Коэффициент асимметрии прочности

Обычно испытания проводят при симметричных знакопеременных циклах (коэффициент асимметрии цикла г = — 1), у которых амплитуда напряжений наибольшая, а предел усталости наименьший (рис. 159, д, нижняя линия). С повышением г пределы выносливости возрастают и при значениях г, близких к единице (колебания малой амплитуды), становятся практически постоянными (верхняя линия) и равными показателям статической прочности. [c.276]

Коэффициенты асимметрии циклов, определяющие циклическую прочность [c.428]

Коэффициенты асимметрии циклов Гр и Г2 снижаются, вследствие чего циклическая прочность болтов и корпусов падает. [c.444]

Из-за высоких значений коэффициентов асимметрии запасы надежности определяем по показателям статической прочности ( Тр. ) Запас надежности для шпилек П1 = сГо.г/ Тт = = 90/27 = 3,3 для блока п = = 15/3,4 = 4,4. [c.458]

Предел выносливости в случае одноосного напряженного состояния (растяжение—сжатие, изгиб) обозначается буквой а, а в случае чистого сдвига — буквой т с индексом, указывающим величину коэффициента асимметрии цикла, при котором определяли величину предела выносливости. Например, пределы выносливости при симметричном (R = —1) и пульсационном (/ = 0) циклах в случае одноосного напряженного состояния обозначают соответственно a.j и о . При постоянных напряжениях (/ = +1) пределу выносливости а+, соответствует предел прочности материала Ов, т. е. a+i = Ов. [c.256]

Диаграмма усталостной прочности строится следующим образом. Берется партия совершенно одинаковых образцов из исследуемого материала, которые испытываются с различными коэффициентами асимметрии цикла г. По оси абсцисс (оср) откладывается напряжение, соответствующее пределу прочности данного материала <7в, а по оси ординат (<Га) откладываются пределы выносливости этого материала при различной асимметрии циклов. Известно, что наиболее опасный цикл нагружения — симметричный (г = —1), поэтому значение этого предела о 1 откладывается непосредственно по оси ординат (рис. 20.6.1). [c.354]

При испытании на малоцикловую усталость определяется ряд характеристик. Если испытания ведутся в мягком режиме нагружения, когда используется коэффициент асимметрии Га, то обычно строятся кривые усталости Оа — Ытр и ф — Ытр (рис. 21.3.7) е—Nтp и е — к (рис. 21.3.8), позволяющие судить о циклической прочности материала. [c.368]

Развитие этих деформаций и повреждений по мере накопления числа циклов зависит от таких важных факторов, как уровень эксплуатационных нагрузок, циклические свойства материалов, максимальные температуры и длительность нагружения в цикле. Если температуры эксплуатации сравнительно невелики и не связаны с образованием статических и повторных деформаций ползучести, то в методах расчета конструкций на малоцикловую прочность температурно-временные эффекты не учитываются. Это обстоятельство позволяет существенно упростить методику расчета в расчете прочности и долговечности в качестве исходных для заданного режима эксплуатации устанавливаются амплитуды местных, упругопластических деформаций, коэффициенты асимметрии цикла и число циклов нагружения. [c.370]

Пример 94. Вращающийся круглый полый вал (рис. 598) в опасном сечении, ослабленном отверстием для смазки ("0 3 мм), испытывает переменный изгиб с моментом М = 1,5 кН-м. Одновременно вал подвергается переменному кручению с коэффициентом асимметрии г=—0,25 и Мкр. яке = /. кН-м. Диаметры вала наружный D = 70 мм, внутренний d = 35 мм. Материал — сталь 45 (а = 700 МПа а, = 320 МПа а-,=300 МПа т-,=180 МПа). Поверхность вала шлифованная. Определить запас прочности вала. Определим номинальные напряжения в валу от изгиба и кручения [c.681]

При эксплуатации машин и инженерных сооружений в их элементах возникают напряжения, изменяющиеся во времени по самым разнообразным циклам. Для расчета элементов на прочность необходимо иметь данные о пределах выносливости при циклах с различными коэффициентами асимметрии. Поэтому наряду с испытаниями при симметричных циклах испытания проводят и при асимметричных циклах. [c.551]

В большинстве случаев коэффициент запаса прочности определяют в предположении, что рабочий цикл напряжений, возникающих в рассчитываемой детали при ее эксплуатации, подобен предельному циклу, т. е. коэффициенты асимметрии К рабочего и предельного циклов одинаковы. [c.560]

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]

Основная причина повышения усталостной прочности образцов с трещиной — резкое возрастание градиента напряжений. Кроме того, сказывается наклеп металла у вершины трещины и наличие асимметрии цикла (при испытании образцов диa м. 5 мм с ростом трещины до 0,8 мм коэффициент асимметрии цикла изменяется от = -до0,7б). [c.136]

Оси и валы испытывают на плоский изгиб при коэффициенте асимметрии J =0,il. Для перехода от пределов выносливости ffo.i при i =0,l к пределам выносливости а ] при Я=—1 используют соотношение результатами испытаний идентичных объектов при J =0,1 и —1. На рис. 120, а, б показаны испытания вагонных осей для оценки усталостной прочности по галтели шейки и по средней части оси. На универсальных машинах испытывают также цилиндрические валы, цапфы, валы тяговых моторов, а также отсеки коленчатых валов тепловозных дизелей (рис. 120, в). [c.225]

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

Фиг. 2. Диаграмма ограниченной прочности эталонных образцов и <a href="/info/1218">резьбовых соединений</a> при <a href="/info/5899">коэффициенте асимметрии</a> нагрузки г=0,3.

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]

Для установления фактической величины запаса прочности, имеющейся в конструкции, надо знать, как будет изменяться напряженное состояние рассчитываемого элемента при переходе от действующего цикла к разрушающему. При этом возможно, что коэффициент асимметрии расчетного цикла г будет равен коэффициенту асимметрии разрушающего цикла Гр, т. е. при переходе от действующего цикла к разрушающему будет иметь место пропорциональное возрастание как переменной, так и постоянной составляющей цикла напряжений. Возможны и другие случаи. Например, при изменении может оставаться постоянным [c.158]

Полученные данные по малоцикловой усталости исследуемых материалов при жестком и мягком нагружениях и коэффициенте асимметрии г = —1 могут быть описаны на основе расчетных кривых усталости (см. гл. 2) в соответствии с нормами прочности [11] при запасах по напряжениям и числу циклов Нд = 1, = 1 [c.202]

На указанных моделях при комнатной температуре исследовалась малоцикловая прочность соединений шпилька—гайка, шпилька—корпус при осевом нагружении и коэффициентах асимметрии цикла номинальных напряжений г р = 0 (основной режим нагружения), Гдр = -ф 0,3 и Гдр = + 0,6. [c.203]

Оценка влияния поверхностного пластического деформирования профиля резьбы витков, проведенная в связи с условиями нагружения, показала его большую эффективность при симметричном цикле нагрузки, когда достигалось увеличение долговечности в 5—6 раз. Изменение коэффициента асимметрии цикла нагрузки от —1 до 0,3 привело к уменьшению роли эффекта пластического деформирования, причем при Гцр > 0,3 циклическая прочность упрочненных и неупрочненных соединений практически одинакова. Это обстоятельство связано с проявлением свойств [c.210]

Обобщение многочисленных экспериментальных исследований элементов резьбовых соединений из сталей различных категорий прочности (с пределами текучести от 240 до 700 МПа) показало, что изменение малоцикловой прочности не пропорционально увеличению статической прочности материала резьбовых соединений. Повышение статической прочности легированных сталей приводит к повышению сопротивления малоцикловому разрушению при долговечностях, меньших 5-10 при долговечностях, больших 5-10 , различие в абсолютных значениях разрушающих амплитуд приведенных номинальных напряжений снижается (особенно при уменьшении коэффициентов асимметрии Гпр). [c.211]

Для элементов конструкций и деталей машин, нагружаемых в соответствующем диапазоне температур при коэффициентах асимметрии г О, г < О (при действии преимущественно пульсирующего давления, осевых нагрузок и изгибающих моментов), определение прочности можно проводить по кривым допускаемых амплитуд и числе циклов, по построенным уравнениям пп. 4.1.1 и 5.2.2 при г = г = 0. Для циклически разупрочняю-щихся сталей такие кривые строят по уравнениям пп. 4.1.5 и 5.2.3 при г = —1 эти кривые используют без ограничения по коэффициентам асимметрии г для эксплуатационных напряжений. [c.239]

Условие прочности для случая изменения крутящего момента и продольной силы по несимметричным циклам с различными коэффициентами асимметрии запишем подобно (20.34) таким образом [c.351]

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]

На рис. 189, а представлена ехема диаграмм Смита. Кривая предельных напряжений Од апроксимирована линией АВС, наклонный участок АВ которой соединяет точки а 1 (предел выносливости симметричного цикла) и а (предел прочности), а горизонтальный участок ВС соответствует пределу текучести Оо.з- Точка 1 представляет произвольный цикл с максимальным напряжением 01, средним и с коэффициентом асимметрии г -1. Штриховая линия аЬ, проведенная через точки 1 и О, изображает одинаково опасные максимальные напряжения циклов того же уровня с различными значениями г. Для точки I эквивалентное по повреждающему действию напряжение ст, приведенное к г = -1 (точка а), находится из соотношения [c.311]

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]

Определить коэффициент запаса прочности для полированной детали с галтелью, если наибольшие значения изгибающего и крутящего моментов одинаковы М = Л1 = 10 кН-м, а коэффициенты асимметрии циклов для нормальных и касательных на-лряженнй соответственно равны Гд = —0,8 и Гх = 0. Деталь изготовлена из стали 60 (см. рисунок). [c.298]

Задача 1023. Стальная деталь должна работать при знакопеременном изгибе с амплитудой напряжений о =200 М.н/м при коэффициенте запаса прочности [/г]=2. Каким должен быть коэффициент асимметрии цикла г, если О ,==1100 Мн/м , =900 Мн1м , а ,=480 Мн/м -, а, =1,2 =0,9,. =0,8 =1 р=1,4. [c.434]

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]

Луч, проходящий через начало координат диаграммы, является геометрическим местом точек, характеризующих циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии R, причем tgP=Omax/ Jm = 2/( +l). Диаграммы предельных напряжений в верхней своей части сходятся к точке, характеризующей прочность при однократном статическом нагружении. Среднее напряжение От является ординатой прямой, проходящей под углом 45 через начало координат. Величина ординаты, заключенная между граничными значениями максимального и минимального напряжений, соответствует размаху напряжения и равна удвоенному амплитудному значению, т. е. 20а. [c.22]

Обработка экспериментальных данных [41] полученных в исследовательских испытаниях при изгибе и растяжении-сжатии на материалах (образцах или деталях) средней прочности с разрушающим напряжением на последней сгупени Ор<500 МН/м (50 кгс/мм ), отличается от обработки экспериментальных данных, полученных при кручении, а также при изгибе и растяжении-сжатии с iap>500 МН/м (50 кгс/мм ). Общим в обоих случаях является то, что методика не меняется при любом коэффициенте асимметрии. [c.78]

Преимущественное распространение схемы испытаний диаграммы предельных напряжений, используемой в расчетах на прочность. Испытания по определению предела выносливости ап при постоянном коэффициенте асимметрии цикла i =0,il соответствуют испытанию практически незатянутых соединений. Близкой к реальным условиям нагружения оказывается схема испытаний при постоянном минимальном напряжении цикла [194]. [c.230]

Моррис ц Штейгервальд [39] нашли, что для серебра, армированного вольфрамовой проволокой при циклическом одноосном растяжении (коэффициент асимметрии, т. е. отношение минимального напряжения к максимальному, К = 0,2), усталостная прочность возрастает с увеличением объемного содержания арматуры, хотя отношение аДод (предел усталости/предел прочности при [c.397]

Материал 1) Предел прочности при растяжении 1 03 фунт/ДЮЙМЗ Б) Коэффициент асимметрии цикла К Отношение предела усталости (на базе 10 циклов) к Од, О /Од в) Ссылка [c.403]

Значение АГатш характеризует точку на диаграмме предельных напряжений деталей с концентратором, где происходит раздвоение кривой на кривую образования трещин и кривую изломов. Зависимость Ка msii от коэффициента асимметрии цикла R, определяемая по формулам (18) и (19), показывает, что для возникновения нераспространяющихся трещин необходимы тем более острые надрезы или тем большие значения Ка тш, чем больше характеристика цикла R и глубина надреза t или чем меньше эквивалент величины зерна р или больше статическая прочность материала. Эти выводы хорошо согласуются с результатами известных хотя и немногочисленных [c.52]

Экспериментально полученная информация о иагруженности элементов энергетических установок (как показано на рис. 3.8—3.12) позволяет оценить характеристики циклов напряжений (приведенных или местных), амплитуды условных упругих напряжений и коэффициент асимметрии напряжений. Эти параметры циклов напряжений входят в качестве исходных в упомянутые выше расчетные зависимости для определения прочности и ресурса. Эти зависимости могут быть представлены в форме уравнений типа (2.2), (2.3), (2.5) и (2.6) гл. 2 или в расчетных зависимостях 2 и 3 гл. И. На базе деформационных критериев разрушения — малоциклового и длительного статического, указанных в гл. 2 и 11, применительно к элементам паровых стационарных турбин допускаемое число циклов N за расчетный срок службы по заданным в эксплуатации амплитудам напряжений at производится по формуле [13] [c.71]

В параграфе 5 главы I было показано, что важной характеристикой кинетических диаграмм усталостного разрушения является пороговый коэффициент интенсивности напряжений. С практической точки зрения эта величина имеет большое значение, так как определяет по существу предел выносливости образца или детали с трещиной определенного размера. Как и предел выносливости гладких образцов, пороговый коэффициент интенсивности напряжений, который представляется в виде размаха или максимального значения за цикл [kKth, зависит от коэффициента асимметрии цикла нагружения, окружающей среды, частоты нагружения, температуры и т. п. В некоторых случаях эта характеристика зависит и от толщины образцов 146, 3061. При всех одинаковых условиях пороговый коэс х зициент интенсивности напряжений является постоянной величиной для данного материала при глубине трещины больше определенного размера 158, 233, 246, 258, 263, 280, 315, 336]. Этот размер для каждого материала свой, и чем ниже предел выносливости гладкого образца, тем больше этот критический размер. Для применяемых в практике материалов критическая глубина трещины может быть весьма различной — от 0,05 до 1 мм 1232]. Если глубина трещины ниже критического размера, то значение порогового размаха коэффициента интенсивности напряжений снижается. Причину этого следует видеть в том, что для оценки напряженного состояния материала с трещиной и без нее применяют принципиально различные критерии. При использовании асимптотического распределения напряжений в вершине трещины (критерий — коэффициент интенсивности напрял<ений), длина которой стремится к нулю, коэффициент интенсивности напряжений, определяемый по формуле К — = УаУа, также стремится к нулю. Однако это не значит, что условия продвижения такой малой трещины отсутствуют. Известно, что прочность материала в частности определяется такими характеристиками, как ао,2, Од. В подходах, где пренебрегали трещинами, например в работе [142], интенсивность накопления усталостного повреждения связывается с размахом пластической деформации. [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...