Коэффициент асимметрии цикла 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]

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]

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]

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]

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]

Естественно, что определить экспериментальным путем предел усталости для каждого из возможных значений коэффициента асимметрии цикла R невозможно. На практике поступают следующим образом для нескольких характерных значений R находят предел усталости Од и строят диаграмму усталостной прочности материала (рис. 9.3), где по оси абсцисс откладываются значения [c.176]

МОСТИ от асимметрии цикла максимальная циклическая прочность наблюдается у образцов покрытых nos технологии PVD (рис. 5.23). Покрытие, полученное химическим методом, при коэффициенте асимметрии цикла R = О снижает циклическую прочность по сравнению с непокрытыми образцами и никак не влияет на предел выносливости при R = l. [c.193]

Будем, кроме того, считать известной величину предела прочности (0п ) данного материала при статическом нагружении, которую можно для общности рассуждений рассматривать как величину предела выносливости при цикле с = +1. т. е. = (Т+ . По полученным данным легко построить диаграмму зависимости предела выносливости от коэффициента асимметрии цикла, или зависимости предела выносливости от -соответствующего предельного среднего напряжения цикла, или, наконец, диаграмму зависимости предельных амплитуд от предельных средних напряжений цикла. Любая из этих диаграмм наглядно иллюстрирует зависимость предела выносливости от характера цикла. В практических расчетах на прочность наиболее удобно пользоваться последней из "указанных диаграмм. [c.418]

Из рис. 8. 20, в видно, что в рабочем состоянии среднее напряжение цикла для шипов крышки возросло, в то время как среднее напряжение цикла для шипов головки (рис. 8.20, г) снизилось. Изменился и коэффициент асимметрии цикла. В результате коэффициент запаса прочности для шипов головки шатуна увеличился и поломки были устранены. [c.274]

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]

Задача 15.9. Стальная деталь должна работать при знакопеременном изгибе с амплитудой напряжений 0д = 2ОО МПа при коэффициенте запаса прочности [я] = 2. Каким должен быть коэффициент асимметрии цикла г, если 0 = 1100 МПа 0 = 900 МПа (т , =480 МПа а =1,2 <7 = 0,9 е = 0,8 е =1, =l,4 [c.330]

Предел выносливости при изгибе всегда больше, чем при осевом нагружении, о объясняется тем, что при растяжении или сжатии все сечение подвергается одинаковым напряжениям, а при изгибе наибольшие напряжения будут лишь в крайних точках сечения, остальная часть материала работает при меньших напряжениях. Это затрудняет образование трещин усталости. Если цикл напряжений асимметричен, то предел выносливости тем больше, чем ближе к +1 коэффициент асимметрии цикла. При / = +1, т. е. при статическом нагружении, предел выносливости совпадает с пределом прочности. Количество циклов напряжений, необходимое для доведения элемента конструкции до разрушения, зависит от величины [c.280]

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

С достаточной для инженерных расчетов степенью точности значения а р по отношению к временному сопротивлению можно в первом приближении принять не зависящими от уровня статической прочности стали и от величины коэффициента асимметрии цикла р. В соответствии с данными, приведенными на рис. 1, [c.261]

Наличие в сварных соединениях остаточных напряжений, как было указано выше, при высоких уровнях напряжений не сказывается на снижении малоцикловой прочности. Однако с повышением числа циклов нагружения выше 10 их влияние усиливается и должно учитываться в расчетах. Наибольшую опасность представляют растягивающие остаточные напряжения, которые, как правило, для металла шва и околошовной зоны достигают величины предела текучести. В первом приближении их влияние может быть учтено в расчете по [И] путем изменения коэффициента асимметрии цикла за счет суммирования напряжений от внешней нагрузки и остаточных напряжений от сварки. В этом случае для вычисления коэффициента асимметрии цикла г используется формула [c.280]

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]

Экспериментально установлено, что коэффициент Р уменьшается с увеличением коэффициента асимметрии цикла, т. е. по мере приближения нагружения к статическому, поскольку местные напряжения оказывают малое влияние на статическую прочность материала. [c.509]

Рассмотрим точку В на диаграмме, которой соответствуют расчетные значения напряжений Тд, т , действующие в конструкции. Так как точка О находится ниже предельной прямой А С, то конструкция обладает некоторым запасом усталостной прочности. При пропорциональном увеличении амплитуды и среднего значения напряжения цикла (при сохранении коэффициента асимметрии цикла) прямая ОВ пересечет прямую А С в точке В. Под коэффициентом запаса усталостной прочности понимается отношение отрезков [c.512]

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]

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]

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]

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]

Так как статическая прочность значительно выше усталостной, то естественно, что с изменением соотношения между постоянной и переменной составляющими напряжения (с изменением коэффициента асимметрии цикла R) сопротивление усталости сущест- [c.9]

Однако, конечно, применение автоматической записи роста трещины для повторного нагружения также весьма желательно, так как это уменьшит субъективность результатов и облегчит наблюдение. Диаграммы разрушения при повторном нагружении являются еще более условными, чем при однократном, так как они зависят, кроме геометрии образца, еще и от уровня напряжения цикла, частоты нагружения и коэффициента асимметрии цикла. Однако повторное нагружение является весьма распространенным, а усталостное и повторно-статическое разрушение является наиболее частым видом разрушения деталей машин и механизмов. Поэтому получение хотя бы сравнительных характеристик разрушения материалов при условиях, близких к экс-плуатационны.м, является весьма важным. На рис. 4.16 приведены диаграммы разрушения алюминиевых сплавов при повторном нагружении максимальным напряжением цикла 10 и 17 кгс/мм , т. е. 0,3 и 0,5 от прочности образца с трещиной. Как показано на диаграмме, перегрузочные режимы повторно-статического нагружения при атах 0,5охр дают диаграммы разрушения, располагающие материалы в ряд, близкий к тому, в который располагаются эти же материалы по диаграммам разрушения при однократном кратковременном испытании (см. рис. 4.13). Для построения физически обоснованной теории разрушения весьма желательно сопровождать изучение кинетики разрушения фрактографическим исследованием с помощью оптического и электронного микроскопов (см. гл. 11). Для записи роста (и возникновения) трещины необходимо применять авто- [c.199]

Расчет отдельных узлов. Составить эскиз и расчетную схему узла. Определить усилия в деталях и соединениях. Определить прочностные размеры соединений, необходимых для восприятия нормальных нагрузок. Рассчитать соединения на усталостную прочность составить нагрузочную диаграмму — найти напряжения Стмакс и Омин по нагрузочной диаграмме определить коэффициент асимметрии цикла аиакс) [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...