Кривые выносливости (усталости)

Кривая выносливости (усталости) 640 Кривые брусья 469 Критическая сила 563 [c.725]

Кривая выносливости (рис. 15.5) показывает, что с увеличением числа циклов уменьшается максимальное напряжение, при котором происходит разрушение материала. Кривая усталости для мало- или средне- [c.549]

Так, широко применяются методы испытания образцов на выносливость (усталость) с использованием известного уравнения, связывающего число циклов до разрушения N с действующим напряжением а, (уравнение кривой Велера) [c.505]

Подшипники качения не могут служить бесконечно долго, даже если они достаточно хорошо предохранены от износа и коррозии. На основе больших экспериментальных работ были подучены кривые выносливости (см. рис. 303), на основании которых установлена следующая зависимость между нагрузкой Р и долговечностью — числом L миллионов оборотов до появления признаков усталости [c.328]

Испытания плоских образцов, упрочненных объемно, и с покрытиями проводятся на комбинированных экспериментальных установках, позволяющих определять предел выносливости, строить кривые малоцикловой усталости, наблюдать за процессом зарождения трещины в покрытии от заранее созданного концентратора напряжения, определять кинетику распространения трещины в покрытии и в основном металле. [c.34]

Конструкция установки позволяет проводить испытания каждого образца для шести уровней напряжений. Для построения кривой контактной усталости и определения предела контактной выносливости число образцов в партии должно быть 4—6. [c.47]

Для снижения погрешности по критерию разрушения при испытаниях для получения кривой контактной усталости пользуются условно принятым значением максимального нормального контактного напряжения цикла (Ог maj ) ". Это значение зависит от величины ожидаемого значения предела контактной выносливости (а тах) и его определяют по формуле bI5 ([c.273]

Для построения кривой контактной усталости и определения. предела контактной выносливости испытывают не менее 12 одинаковых образцов, из них не менее трех должны быть испытаны на уровне предела контактной выносливости. [c.273]

Таким образом, с помощью испытания одной серии усталостных образцов исследуется вся область существования трещин от их возникновения до развития на все сечение образца (излом). По точкам, характеризующим полное разрушение образца, строится кривая малоцикловой усталости по излому, а по нижней границе точек, характеризующих наличие усталостных трещин, строится кривая трещинообразования. Одновременно определяются ограниченные пределы выносливости по излому и по трещинообразованию на выбранной базе испытаний. [c.293]

Кривые рис. 5.8, построенные в полулогарифмическом масштабе, имеют по два линейных участка, причем на первом участке малых долговечностей взаимное расположение кривых отличается от того, которое наблюдается на воздухе (см. рис. 1.12) (с повышением напряжения кривые коррозионной усталости не сближаются, как на воздухе, а наоборот, расходятся). Что же касается второго участка больших долговечностей, то в этом случае взаимное расположение кривых усталости носит тот же характер, что и на воздухе (они сближаются при повышении уровня напряжения). На рис. 5.9 построены кривые ф (х, / ), причем исходная величина = 47 МПа (см. п. 5.1) при условном пределе выносливости = 56 МПа, отвечающем 50 млн. циклов до разрушения. Значение Ор оказалось для данной партии образцов (при статических испытаниях в воде) ниже, чем указано в п. 5.1 и составляет 1000 МПа. Кривые ф (и, R) (рис. 5.9) как кривые [c.170]

Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61]

Так как большое число деталей машин и элементов конструкций (вращающиеся валы и оси, подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.) работает при переменных во времени напряжениях и за весь срок службы число циклов нагружения достигает 10 —10 и более, то наиболее вероятным эксплуатационным повреждением для них оказывается многоцикловое усталостное. Усталостное разрушение начинается обычно в зонах с максимальными амплитудами циклических напряжений или в местах технологических дефектов (поверхностных, сварочных). Трещины усталости при указанных выше базах по числу циклов, возникают и распространяются при номинальных напряжениях ниже предела текучести. Расчетными характеристиками при определении прочности и ресурса в этих случаях являются пределы выносливости и кривые многоцикловой усталости с отражением роли конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (абсолютные размеры сечений, асимметрия цикла, концентрация напряжений, среда, состояние поверхности и др.) [2, 3]. В связи с разбросом характеристик сопротивления усталости а [c.11]

Кривая циклического деформирования по уравнению (5.12) представляет собой геометрическое место вершин петель гистерезиса, центры которых совпадают с началом координат. Методика их построения предложена в [3]. Вместо уравнений типа (2.2) кривых малоцикловой усталости при различной асимметрии используют диаграмму выносливости в степенном виде [c.108]

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]

Предел выносливости (усталости) для данной марки металла определяют экспериментальным путем и обозначают через Or, где индекс г — величина асимметрии цикла. Напрнмер, a i — предел выносливости для симметричного цикла (г = —1), оо —предел выносливости для пульсирующего цикла (г=0). На рнс. 3.31 показан типичный график зависимости напряжения от числа циклов нагрузки для черных металлов (кривая Велера), где ов — предел прочности и Or — предел усталости. [c.123]

На рис. 6.22—6.24 для образцов и элементов конструкции из деформируемых алюминиевых сплавов показаны кривые многоцикловой усталости, построенные в указанных координатах по окончательному разрушению (чтобы сохранить привычную ориентацию кривых усталости, ось х направлена справа налево). Каждая экспериментальная точка кривой усталости для образцов (рис. 6.22 и 6.23) построена по результатам испытаний на одном уровне амплитуды напряжений от 20 до нескольких сотен идентичных образцов, а для натурных элементов конструкций — От 10 до 100 экземпляров. Экспериментальные точки, нанесенные в указанных координатах, ложатся вблизи прямой с уравнением (6.106). Для гладких и надрезанных образцов с полированной поверхностью прямая отсекает на оси ординат (при X = 0) отрезок, соответствующий величине предела неограниченной выносливости. Для натурных элементов конструкций, финишной операцией для которых было шлифование с последующим анодированием, предельная амплитуда, соответ- [c.185]

Появление наклона второй ветви кривой выносливости свидетельствует о том, что предельное сопротивление усталости испытуемого материала непрерывно понижается с увеличением числа циклов. В этих случаях нельзя безоговорочно фиксировать значение предела выносливости, а можно лишь говорить об условном (или ограниченном) пределе выносливости, т. е. предельной амплитуде для заданной определенной цикловой базы. [c.30]

Для построения кривой контактной усталости н определения предела контактной выносливости испытывают не менее 12 образцов, из [c.233]

Основным критериев разрушения при определении пределов контактной выносливости и построения кривых контактной усталости является возникновение на контактной поверхности нескольких ямок выкрашивания диаметром, равным половине малой полуоси контактной площади, вычисленным для условно принятого значения максимального контактного напряжения. При обработке результатов испытаний рекомендуется учитывать накопленную остаточную деформацию. Для испытания каждого образца используют новую дорожку на обкатывающем контртеле. Частота циклов не регламентируется в пределах ЮОО—60000 циклов <8 минуту. База испытаний при определении предела контактной выносливости должна быть не ниже 10 циклов для металлов и сплавов с твердостью НВ 200 5-10 — для металлов и сплавов с НЯС<С40, имеющих горизонтальный участок на кривой контактной усталости 10 — для металлов и сплавов с Я С>40, имеющих горизонтальный участок на кривой контактной усталости 2,0-10 —5-10 — для металлов и сплавов, не имеющих горизонтального участка на кривой контактной усталости. [c.234]

Коррозионная усталость. Явление, приводящее к преждевременному разрушению многих ответственных деталей (корабельные гребные валы, штоки дизелей, рессоры, детали насосов и др.). В отличие от усталостного разрушения на воздухе при коррозионной усталости разрушение имеет специфический вид хрупкого излома из многих очагов. В коррозионных средах усталостные трещины возникают в начале циклического нагружения и период их развития составляет до 90% общего числа циклов до разрушения на воздухе этот период составляет 10—30 %. Кривая коррозионной усталости непрерывно снижается с увеличением числа циклов нагружений, таким образом, можно говорить только об ограниченной выносливости, которую характеризуют условным пределом выносливости, отвечающим тому циклическому напряжению, при котором образец не сломался в коррозионной среде при заданном цикле нагружений [14]. [c.254]

Кривая адсорбционной усталости ограничивает две области область выносливости металла и область ограниченной выносливости, причем последняя обычно несколько больше, чем эта же область на диаграмме для металла, испытанного в воздухе, что ясно из фиг. 18, где даны кривые адсорбционной усталости для сырой стали 20Х (кривые 2—3). [c.55]

Для выяснения вопроса о характере кривых коррозионной усталости и выяснения возможности получения действительного предела коррозионной усталости мы провели испытания ряда марок стали различной термической обработки на коррозионную усталость. Эти исследования показали, что в пределах до 20 млн. циклов нагружения в воде происходит для различных сортов стали различное по интенсивности снижение кривой усталости, характеризующееся тангенсом угла наклона кривых к оси абсцисс, что видно на фиг. 50. Это свидетельствует о том, что выносливость стали в коррозионных средах в первую очередь является функцией времени нахождения металла в агрессивной среде. [c.105]

Интенсивность понижения кривой выносливости зависит также от химического состава стали, ее термической и механической обработки, свойств коррозионной среды, напряженного состояния и частоты приложения напряжений. Действительно, коррозионно стойкие стали почти всегда более стойки к коррозионной усталости исследования показали, что термическая обработка стали придает ей различную стойкость (см. дальше, VI—4). Коррозионно-усталостная стойкость зависит и от механической обработки поверхности стали, например [c.105]

Ход кривых коррозионной усталости показывает, что понижение выносливости в коррозионных средах совершается под влиянием фактора, который зависит от времени и перечисленных выше свойств стали и среды, а так же от вида и характеристики нагружений. [c.106]

При усталости металла напряжения для макрообьемов не превышают предела текучести. Однако в отдельных микрообъемах металла, в силу различных факторов, напряжения могут вызвать пластическую деформацию и упрочнение. При полном упрочнении металл в этих областях способен разрушаться с образованием начальных трещин усталости. Свойство металла сопротивляться усталостному разрушению называют выносливостью. Кривая выносливости (усталости), характеризующая способность [c.76]

Затем другой образец испытывают до разрушения при напряжениях = и ОпЛп = — а// результат испытания этого образца изображается на графике точкой I/. Испытывая остальные образцы из той же серии, аналогично получают точки III, IV, К и т. д. Соединяя полученные по данным опытов точки плавной кривой, получают так называемую кривую выносливости (усталости), или кривую Вёлера (рис. 5.15) соответствующую [c.640]

Многие детали машин подвергаются одновременному действию переменных напряжений и коррозионной среды, что весьма сильно понижает кривую Вёлера и изменяет ее характер металл не имеет предела усталости, так как кривая коррозионной усталости металла все время снижается (кривая 2 на рис. 233). Такой ход кривой обусловлен тем, что если бы переменные напряжения отсутствовали совсем, образец через какое-то время все равно разрушился бы от коррозии. В качестве условного предела коррозионной усталости (выносливости) металла принимают максимальное механическое напряжение, при котором еш,е не происходит разрушение металла после одновременного воздействия установленного числа циклов N (чаще всего N 10 ) переменной нагрузки и заданных коррозионных условий. [c.336]

График, показывающий зависимость максимального напряжения, при котором происходит разрушение образца, от числа циклов называется кривой выносливости или кривой усталости (кривой Вёлера). На рис. 12-6 показан примерный характер двух таких кривых для стали. Нижняя кривая соответствует симметричному, а верхняя пульсирующим циклам изгиба. [c.301]

Обобщенная диаграмма усталости приведена на рис. 19, где AB — кривая выносливости (кривая Велера). При напряжениях ниже длительного предела выносливости микротрещнны не развиваются. А В С — линия начала появления субмикроскопи-ческих трещин и А С — линия начала образования микротрещин или линия необратимой повреждаемости (линия Френча). При критическом напряжении усталости разрушение про- [c.82]

Переменные контактные напряжения вызывают усталость поверхностных слоев деталей. На поверхности образуются микротрещины с последующим выкрашиванием мелких частиц металла. Если детали работают в масле, оно проникает в микротрещины (рис. 180, а). Попадая в зону контакта (рис. 180, 6), трещина закрывается, находящееся внутри трещины масло сжимается в замкнутом пространстве, и в нем создается высокое давление, распирающее стенки трещины. При повторных нагружениях трещина все более увеличивается, отделяемая ею частица металла откалывается от поверхности, образуя раковину (рис. 180, в). Экспериментальные кривые, характеризующие стойкость материала в отношении усталостного выкрашивания, построенные в координатах контактное напряжение — число циклов нагружений (см. рис. 179, г), подобны обычным кривым выносливости (см. рис. 158). Базовому числу циклов Л но соответствует предел выносливости Offo, величина которого в основном зависит от твердости материала. По пределу выносливости определяют допускаемое напряжение, исключающее усталостное выкрашивание рабочих поверхностей. [c.214]

Явление пересечения кривых выносливости встречается весьма часто. Если проводить испытания на базе, меньшей, чем координата точки пересечения этих кривых, то можно выбрать лучший материал для конкретных условий испытаний. Однако для длительной работы он может оказаться иепригодны.м. Поэтому прежде чем выбрать базу для ускоренной оценки усталостной прочности по результатам испытаний на небольшой базе, следует убедиться в том, что кривые усталости не пересекаются, или же снизить уровень приложенных напряжений до уровня ниже точки пересечения левых ветвей кривых усталости. Для этого начинают испытания, по крайней мере, при двух уровнях напряжений с тем, чтобы можно было по наклону линий, относящихся к сравниваемым вариантам, судить о том, что испытания проводятся ниже точки возможного пересечения кривых (если отрезки линий расходятся шшзу, то сравнение вариантов при данном уровне имеет смысл, т. е. соотношение между долговечностью сравниваемых вариантов не изменится в случае увеличения базы испытания если сходятся — то уровни выбраны неудачно). Наблюдаются че. ыре качественно отличных типа взаимного расположения кривых усталости для двух сопоставляемых объектов в области многоцикловой и малоцикловой усталости (рис. 57) [163]. [c.110]

При малом числе ударов до разрушения (W=500-M000) изломы образцов происходят так же, как и при однократном ударе, при больших же числах удара (Л >10 ) изломы происходят следствие усталости, а поэтому имеют вид, типичный для усталостных изломов. Характер кривой ударной усталости аналогичен характеру кривой усталости при плавном приложении нагрузки, что позволяет определять предел ударной выносливости. [c.258]

Основным критерием разрушения при определении пределов контактной выносливости и построения кривых контактной усталости является наличие на конатктной поверхности нескольких ямок выкрашивания диаметром D>-0,5 В, где В — размер малой полуоси контактной площадки, вычисленный для условно принятого значения максимального контактного напряжения ([c.274]

В качестве примера на рис. 13 приведено семейство кривых коррозионной усталости различных вероятностей разрушения образцов титанового сплава ВТ14, построенных методом линейного регрессионного анализа с учетом порога чувствительности по циклам. Образцы испытаны при различных уровнях напряжения (1,47 1,35 1,23 1,17 1,11) от условного предела выносливости [c.36]

Необходимо отметить, однако, что кривые коррозионной усталости упрочненных образцов имеют большую крутизну, свидетельствующую о большой интенсивности снижения условного предела коррозионной выносливости с увеличением базы нагружения. Так, условный предел коррозионной выносливости образцов из закаленной стали ШХ15 с белым слоем при /V = 10 цикл составлял 700 МПа, а приЛ/ 3- цикл снизился уже до 470 МПа [ 39]. Данные о коррозионной усталости упрочненных образцов при Л/> 5 Ю цикл в литературе отсутствуют, что затрудняет прогнозирование работоспособности деталей после такого вида упрочнения. [c.170]

Проведенные нами исследования показали, что покрытия лаком 302 и материалом В-58 не оказывают заметного влияния на предел выносливости стали 12Х17Н2. В 3 %-ном растворе Na I при N l-i-2-IO цикл как лучшее защитное действие оказывает покрытие из лака 302, при этом условный предел коррозионной выносливости в 2 раза выше, чем без покрытий, а при N = 2- 10 цикл условный предел коррозионной выносливости стали, покрытой пленкой лака 302, скачкообразно снижается (рис, 101). Кривая коррозионной усталости дважды претерпевает перелом. Условный предел коррозионной выносливости стали с покрытием при базе 5 Ю цикл нагружения составляет 285 МПа, что всего на 30 % превышает условный предел коррозионной выносливости стали без покрытия. Причина скачкоподобного снижения выносливости образцов, покрытых лаком 302, - нарушение сплошности защитного слоя. В йем в результате многократной деформации появляются пузырьки и трещины, [c.189]

Для испытания на контактную усталость применяют трехроликовые двухконтактные машины, в которых испытуемый образец обкатывается под давлением между двумя валами (роликами), а также машины, в которых плоская поверхность подвергается контактному нагружению при обкатке шарами. Контактное усталостное изнашивание характеризуется ограниченным пределом усталостного выкрашивания сгн, т. е.. максимальным нор.маль-ньш напряжением цикла сгпшх. при котором не наблюдается разрушение поверхностных слоев испытуемого металла при данной базе ис[1ытанйя. Предел контактной выносливости определяется на базе 5-10 —2-10 циклов (в зависимости от материала). За критерий разрушения принимают начало прогрессирующего выкрашивания, которое может привести к выкрашиванию по всей поверхности. Минимальный размер выкрашивания должен превышать половину малой полуоси контактной площади (О >-"0,5 Щ. По результатам испытания строят кривую контактной усталости. [c.110]

Чем больше время пребывания детали в коррозионно-агрессивной среде и чем больше число циклов переменных напряжений в условиях коррозии, тем глубже будут трещины коррозионной усталости, тем меньше будет сопротивление усталости. В связи с этим кривая коррозионной усталости все время снижается, и предел выносливости, в обычном смысле слова, не существует. В качестве примера на рис 3.41 представлены кривые коррозионной усталости трех марок сталей, применяемых в гидротурбостроении, из которой следует, что почти до 1 млрд. циклов наблюдается систематическое падение кривой усталости, которое, однако, до некоторого числа циклов является более интенсивным, чем после него. Поэтому под пределом коррозионной выносливости понимается ограниченный предел выносливости, соответствующий определенному числу циклов по кривой коррозионной усталости. Из рис. 3.41 видно, что с увеличением базы испытаний с 10 до 10 циклов предел выносливости гладких образцов из стали 20ГСА снижается на 27%, из стали 0Х12НДЛ—на 42% и из стали 00Х12НЗД на 18%. [c.120]

Кривая усталости. Для шестерен кривые усталости представ ляются в виде степенной зависимости (2.16). Согласно работам [2. В7, ПО], параметры наклона кривой контактной усталости та и кривой изгибной усталости /Пр зубьев можно считать постоянными и равными соответственно = 6 и = 9. Базовое число циклов нагружения принимается равным JV — 4-10 циклов при расчете зубьев на изгиб и jVh = 1,2-10 циклов — при расчете на контактную выносливость. Исключение составляют шестерни, изготовленные из сталей ЗОХ и 35Х, подвергнутые цианированию, для которых Np = 2-10 циклов. Для шестерен из стали 55ПП, подвергнутых поверхностной закалке ТВЧ по контуру, следует принять = 6, Np = 1,5-10 циклов и Л/д = 10 циклов [2]. [c.142]

Определение параметров кривой контактной усталости. Для стали 22ХНМ по табл. 4.7 принимаем HR == 35. Параметр наклона кривой усталости и базовое число циклов при обработке зубьев, указанной в табл. 4.7, равны /и — 6 н Л и = 1,2-10 циклов. Средний условный предел выносливости по формуле табл. 4.10 с учетом табл. 4.7 [c.152]

Из рассмотрения характера кривой выносливости для цветных металлов (рис.20.7) видно, что она не с ростом N спадает постепенно, не имеет асимптоты ни при каком числе циклов. Это значит, что для таких материалов не существует такого числа циклов, выдержав которое, образец не разрушился бы и при дальнейших испытаниях, т.е. не существует истинного предела выносливости. Поэтому в подобных случаях за базу испытаний принимают N = 10 , 2i максимальное напряжение при котором образец не разрушается при таком числе циклов называется з словньш пределом усталости. [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...