Кривая Веллера

Обработка полученных экспериментальных данных обычно сопровождается построением кривой усталости, которая в литературе часто называется кривой Веллера (рис. 557). Кривую усталости строят по точкам в координатах числа циклов /V и напряжения Рмакс Каждому разрушившемуся образцу на диаграмме соответствует одна точка с координатами N (число циклов до разрушения) и р акв [c.595]

Существование "физического" предела усталости. Принципиальные особенности усталости металлов обычно выявляют по характеру кривой усталостных испытаний в координатах амплитуда напряжений а—логарифм числа циклов до разрушения 1дЛ/ (кривая Веллера). По современным представлениям, в общем случае для металлов в зависимости от уровня амплитуды напряжений можно выделить два главных участка на кривой усталости (не считая переходной области и области отсутствия разрушений) область малоцикловой усталости (квазистатическое разрушение) и область чистой или многоцикловой усталости. Резкий пере- [c.137]

Исследованиями изломов разрушенных образцов показано, что зарождение усталостных трещин происходит от вершин хрупких трещин, которые были первоначально сформированы в материале при нанесении повреждения при электроискровом разряде (рис. 10.15). На этапе роста трещины в изломе были сформированы преимущественно усталостные бороздки. В результате измерений шага усталостных бороздок по длине установлено, что период роста усталостной трещины зависит от геометрии образца. В образцах сечением 14 X 8 мм и 20 X 14 мм период роста трещины составил 10000 и 30000 циклов соответственно (рис. 10.16). Геометрия диска в большей мере соответствует большему сечению образцов. Поэтому есть основания считать, что при существенно меньшем уровне эксплуатационного напряжения в диске период роста усталостной трещины по числу циклов нагружения будет более чем в (700/500) = 2 раза превышать период роста трещины в образцах с максимальной площадью сечения. Использована вторая степень зависимости числа циклов нагружения от уровня напряжения для кривой Веллера. [c.559]

Кривая усталости связывает величину переменных напряжений с числом циклов, необходимым для разрушения или деформирования образца до определенной стадии. Эта кривая носит название кривой Веллера. [c.20]

Обычно величины напряжений, соответствующие пределу усталости, достигаются при комнатной температуре для сталей и чугунов при числе циклов, равном 10 —10 , причем большее число циклов соответствует большим размерам сечения образца. При этом кривая Веллера имеет хорошо выраженный переход в направлении, параллельном оси абсцисс, на которой отложено число циклов [48, 83, 120, 143, 144]. При небольшом повышении температуры при прочих равных условиях действительный предел выносливости сохраняется. Выше определенной для данного сплава температуры кривые усталости имеют значительный уклон к оси, отображающей число циклов, и даже при значительном увеличении числа циклов (до миллиарда и более) непараллельны оси циклов. Аналогично высокой температуре влияет агрессивная среда пар и вода с примесью щелочей и различных агрессивных добавок. В этих случаях величина предела выносливости обусловливается тем числом циклов (т. е. базой испытания, см. гл. VUI), при котором она определяется. Часто используется база, равная 10 циклов. [c.20]

При испытании металла, пораженного коррозией, точнее находящегося в коррозионной среде, даже независимо от фактического уменьшения толщины здорового металла правая ветвь кривой Веллера (очень незначительно) непрерывно приближается к оси абсцисс. [c.25]

Существование предела усталости. Принципиальные особенности усталости металлов можно выявить по характеру кривой усталости в координатах "амплитуда напряжения Сд—логарифм числа циклов до разрушения Ig N (кривые Веллера). По современным представлениям [31, 101] в обш,ем случае для металлов в зависимости от уровня амплитуды напряжений можно выделить два главных участка на кривой усталости (не считая переходной области и области отсутствия разрушений) область малоцикловой усталости (квазистатическое разрушение) и область чистой или многоцикловой усталости. Резкий перелом кривой усталости при переходе от малоцикловой области в область чистой усталости и малый наклон кривой на втором участке для большинства сталей оценивался как суш.ествование физического передела усталости , т. е. такого циклического напряжения, ниже которого практически невозможно разрушить материал. [c.133]

Через экспериментальные точки на рис. 2.3, а проведены наклонная и горизонтальная линии, которые в совокупности образуют кривую усталости, или кривую Веллера . [c.27]

По кривой Веллера часто бывает трудно определить предел усталостной прочности, так как она медленно приближается к асимптоте. Поэтому при ее построении часто используют в качестве абсциссы не N, а UN или ]nN. Соответствующие графики представлены на рис.20.8 и рис.20.9. [c.300]

Отсюда следует, что левый верхний участок кривой Веллера не всегда можно использовать для характеристики малоцикловой усталости того или иного материала. Если условия службы деталей и узлов таковы, что они испытывают сравнительно редкие перегрузки (например, маневренные перегрузки или перегрузки от порывов ветра в самолетных конструкциях, повторные нагрузки, связанные с суточными изменениями температуры в корпусах, находящихся под внутренним давлением и т. д.), то сопротивление малоцикловой усталости следует оценивать при низкочастотных испытаниях. В связи с этим в отечественной литературе [14, 16], наряду с термином малоцикловая усталость , можно встретить термины статическая выносливость и прочность при повторных статических нагрузках — термины, отражающие специфические особенности процесса уставания, связанные с малой скоростью изменения повторной нагрузки. [c.84]

Динамическая усталость ткани. Многократное приложение растягивающей постоянной или переменной нагрузки, а также многократное приложение изгибающей нагрузки ведет к усталости ткани. Обычно при этом направление по основе более слабое. Объясняется это тем, что для основы применяют пряжу с большой круткой, которая при повторных деформациях ослабляется значительно сильнее, нежели более рыхлая уточная пряжа. Графическое изображение результатов подобных испытаний приводит к кривым типа кривых Веллера, где асимптота, параллельная оси абсцисс, пересекает ось ординат при значении нагрузки, которая называется [c.60]

Переменная нагрузка способна вызвать разрушение элементов конструкции при напряжении аг.н<От. Зависимость предела выносливости от числа циклов нагружения (кривая Веллера) схематически показана на рис. 11, в. Характерные циклы нагружения — симметричный и пульсирующий — показаны на рис. 11, а и б. Выносливость сильно зависит от отношения максимального н минимального напряжений цикла, т. е. характеристики цикла (рис. 11, г) [c.93]

Способность металла воспринимать действие циклических напряжений, не разрушаясь, называют выносливостью. Главной особенностью работы металла при циклических нагружениях является зависимость числа циклов N до момента разрушения от величины (рис. 14.5). Чем больше напряжение, тем меньшее число циклов может выдержать металл. При меньших напряжениях металл может выдержать миллионы циклов, а при еще меньших — может работать неограниченно долго. Для получения этой зависимости, которую называют кривой усталости или кривой Веллера, проводят специальные испытания на выносливость. [c.342]

Согласно кривой усталости Веллера при упругом контакте число циклов до разрушения зависит от напряжения на контакте и выражается следующим образом [c.120]

Для каждого из восьми технологических вариантов строились кривые усталости Веллера по результатам испытания десяти образцов. Производили оценку усталостной выносливости. Графики испытаний по этим вариантам приведены на рис. 5.8. [c.115]

Качественно такие зависимости напоминают кривые усталости Веллера, найденные для металлов [26, 262, 569]. Значения к , к [c.232]

Опыты проводили на углеродистой стали (0,27% С) с одновременным определением стадий зарождения и распространения трещин. Момент зарождения трещины устанавливали по величине вертикального отклонения свободного конца консольно закрепленного образца при испытании на усталость на мащине Веллера. По полученным кривым изменения величины стрелы прогиба в зависимости от длительности испытания при постоянном уровне циклического напряжения процесс усталости можно разделить на две стадии стадию зарождения и стадию быстрого развития трещин с увеличивающейся скоростью. На первой стадии процесса усталости стрела прогиба почти не изменяется с наступлением второй стадии происходит резкое увеличение стрелы прогиба. На рис. 66 представлена зависимость приращения критической температуры хрупкости [c.101]

Показать кривую усталости (Веллера). Показать предел выносливости (усталости). [c.363]

Формулы (30.1)—(30.6) применяются как для малоциклово усталости, так и для обычной (миогоциклоЬой) усталости. Разумеется, это удобно, но в то же время необходимо проявлять осторожность при обращении с эмпирическими коэффициентами. Дело в том, что закономерности механизма усталостного явления) различны при малоцикловой и мпогоцикловой усталости. Эти различия могут даже привести к разрыву кривой Веллера (зависимость Отах цикла ОТ N) В области ограниченной выносливости.. При этом в одном случае трещина идет по телу зерна, в другом — по его границе. Отсюда также впдно, что характеристики усталостной прочности должны зависеть от структуры материала.. Поэтому надо учитывать возможную зависимость эмпирических коэффициентов от уровня максимальных напряжений цикла. [c.261]

Для получения достоверных сведений по усталостной прочности титановых сплавов конкретной структуры не(обходима количественная оценка разброса результатов циклических испытаний. При этом предел выносливости определяют с заданной вероятностью неразрушения, т.е. оценивают его надежность. Уже первьге статистические обработки результатов усталостных испытаний титановых сплавов показали высокие значения коэффициента вариации условного предела выносливости [96— 98]. Учитывая большой разброс, наиболее правильно для анализа усталостных свойств титановых сплавов применять методы математической статистики и теории вероятности. Для этого строят полные вероятностные диаграммы, например по системе, предложенной Институтом машиностроения АН СССР [99, 100]. Эта система основана ра разделении процесса усталостного разрушения на две стадии до появления макротрещины и развитие трещины до разделения образца на части. При анализе предела выносливости гладких образцов это разделение не имеет принципиального значения, так как долговечность до появления трещины Л/ и общая долговечность до разрушения образца Л/р близки. Часто Jртя построения полных вероятностных диаграмм усталости за основу берут наиболее простой метод, предложенный В. Вейбуллом [ 101 102, с. 58 — 64]. Для построения полной вероятностной кривой необходимо испытать достаточно большие партии образцов (30—70 шт.) на нескольких уровнях амплитуды напряжений, которые должны быть выше предела выносливости (см., например, рис. 92). На каждом из этих уровней по гистограмме определяют вероятность разрушения при данной амплитуде напряжений. Далее ст ят кривую Веллера по средним значениям долговечности. По гистограммам строят кривые равной вероятности в тех же координатах (а — 1дЛ/). Затем строят семейство кривых, определяющих не только зависимость долговечности от амплитуды напряжений, но и вероятности разрушения от заданных амплитуды напряженйй и долговечности. Далее, принимая математическую форму распределения вероятности, на данном уровне напряжений можно строить кривые зависимости либо от амплитуды напряжений при заданной базе испытаний Л/, [c.141]

Рис. 1.17. Схематическое (а) представление кривой Веллера в области сверхмнотоцикловой усталости со вторым пределом усталости, и (б) экспериментальная кривая Веллера, построенная для круглых образцов из стали SUJ2 (С —1,01 Сг—1,45%) при трехточечном изгибе с вращением с частотой 50 Гц по данным работы [99]

Модель критических микротрещин на аределе усталости позволяет рассчитать пределы усталости и кривую Веллера для тела любой геометрии. Модель представляет базу для теоретического объяснения следующих явлений 1) зависимости соотношения коэффициента концентрации напряжений и эффективного коэффициента концентрации напряжений от градиента напряжений 2) зависимости предела усталости при изгибе от толщины образца 3) влияния асимметрии цикла иа предел усталости. [c.430]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...