Коэффициент асимметрии цикл нагрузке

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]

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]

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]

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]

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]

ЦИКЛОВ, называется пределом выносливости. Его обозначают где R — коэффициент асимметрии цикла. Предел выносливости имеет наименьшее значение при симметричном цикле и обозначается a i. Для опытного определения используются специальные машины, в которых вращающийся образец круглого сечения подвергается чистому изгибу. Схема машины изображена на рис. 15.11. Нагрузка, вызывающая изгиб, передается с помощью подвесок, прикрепленных к образцу на подшипниках. Из испытываемого материала изготавливают не менее десяти одинаковых образцов. Задаваясь различными значениями напряжения С5 ах, определяют число циклов N, необходимых для доведения каждого образца до разрушения. По результатам испытаний строят кривую выносливости < тах Щ (рис. 15.12). Эта кривая имеет горизонтальную асимптоту, ордината которой равна пределу выносливости ст- . [c.326]

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]

Для исследования механизма распространения усталостных трещин при циклических нагрузках, определения параметров циклической трещиностойкости бороалюминия использовали трубчатые образцы с поперечными надрезами. Надрезы наносились методом электрического разряда на равном расстоянии от концевой арматуры образцов. Образцы подвергали циклическому растяжению вдоль волокон с частотой 5... 12 Гц при коэффициенте асимметрии цикла = 0,01...0,05. Минимальная нагрузка выбиралась предельно низкой, чтобы ее уровень не влиял на скорость роста трещин. Для визуального наблюдения за ростом трещин поверхности образцов были отполированы абразивной пастой. Положения вершин трещин расслоения относительно предварительно нанесенных на поверхность образцов реперных штрихов регистрировали без остановки испытательной машины при помощи микроскопа МПБ-2 с 24-кратным увеличением. [c.249]

Машина оборудовала устройством для медленной пульсации, которое позволяет производить испытания на малоцикловую усталость с частотой 0,015—0,12 Гц, с коэффициентом асимметрии цикла не ниже 0,3 и нагрузкой при растяжении до 2000 кН, при сжатии — до 4000 кН. [c.135]

Таким образом, использование величин бтах и Аб для описания кинетики роста усталостных трещин позволило установить для исследованных сталей инвариантность зависимости (IV. 10) к размерам образца и значению коэффициента асимметрии цикла R, что дает возможность прогнозировать скорость роста усталостных трещин в крупногабаритных образцах при различных значениях R по результатам испытания малых. Однако при этом необходимо отметить некоторые трудности, возникающие на пути практического использования зависимости (IV. 10). Величина раскрытия вершины трещины, как указывалось выше, определялась не расчетным способом, учитывающим длину трещины и приложенную нагрузку, а в результате непосредственного измерения в процессе роста усталостной трещины. Это оставляет открытым практически важный вопрос о связи скорости роста усталостных трещин с длиной трещины и действующими номинальными напряжениями, которые обычно используются в расчетах. [c.190]

Для первого предельного состояния и I случая нагружения для каждого вида внешней нагрузки Pi (см. табл. 1.5.8), изменяющейся за срок службы крана, определяется ее эквивалентное значение по формуле (1.3.10), а фэ — по формуле (1.3.11). От эквивалентного значения Рд f каждой нагрузки в рассчитываемом сечении определяется эквивалентное напряжение % j, имеющее коэффициент асимметрии цикла Rgt. Коэффициенты перегрузки постоянных нагрузок приведены в табл. 1.5.8, а для переменных нагрузок I случая п — I, Напряжение Ogj по формуле (1.3.7) приводится к симметричному циклу. [c.166]

Для I случая нагружения каждому виду внешней нагрузки (табл. 1.5.16), изменяющемуся за срок службы крана, определяется его эквивалентное значение по формуле (1.3.10). От эквивалентного значения j каждой нагрузки в рассчитываемом сечений определяется эквивалентное напряжение a i, имеющее коэффициент асимметрии цикла Напряжение сгд i по формуле (1.3.6) приводится к циклу с коэффициентом асимметрии i ( а по формуле (1.3.7)—к симметричному циклу. Для каждого характерного (типового) цикла работы (подъем, передвижение, поворот и т. п.) в рассчитываемом сечении вычисляются суммарные напряжения цикла с коэффициентом асимметрии от действия эквивалентных значений данного расчетного сочетания, [c.173]

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]

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]

Иепытания образцов на циклическую трещиностой кость (см. рис. 2.3) проводили при частоте нагружения 10 Гц в режиме мягкого нагружения с коэффициентом асимметрии цикла R = 0,2 и 0,3. В процесее иепытаний оеуществляли постоянный контроль максимальной и минимальной нагрузок цикла, что позволяло проводить их корректировку и учитывать инерционные нагрузки на образец, которые составляли 10 % от Р ах- Исходный уровень номинальных максимальных напряжений цикла по нетто-сечению образцов в начальный период испытаний составлял 0,3...0,8 0. . Регистрацию длины трещины выполняли специальными оптическими приставками с погрешностью измерения 0,05 мм. Все испытания на циклическую тре-щиностойкость проводили при нормальной температуре. Обработку результатов измерения длин трещин, расчет коэффициентов интенсивности напряжений и построение диаграмм циклического разрушения осуществляли в соответствии с РД 50-345-82 [10]. В рамках настоящей работы испытано около 800 образцов. [c.34]

Для решения [юставленных задач был разработан комплекс методик исследования закономерностей развития усталостных трещив в конструкционных сплавах в широком диапазоне низких и высоких температур (77—773 К), значений коэффициентов асимметрии цикла (—оо < 1), частоты приложения циклической нагрузки (0,15—50 Гц), толщины исследуемых образцов (10—150 мм) при круговом консольном изгибе цилиндрических образцов, консольном изгибе и внеиентренном растяжении плоских образцов. Типы образцов для исследования закономерностей развития усталостных трещин и характеристик вязкости разрушения при статическом, циклическом и динамическом нагружениях показаны на рис. 78, схемы [c.131]

Влажность воздуха также влияет на задержку в развитии усталостной трещины в образцах [16, Бак и др. с. 101 ]. Испытанию на растяжение подвергались плоские образцы из алюминиевого сплава А1 7075-Т651 толщиной 12,5 мм, шириной 100 ми с односторонней трещиной. Коэффициент асимметрии цикла R = == A rain/Л тах =0,1. Результаты испытаний показали, что если при прочих равных условиях в ходе эксперимента перейти от сухого аргона к воздуху с 80-процентной влажностью в качестве окружающей среды, это уменьшит No в 5—6 раз. Такое уменьшение объясняют связью явления задержки с эффектом закрытия трещины при уменьшении нагрузки, так как влаж- [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...