Расчет на выносливость при циклическом нагружении

В табл. 10 приведены значения коэффициента снижения допускаемого напряжения [т], выбираемого для таких же пружин при статическом нагружении (более подробно расчет пружин на выносливость при циклических нагружениях изложен в работах [б, iO]). Расчеты пружин преимущественно ограниченно-кратного циклического нагружения с учетом скорости приложения нагрузок помещены в ГОСТ 13764—68 —13776—68. [c.711]

Высокую точность обеспечивают расчеты на выносливость при стационарном циклическом нагружении, когда параметры всех циклов одинаковы. При нестационарном режиме нагружения (см. рис. 8, а), характерном для многих деталей ПТМ, при расчетах на выносливость используют линейный закон суммирования повреждений [56 ] [c.62]

Картина роста трещин примерно такая же. В обзоре [521 для алюминиевых сплавов эффект частоты, количественно незначительный в обычной атмосфере, растет с повышением температуры и влажности. Это же отмечалось для нержавеющих сталей [2211 и высокопрочных сталей [118]. Возникает вопрос — существует ли предел нагрузки, ниже которого трещина не растет, т. е. физический предел выносливости. В работе [327] испытывали на трещиностойкость чистую медь, низкоуглеродистую и нержавеющую (тип 304) стали с большой частотой нагружения (20 кГц) и установили, что такой предел есть. При этом измеряли скорости роста трещин до 4 10 мм/цикл. Изменение минимальной скорости роста трещины от 10 до 10 мм/цикл не влияет на пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений, т. е. существует нагрузка, ниже которой образец с трещиной может выдержать бесконечное число циклов. С практической точки зрения не так уж важно знать предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений при малой частоте и очень больших базах. Все должно определяться спецификой нагружения детали в эксплуатации. В данном исследовании частота нагружения была характерной для конкретных изделий, и при этой частоте определяли предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений. В общем желательно в расчетах использовать пороговые характеристики и предела выносливости, полученные с одинаковой частотой и на одинаковых базах. Надо отметить, что предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений очень сходные характеристики, обе они определяют предел нераспространения разрушения при циклическом нагружении. [c.128]

Указанное явление может быть положено в основу метода суммирования усталостных повреждений при нерегулярном нагружении для расчета на выносливость. Примем следующие допущения. Будем считать, что циклическое нагружение образцов, уже поврежденных ранее, приведет к новому снижению предела выносливости по зависимости, аналогичной уравнению (5.120), т. е. если образец нагружается циклически второй ступенью с амплитудой и числом циклов Пг. то предел выносливости металла после воздействия двух ступеней нагружения [c.201]

Рассмотрены вопросы несущей способности поверхностно-упрочненных деталей машин и элементов конструкций при циклическом нагружении, а также особенности зарождения, развития и торможения усталостных трещин в поверхностно-упрочненных деталях. Указаны особенности применения критериев подобия усталостного разрушения для определения длительной выносливости упрочненных деталей. Рассмотрены расчеты деталей на долговечность. Разработаны графические методы определения характеристик сопротивления материалов разрушению. Даны рекомендации по практическому применению разработанных методов. [c.2]

Изучение циклической прочности при нестационарных режимах имеет большое принципиальное и прикладное значение, так как позволяет глубже узнать природу усталости, рациональнее использовать материал и точнее определять долговечность конструкций в эксплуатационных условиях. Однако расчет усложняется. Необходим огромный экспериментальный материал для того, чтобы выяснить закономерности изменения пределов выносливости при различных спектрах нагружения. Должны быть учтены факторы концентрации напряжений, состояния поверхности и т. д., влияние которых на вид кривых усталости при нестационарных режимах может быть иным, чем при стационарном нагружении, и очень значительным (см. рис. 187). ,. - [c.309]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Расчет допускаемых напряжений связан с учетом ряда факторов, влияющих на прочность деталей, которыми являются форма детали (фактор или PJ, качество обработки и состояние поверхности k . Состояние поверхности при статическом нагружении не оказывает существенного влияния на изменение прочности. Любое повреждение поверхности вызывает появление концентрации напряжений и при циклически изменяющемся напряжении существенно снижает предел выносливости. Повышение коэффициента k (kn 5> 1) достигается применением различного вида упрочнений. [c.250]

Расчет на усталость по строительным нормам и правилам [1] ограничен снизу базовой долговечностью Л а = 5 х 10 циклов. Для проведения поверочного расчета при меньшем числе циклов нагружения, необходимость которого вытекает из рассмотрения условий эксплуатации конструкций ( 1), можно воспользоваться закономерностями разрушения сварных соединений в области малоцикловой усталости (см. 4). Кривая циклической прочности сварного соединения в диапазоне от однократного нагружения до числа циклов Л а может быть схематически представлена в двойных логарифмических координатах в соответствии со схемой, приведенной на рис. 9.20. Ограниченный предел выносливости Ств при Уб выбран правой точкой для построения кривой малоцикловой усталости в связи с тем, что основные данные, полученные при усталостных испытаниях, относятся к долговечностям 5-10 — [c.187]

Детали трубопроводов, как правило, работают при переменных напряжениях, многократно изменяющихся в процессе эксплуатации. В связи с этим, если число смен нагружений (число циклов N) с амплитудой напряжений, превышающей на 15% расчетный уровень, удовлетворяет условию N < 1000, то считают, что трубопровод работает в условиях повторно-статических нагрузок, и выполняют статический расчет деталей, определяя их размеры по механическим характеристикам, полученным при статических испытаниях. При числе циклов N> 1000 нагружение считают циклическим и после выбора размеров деталей рассчитывают их циклическую прочность при переменном нагружении с учетом предела выносливости материала. [c.806]

Опыт практических расчетов показывает, что подбор по эмпирическим функциям распределения амплитуд некоторых непрерывных функций для их описания и последующего использования интегральных формул при расчете функций распределения усталостной долговечности является менее предпочтительным методом по сравнению со ступенчатой аппроксимацией непосредственно эмпирических распределений и расчетом распределения долговечности по описанной выше методике. Наряду с корректированной линейной гипотезой суммирования усталостных повреждений существует другой метод оценки накопления усталостных повреждений нри нерегулярном нагружении [1 ]. В этом методе учтено постепенное снижение предела выносливости вследствие циклических перегрузок. Результаты оценки весьма близки к результатам, полученным на основе корректированной линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений, В практических расчетах могут быть использованы оба метода. [c.184]

Возможные три вида нагрузочных диаграмм. При постоянной величине циклических напряжений а == onst и суммарном числе циклов нагружений. Z >/Vo (рис. 1.3.2, а) расчет ведется на неограниченный срок службы по длительному пределу выносливости 0ДК- При а — onst и 2с <2 Л/б (рис. 1.3.2, расчет ведется на ограниченный срок службы по ограниченному пределу выносливости Oi KN [c.90]

В ряде случаев, в частности для расчета деталей, не предназначенных для длительной эксплуатации, возникает необходимость в определении наибольшего значения напряжения, которое может выдержать образец при заданном числе циклов нагружений N < N( . В таком случае на кривой усталости по заданному числу циклов N определяют соответствующее напряжение Стллг (рис. 10.6), называемое пределом ограниченной выносливости, под которым понимают максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, соответствующее задаваемой циклической долговечности. [c.292]

Возможны три вида нагрузочных диаграмм. При постоянной величине циклических напряжений о = onst и суммарном числе циклов нагружений Z > Ng (рис. 1.7,а) расчет ведется на неограниченный срок службы по длительному пределу выносливости по условию [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...