Предел выносливости при симметричном цикле. Диаграмма пределов выносливости

Для построения диаграммы необходимо располагать значениями пределов прочности Tft, текучести выносливости при симметричном цикле t i. Так как разрушению всегда предшествуют пластические деформации, при [c.618]

На рис. 7.20 представлена диаграмма пределов выносливости в амплитудах напряжений, отнесенных к пределу выносливости при симметричном цикле Оа/сг-1, в зависимости от среднего напряжения цикла средних напряжений цикла сопротивление усталости для металлов в упрочненном состоянии существенно возрастает (в два и более раза). Тем самым [c.156]

Различают статические, динамические и усталостные характеристики материалов. Первые из них определяются диаграммами растяжения и устойчивости. Вторые — поверхностями и кривыми усталости. Под кривыми усталости понимают графики зависимостей числа циклов до разрушения N от амплитуды действующих напряжений а (рис. 5.1, а). Характерной особенностью этих кривых является наличие асимптоты при N оо. Соответствующее ей напряжение при симметричных циклах нагружения называется пределом выносливости и обозначается a i. При расчетах часто используют условный предел выносливости, представляющий собой напряжение, при котором образец материала (или натурный элемент конструкции) выдержит заданное число циклов нагружения Nq. Обычно Л/ о = (2. .. 10) 10 циклов. [c.164]

На рис. 6 представлена схематизированная диаграмма пределов выносливости. Прямая АС проведена через точки А я В, ординаты которых равны пределам выносливости о при симметричном цикле и (То при пульсирующем цикле прямая СО, ордината которой равна пределу текучести Osг, горизонтальна. [c.55]

Каждая точка кривой АВС диаграммы характеризует определенный цикл. Точка А соответствует пределу выносливости при симметричном цикле, для которого = О, точка С — пределу прочности при постоянном напряжении (здесь Оа = 0), а точка В — пределу выносливости при пульсирующем цикле, поскольку при таком цикле а = а . [c.226]

Примечание. Предел выносливости пружины дан при симметричном цикле т , = О.бТц диаграмма предельных напряжений для пружины характеризуется коэффициентом =0,2. [c.678]

Точка А диаграммы соответствует пределу выносливости при симметричном цикле, так как при таком цикле а, = 0. [c.313]

Обычно для построения диаграммы предельных напряжений какого-либо материала испытания начинают с симметричного цикла (г= — 1). Предельным напряжением при этом будет предел выносливости o-i. Следовательно, [c.348]

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]

Построение диаграммы усталостной прочности для данного материала связано с проведением большого объема экспериментов. Поэтому на практике часто пользуются упрощенной диаграммой. При построении упрощенной диаграммы для данного материала достаточно знать значение предела выносливости при симметричном цикле о 1, и предела прочности при статическом нагружении Ов- По этим значениям вместо экспериментальной кривой ВС А строят прямую В А и довольствуются приближенными значениями пределов выносливости при различных характеристиках циклов. Так, для [c.199]

Каждая точка кривой AB диаграммы характеризует цикл. Точка А соответствует пределу выносливости при симметричном цикле (ст = 0 = ст i) точка С - пределу прочности при статическом напряжении (а = = ст Сд = 0) точка В - пределу выносливости при отнулевом цикле, (а = сТд). Площадь диаграммы, ограниченная кривой AB и осями координат, определяет область безопасных (в отношении усталостных разрушений) циклов напряжений. Пусть точка М, характеризующая заданный цикл (Стд, aj, расположена внутри области ОАВС, тогда циклическая прочность (выносливость) материала обеспечена. [c.187]

Поскольку построение диаграммы предельных амплитуд является достаточно трудоемким, для целей расчета ее схематизируют, приближенно заменяя кривую диаграммы прямой по двум известным точкам. За эти точки можно принять пределы выносливости при симметричном цикле a i и отнулевом — Qq. [c.188]

Полные диаграммы усталости показывают, что при > 0, т. е. при средних напряжениях растяжения, с увеличением асимметрии цикла предельные напряжения усталости = Ощах возрастают, хотя амплитуда о с увеличением среднего напряжения От уменьшается. Наименьший предел выносливости оказывается при симметричном цикле Е == —1. [c.78]

Предельная амплитуда напряжений при наличии средних напряжений сжатия, как правило, выше предела выносливости при симметричном цикле, что вытекает из характера диаграмм предельных напряжений при асимметричном цикле, представленных на фиг. 65. [c.468]

Учет асимметрии. Для металлов, чувствительных к асимметрии циклов нагружения, согласно блок-схеме (см. рис. 2.8) предусмотрены два варианта приведение параметров кривой усталости или определение эквивалентной амплитуды нагрузочного режима. Из большого количества способов, предложенных для корректировки предела выносливости с учетом асимметрии, в табл. 2.10 приведены два способа, наиболее часто используемых в расчетах. В первом случае для построения расчетных зависимостей на диаграмме предельных напряжений используются пределы выносливости при симметричном s i и пульсирующем Sq циклах во втором — s i и предел текучести s . [c.58]

Построение диаграммы предельных напряжений по экспериментальным данным. производят следующим образом. Прежде всего определяют предел выносливости при симметричном цикле и наносят на диаграмму точку А. Далее определяют пределы выносливости при нескольких асимметриях цикла (это можно сделать различными способами). [c.127]

Из диаграммы видно, что с увеличением среднего растягивающего напряжения - предельные амплитуды уменьшаются, а предел, выносливости повышается. Наименьший предел выносливости материал имеет при симметричном цикле. [c.401]

В современной расчетной практике наиболее часто применяется диаграмма Серенсена — Кинасошвили, при построении которой участок АО заменяют прямой линией, проведенной через точки Л и С, соответствуюш,ие предельным симметричному и отнулевому циклам (рис. 9.15, а). Достоинством этого способа является его относительно высокая точность (аппроксимирующая прямая АСу близка к кривой АО) недостаток его заключается в том, что необходимо, кроме величины предела выносливости при симметричном цикле, иметь опытные данные о величине предела выносливости а (то) также и при отнулевом цикле. [c.654]

При построении схематизированной диаграммы заменяют криво-, линейный участок АС (см. рис. 10.13) линии предельных амплитуд, ограничивающий зону безопасных циклов, отрезком прямой. Эту прямую проводят через две найденные экспериментально точки диаграммы, т. е. по известным из опытов двум механическим характеристикам материала. Два наиболее распространенных способа схематизации диаграммы показаны на рис. 10.14. По первому из них прямую проводят через точку А (соответствующую симметричному циклу) и точку Р (соответствующую отнулевому циклу), т. е. для построения схематизированной указанным способом диаграммы должны быть известны два предела выносливости и а . Указанный способ предложен Р. С. Кинасошвили и С. В. Серенсеном. [c.423]

Допустим, проведены испытания при симметричном цикле изгиба в результате получен предел выносливости а 1. Координаты точки, изображающей этот предельный цикл, равны (7а = СТтах = СУ-1> о = 0 [см. формулы (15.1)... (15.3)], т. е. точка находится на оси ординат (точка А на рис. 15.6). Для произвольного асимметричного цикла, например для отнулевого цикла (7 = 0), при пределе выносливости, равном а , ст[ = аа = ао/2. Этому циклу соответствует точка С на диаграмме, представленной на рис. 15.6. [c.552]

Сопротивление разрушению при переменных напряжениях с асимметричным циклом характеризуется диаграммой предельных напряжений, схематически представленной на рис. 6.13. По оси абсцисс отложены средние напряжения цикла стт, по оси ординат —максимальные Umax и минимальные 0min на стадии возникновения разрушения. При симметричном цикле ордината равна а 1 —пределу выносливости при симметричном цикле. [c.119]

Эту зависимость устанавливают экспериментально (определяют предел вьшосливости при различных коэффициентах асимметрии R или R ) и представляют графически в виде диаграмм предельных напряжений в координатах Ощах (Отк)— (рис. 2.51). По оси абсцисс диаграммы откладьюают средние напряжения цикла (У , а по оси ординат — соответствующие предельные значения максимального и минимального напряжений цикла Сттах и Omin. Если среднее напряжение цикла равно а , то диаграмма дает возможность установить предельные значения напряжений сг ах и и предельные амплитуды цикла т. е. найти предел выносливости при любом коэффициенте асимметрии (или R ). Отрезки ОА, отсекаемые ветвями диаграммы на оси ординат, определяют предел выносливости о 1 при симметричном цикле, когда среднее напряжение = 0. Испытания на усталость, как правило, проводят при средних напряжениях, которые ниже предела текучести стали. Поэтому при средних напряжениях, превыщаю-щих предел текучести, диаграмму предельных напряжений не строят. Теоретически обе ветви должны сходиться в точке Е с ординатой равной пределу прочности материала, т. е. [c.70]

При симметричном цикле (Ртт — —Ртак, Ра—Ртах, р = 0 Н г = —1) предел выносливости р 1 изображается отрезками ОБ и ОЕ. Точки К ч М соответствуют случаю отрицательного р (сжатие) предел выносливости изображается величиной ординаты р а1 а НЩ-Диаграмма показывает, что при заданной характеристике цикла г разрушения не произойдёт, пока амплитуда цикла р будет меньше отрезков АС и АВ, т. е. трещина усталости не образуется, пока точки 1 ъ 2 лежат между кривыми КР и МР. [c.736]

Перегрузка конструкции в ряде случаев может оказаться более простой и эффективной мерой снятия растягивающих остаточных напряжений, а зачастую и способом создания сжимающих остаточных напряжений. Положительное влияние на выносливость предварительного растяжения надрезанных образцов наблюдалось в ряде исследований. Г. В. Раевский, на основании анализа диаграммы растяжения и диаграммы Гудмана для соединений с концентрацией напряжений, а также сравнительных испытаний балок предложил использовать способ статической перегрузки для повышения долговечности сварных конструкций [14]. При симметричных циклах на переменный изгиб испытывали двутавровые балки с приваренными планками. После перегрузки долговечность отдельных балок заметно увеличивалась. Наблюдаемое повышение могло произойти за счет влияния двух факторов наклепа металла вблизи концентратора напряжений и возникающих в тех же зонах сжимающих остаточных напряжений. Пластическая деформация в местах концентрации напряжений была менее 0,1—0,3 о. Такая деформация несущественно изменяла предел выносливости гладких образцов. Поэтому наблюдаемое повышение выносливости соединений после их перегрузки должно быть отнесено за счет влияния остаточных напряжений. [c.129]

Для переменных напряжений при О/п =7 О, Ста О критерий прочности можно построить на базе диаграммы предельных амплитуд цикла следующим образом. В осях ООтОа (рис. 8.25) для каждого а откладывают в качестве предела выносливости значение Оа- При этом получают некоторую кривую DE, которая называется кривой предельных амплитуд. Если Оа = О, то разрушение происходит при Urn = Ов. Если о = О, ТО разрушбние происходит при Оа = 0-1, где а 1 — предел выносливости при симметричном цикле. Часть кривой предельных амплитуд, примыкающая к оси Оа , которой соответствует малое значение Стд, не может быть определена достоверно. Существует несколько приемов аппроксимации области безопасных сочетаний величин и Оа- Рационально, чтобы наибольшее напряжение в образце не превосходило предела текучести, при этом в нем не возникают большие пластические деформации, т. е. [c.175]

Диаграмма предельных напряжений. Предел выносливости при любой характеристике цикла может быть найден с помощью диаграммы предельных напряжений — диаграммы усталостной прочности — (рис. 2.56). Построение диаграммы основано на том, что любой цикл можно изобразить в виде суммы некоторого постоянного среднего напряжения а , и симметричного цикла с амплитудным напряжением о , причем и определяются по формулам (2.152) и (2.153). При построении диаграммы по оси ординат откладывают амплитудное напряжение цикла о , а по оси абсцисс — среднее напряжение а , величина которых определяется по значениям Омакс и Омип, зафиксированным в соответствурощих опытах над образцами. Таким образом, предел выносливости при симметричном цикле изобразится точкой В, поскольку для данного цикла [c.198]

Анализ поведения гладких и надрезанных деталей при различных коэффициентах асимметрии цикла был выполнен О. Пухнером с привлечением линеаризированной диаграммы предельных напряжений (рис, 22). Для гладких деталей прямая АВ ограничивает область предельных переменных напряжений между значениями пределов текучести при растяжении н сжатии. Уравнение этой прямой, выраженное через пределы выносливости при симметричном o i и отнулевом оо циклах напряжений, имеет вид [c.49]

Рис. 5. Диаграмма Хэя - предел прочности, a.j - предел выносливости при симметричном цикле, <7ст — статическое напряжение, — амплитудное, Tqq — остаточное, Og — предел текучести

Рис. 5. Диаграмма Хэя - <a href="/info/1682">предел прочности</a>, a.j - <a href="/info/1473">предел выносливости</a> при <a href="/info/6097">симметричном цикле</a>, <7ст — <a href="/info/167023">статическое напряжение</a>, — амплитудное, Tqq — остаточное, Og — предел текучести

В качестве статистических характеристик сопротивления усталости деталей при регулярном нагружении используют среднее значеш1е предела выносливости детали при симметричном цикле а 1д (выраженного в номинальных напряжениях), коэффициент вариации этой величины и параметры кривой усталости абсциссу точки перелома кривой усталости Леи параметр угла наклона левой ветви т. В тех случаях, когда требуется повышенная точность оценок надежности и дол10вечности, используют полные вероятностные диаграммы усталости [4, 6, 12], характеризующие связь межд>" амплитудой напряжений а. , числом циклов до появления трещины jV и вероятностью разрушения Р, %. [c.127]

Для подтверждения расчетов проделали следующий эксперимент. Образцы толщиной 6 мм той же партии, что испытывали при изучении масштабного эффекта (a i = 430 МПа), растянули до нагрузки, соответствующей = 700 МПа на машине Instron с записью диаграммы нагрузка — деформация. Эта диаграмма была линейной. Затем образцы испытали на усталость при симметричном изгибе и получили предел выносливости на базе 10 циклов 480 МПа, что удовлетворительно согласуется с расчетом. [c.122]

Если в поверхностном слое детали имеется остаточное напряжение аост и возникает рабочее напряжение от внешних нагрузок, изменяющееся по симметричному циклу с амплитудой Оа, то результирующее напряжение будет изменяться по асимметричному циклу со средним напряжением и амплитудой Оа. Если напряжение аост сжимающее, то, как следует из рис. 2.7— 2.10, предельная амплитуда существенно возрастает, что и является одной из причин повышения предела выносливости детали вследствие упрочнения. Однако при наличии остаточных растягивающих напряжений в поверхностном слое (это возможно при неправильной технологии упрочнения) предельная амплитуда падает (см. рис. 2.7—2.10), так как рабочая точка на диаграмме предельных амплитуд сдвигается вправо от точки, соответствующей симметричному циклу (а = 0). Возникновение остаточных растягивающих напряжений в поверхностном слое, снижающее предел выносливости детали, получается при обрыве поверхностного закаленного слоя, при обезуглероживании поверхности при химико-термической обработке, при наличии в слое остаточного аустенита, при наличии шлифовочных прижогов и в некоторых других случа5йГ. Дробеструйная обработка, проведенная после химико-термической обработки, увеличивает сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое до 70—150 кгс/мм 135]. В этом состоит большое преимущество использования комбинированных методов упрочнения. [c.127]

Р. С. Кинасошвили 4] предложил использовать при построении диаграммы предельных циклов две усталостные характеристики предел выносливости при симметричном цикле и предел выносливости при пульсируюп ем цикле Зд. Вид такой приближенной диаграммы для пластичных материалов при- i веден на рис. 368, а. [c.404]

Зависимость между пределом выносливости а 1 при нагрузке с симметричным циклом (с коэффициентом асимметрии г — —1) и пределом выносливости о, при нагрузке с любым асимметричным циклом может быть установлена на основании спрямленной диаграммы предельных напряжений. Например, такая зависимость для образцов может быть найдена по диаграмме предельных касательных напряжений, изображенной на рис. 97. Спрямляющая линия проходит через точку с координатами или ст 1, соответствующую пределу выносливости, и через точку с координатой соответствующую пределу текучести. Напишем уравнение для текущего значения этой прямой линии [c.226]

В большинстве случаев диаграммы предельных циклов отсутствуют, и расчет приходится вести приближенно, исходя из предела выносливости то пружины при пульсируюш,ем напряжении (О предела выносливости для знакопеременного симметричного цикла (т 1) и предела текучести проволоки [c.647]

Тогда график разрушающих , в практическом смысле слова, напряжений изобразится линией ОМТМЕ, заштрихованной на чертеже. Этот график имеет достаточно сложный для практического применения вид. В запас прочности его можно заменить двумя прямыми, соединив точку Т с Ъ п Е, как показано на фиг. 639 пунктиром. Таким образом, упрощённая диаграмма р аах — Рт Д я разрушающих напряжений имеет вид треугольника ОТЕ с ординатами (предел текучести) в точке Т и р (предел выносливости при симметричном цикле) в точках О к Е. Диаграмма легко может быть построена по этим трём точкам. [c.753]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...