрии нагрузки 0,3. Испытывались резьбовые соединения и эталонные образцы из сталей 20, 40Х и 38ХГН, механические свойства которых, по- [c.161]

Крепежные резьбовые соединения являются разъемными, скрепляющими между собой отдельные детали и узлы машин и установок, обеспечивая надежное их соединение, герметичность и т. д. В процессе сборки такие соединения получают предварительное монтажное усилие (затяг), обеспечивающее иераскрытие стыка. Дальнейшее циклическое нагружение болта (шпильки) обусловливается режимом работы конструкций и нщсткостью скрепляемой системы. Оптимальные режимы работы таких соединений осуществляются при больших значениях уровней напряжений предварительной затяжки. В связи с этим крепежные соединения работают в условиях только положительных значений коэффициента асимметрии нагрузки. [c.191]

Пример 4. Кронштейн корпуса подшипника сечением ix = 60X40 мм приварен к основа нию угловыми швами по периметру (рис. 2.14) Катет шва fe=10 мм. Кронштейн воспринима ет переменную нагрузку согласно циклограм ме, изображенной на рис. 1.8, б, Ртях = ,5 кН /-=160 мм. Коэффициент асимметрии цикла напряжений г=0. Материал кронштейна — сталь Ст. 3. [c.36]

Значения коэффициентов асимметрии цикла для различных видов циклов приведены в табл. 22. Очевидно, для полного суждения о характере действия циклической нагрузки кроме характеристики цикла г должно быть извеетно хотя бы максимальное или минимальное напряжение цикла. [c.593]

С мин 1, Т. е. постоянной нагрузке. Предельным напряжением в этом случае является предел прочности материала. Следовательно, абсцисса и ордината точки D равны пределу прочности материала. Таким образом, ординаты точек лннин AD соответствуют пределам выносливости материала при различных значениях коэффициента асимметрии циклов. [c.598]

Соединяем линиями все точки, изображающие максимальные и минимальные предельные напряжения циклов. Очевидно правая крайняя точка диаграммы (точка D) соответствует циклу, при котором СТмакс = о н = ас, г=1, т. е. постоянной нагрузке. Предельным напряжением в этом случае является предел прочности материала. Следовательно, абсцисса и ордината точки D равны пределу прочности материала. Таким образом, ординаты точек линии AD соответствуют пределам выносливости материала при различных значениях коэффициента асимметрии циклов. [c.663]

Учитывая идеализированность рассматриваемой модели и появление остаточных сжимающих напряжений при разгрузке, следует считать, что при снятии нагрузки (и уменьшении расстояния между поверхностями трещины) приращение трещины также уменьшается. Таким образом, если приращение длины трещины на i-M цикле по докритической диаграмме разрушения составит величину AU, то длина трещины на (г-Ь1)-м цикле-будет li , = li + aAli (рис. 30.3). Коэффициент снижения приращения длины а < 1 определяется эмпирически по экспериментальным кривым I — N для данного материала данной толщины. Пе исключено, что этот коэффициент меняется с длиной трещины, т. е. с ростом числа циклов и коэффициента асимметрии цикла (в следующем параграфе, на основании экспериментов, будет показано, что это действительно так). [c.261]

Пример 1.1. Рассчитать сварные соединения однодискового зубчатого колеса, передающего вращающий момент Т— 30 кН-м (см. рис. 1.2). Внутренний диаметр диска 1 = 210 мм, наружный 2 = 500 мм. Материал обода, ступицы и диска — сталь СтЗ. Распределение нагрузки по сварному шву неравномерное —циклическое, с коэффициентом асимметрии цикла / = 0,3. Сварка ручная, дуговая электродом Э50А. Шов двусторонний (г = 2). [c.32]

Исследования проводили в условиях постоянной растягивающей нагрузки и при циклическом нагружении образцов. Статические испытания при постоянном напряжении производили на специально сконструированной многопозиционной установке, позволяющей создавать в образцах различные по величине растягивающие напряжения. Испытания на циклическую выносливость проводили в условиях напряжения растяжения переменной величины на разрывной машине ГРМ-1 с гидропульсатором. Условия испытания нагрузка знакопостоянная, асимметричная (коэффициент асимметрии 0,5) при частоте нагружения 200 циклов в минуту на базе испытания ЫО циклов. Одновременно производили испытания натурных образцов сварных стыковых соединений и основного металла, вырезанных из труб действующего рассолонровода с размерами, аналогичными экспериментальным. [c.236]

Большинство факторов, оказывающих воздействие на сопротивление материалов усталости, а следовательно, в большей или меньшей степени влияющих на закономерности образования нераспространяющихся усталостных трещин, можно разделить на четыре основные группы. К первой группе относятся особенностп геометрического строения деталей, а именно их размеры, острота и глубина концентраторов напряжений, — иными словами, все параметры, которые определяют неравномерность распределения напряжений в деталях. Вторая группа — факторы, связанные с режимом нагружения, такие, как, например, уровень максимальных напряжений цикла и коэффициент асимметрии цикла, нестационарность режима нагружения, существование перегрузок и др. К этой группе можно отнести и факторы, связанные со схемой приложения нагрузки. Третья группа — факторы, связанные с механическими свойствами и структурой материала, из которого изготовлены детали. К четвертой группе относятся факторы, связанные с внешними условиями, в которых эксплуатируются различные детали температура, коррозионная среда, вакуум и др. [c.69]

Глубина нераспространяющейся усталостной трещины увеличивается с ростом уровня амплитуды или максимальных напряжений цикла нагрузки, причем тем интенсивнее, чем больше коэффициент асимметрии цикла нагружения. Детали с усталостными трещинами одного размера могут выдерживать без разрушения тем более высокие амплитуды цикла напряжений,, чем больше среднее напряжение цикла смещено в сторону сжатия. На рис. 56 приведены зависимости глубины нераспро-страняющнхся усталостных трещин, возникших в призматических образцах (40x40 мм) с концентратором напряжений из стали 45 при асимметричном цикле нагружения с различными напряжениями сжатия. Увеличение среднего сжимающего напряжения снижает рост размера нераспространяющейся усталостной трещины. [c.136]

При циклическом нагрунсепии образца с трещиной в пластической зоне у конца трещины всегда реализуется высокий уровень деформаций и напряжений, соответствующих повторно-статическому и малоцикловому нагруясению. При этом в окрестности конца трещины в диапазоне значений коэффициента асимметрии цикла г = —1 -X 0,5 имеют место остаточные напряжения сжатия [32—351, т. е. у конца трещины реализуется знакопеременное напряженно-деформированное состояние, близкое к симметричному, независимо от велпчнпы г, создаваемой внешними нагрузками. [c.244]

При испытании в воде и при наложении катодной поляризации изменение коэффициента асимметрии цикла нагружения с / =0 до / =0,7 приводит к увеличению скорости роста усталостной трещины (рис. 65), причем влияние асимметрии нагрузки заметнее в низкоамплитудной области, т.е при малых значениях размаха коэффициента интенсивности напряжений По-видимому, это происходит вследствие раскрытия трещины, когда ма териал в ее вершине находится в напряженном состоянии в течение пол ного цикла нагружения, и проникновение водорода в зону лредразру шения усиливается. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...