Определение предела выносливости при симметричном цикле

Возникает вопрос, как его определить. Здесь надо рассказать об определении предела выносливости при симметричном цикле изгиба. Привести схему испытательной машины (целесообразно иметь специальный плакат) для кругового чистого изгиба образцов, дать характеристику образцов, сообщить, что обычно в пределах рабочей части стандартные образцы имеют диаметр 5 или 7,5, или 10 мм, соответствующую шероховатость поверхности. Полезно показать учащимся образец или изобразить его на доске. Для испытаний изготавливают серию не менее чем из десяти одинаковых образцов. [c.173]

Определение предела выносливости при симметричном цикле. [c.730]

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]

Для экспериментального определения предела выносливости изготовляют серию одинаковых образцов (не менее 10 шт.). Обычно определяют предел выносливости при симметричном цикле изгиба, так как соответствующие испытания наиболее просты. Образцы для этих испытаний имеют в пределах рабочей части строго цилиндрическую форму, их диаметр, как правило, 5 или 7,5 мм, поверхность образца имеет шероховатость поверхности не ниже 9-го класса [c.315]

Общие сведения. Изложение этой темы, пожалуй, как ни одной другой, ставит перед преподавателем вопрос С чего начинать Действительно, есть по меньшей мере две примерно равноценные возможности. Скажем, можно в общих чертах познакомить учащихся с возникновением переменных напряжений в деталях машин, рассказать об усталостном разрушении, а затем о пределе выносливости при симметричном цикле и методике его экспериментального определения. После этого следу- [c.170]

Если учащиеся это поймут и прочувствуют, то им будет ясна необходимость в эмпирических зависимостях как для определения предела выносливости по известному пределу прочности Опч, так и пределов выносливости при симметричном цикле рас- [c.174]

Полезно дать словесное определение эффективного коэффициента концентрации напряжений как величины, показывающей, во сколько раз снижается предел выносливости при симметричном цикле за счет наличия концентрации напряжений. [c.180]

Опытами установлено, что если наибольшее по абсолютной величине напряжение меньше некоторого определенного значения, то материал не разрушится при неограниченно большом числе циклов. Это напряжение называется пределом выносливости или пределом усталости и обозначается или где индекс/ — коэффициент асимметрии. Например, o i — предел выносливости при симметричном цикле изменения нормальных напряжений То — предел выносливости при пульсирующем цикле изменения касательных напряжений. [c.581]

Определение пределов выносливости при несимметричных циклах требует значительно более сложного оборудования, чем при экспериментах с симметричным циклом напряжений. [c.542]

Входящий в формулу основной критерий прочности материала — предел выносливости при симметричном цикле нагружения а 1 может быть определен по эмпирическим зависимостям в функции предела прочности материала Ов (табл. 10). В таблице даны также значения предела выносливости материала при пульсирующей нагрузке ао-В свою очередь, [c.128]

В лабораторных условиях симметричный цикл осуществить проще всего. Схема простейшей установки для определения предела выносливости при ротационном изгибе в случае симметричного цикла показана на рис. 578. При вращении образца его наруж- [c.659]

Метод определения долговечности предусматривает испытания жаропрочных материалов при одновременном действии статических растягивающих и переменных изгибающих напряжений в условиях ползучести при высоких температурах. С целью ускорения испытаний пределы ограниченной выносливости определяют как разность между пределом ограниченной выносливости при симметричном. .цикле и статическим растягивающим напряжением при сохранении прежней базы. [c.118]

Наибольший интерес представляет определение величины предела выносливости при симметричном Рт=Щ цикле, как наименьшего. Эта величина оказывается различной для случая деформации изгиба, осевой деформации (растяжение и сжатие) и кручения. [c.539]

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]

Для определения предела выносливости при изгибе применяются машины, в которых образец круглого поперечного сечения нагружается через шарикоподшипники, или как консоль — силой на конце, или как шарнирно-опёртая балка — симметрично расположенными равными силами образец вращается со скоростью около 2000—3000 об/мин. При каждом обороте материал образца в наиболее напряжённых местах испытывает симметричный цикл изменения напряжений от наибольшего сжатия до такого же наибольшего растяжения, и обратно. Число циклов, испытанных образцом, определяется числом его оборотов М, отмечаемым специальным счётчиком ). [c.731]

Для определения предела выносливости испытанию подвергают партию одинаковых образцов. Наибольшее распространение получили испытания на чистый изгиб при симметричном цикле изменения напряжений вращающихся образцов. Первый образец нагружают до высоких напряжений, приблизительно равных 0,5...0,7 от предела прочности материала, в следующих образцах напряжения создают меньшими и при каждом напряжении фиксируют число циклов нагружения, которое выдерживает образец до разрушения. [c.331]

Для определения предела выносливости производят испытания образцов на усталость на специальных машинах. Наибольшее распространение имеют испытания на усталость при изгибе и симметричном цикле напряжений. Предварительно устанавливаемая наибольшая продолжительность испытаний называется базой испытаний, обычно задаваемая числом циклов, обозначаемым Л о- Для стали N0 = 5 миллионов циклов. [c.279]

Большая часть данных по многоцикловой усталости получена при испытаниях на изгиб симметричным циклом с определением о ,. Для ориентировочной оценки пределов выносливости при других видах напряженного состояния можно использовать следуюш,ие соотношения для конструкционных сталей предел выносливости при растяжении — сжатии а- = (0,84-0,9)О-,. при кручении T-i = (0,5H-0,6)a i для алюминиевых сплавов эти коэффициенты составляют 0,85—0,95 и 0,55—0,65 соответственно. [c.78]

Эти поправочные коэффициенты обычно определяют при симметричном цикле, а для постоянных нагрузок они близки к единице. На практике при асимметричном цикле поправочные коэффициенты относят только к переменной части цикла напряжений, т. е. к амплитуде цикла или и расчетные формулы для определения коэффициента запаса и предела выносливости для детали принимают вид [c.594]

ЦИКЛОВ, называется пределом выносливости. Его обозначают где R — коэффициент асимметрии цикла. Предел выносливости имеет наименьшее значение при симметричном цикле и обозначается a i. Для опытного определения используются специальные машины, в которых вращающийся образец круглого сечения подвергается чистому изгибу. Схема машины изображена на рис. 15.11. Нагрузка, вызывающая изгиб, передается с помощью подвесок, прикрепленных к образцу на подшипниках. Из испытываемого материала изготавливают не менее десяти одинаковых образцов. Задаваясь различными значениями напряжения С5 ах, определяют число циклов N, необходимых для доведения каждого образца до разрушения. По результатам испытаний строят кривую выносливости < тах Щ (рис. 15.12). Эта кривая имеет горизонтальную асимптоту, ордината которой равна пределу выносливости ст- . [c.326]

В настоящее время получено громадное количество экспериментальных результатов по определению предела выносливости различных материалов. Большая часть произведенных исследований отно-< ится к стали, как наиболее употребительному материалу в машиностроении. Результаты этих исследований показали, что предел выносливости стали всех сортов связан более или менее определенным соотношением лишь с величиной предела прочности при растяжении Og, Для катаного и кованого материала предел выносливости при симметричном цикле в случае изгиба составляет от 0,40 до [c.541]

Испытания на усталость проводят, как и ранее, с построением кривой усталости при определенном угле а = onst путем постепенного уменьшения момента М. В результате находят момент соответствующий пределу выносливости при симметричном цикле, а затем по моменту определяют предельные амплитуды нормальных Оа = М 1 os alQ, d и касательных = M i sin а/0,2d напряжений, соответствующих пределам выносливости. Такие испытания повторяют при различных углах а,, . ключая а = О и а = 90° (при а = О получают a i, при а = 90° — t.J. [c.44]

Гораздо сложнее определение пределов выносливости при несимметричных циклах, так как приходится определять их на более сложной аппаратуре и при разных характеристиках циклов. Результаты удобно представить в виде кривой предельных напряжений, представленной на рис. 250 и позволяющей по данному среднему напряжению найти предельную величину" 0тах, при которой еще не происходит усталостного разрушения. На этом же рисунке легко построить и кривую предельных величин Отш, так как ее точки должны располагаться симметрично с первой кривой относительно прямой АВ. [c.444]

Детали, подверженные повторно изменяющимся нагрузкам, рассчитывают на усталостную прочность. За предельное напряжение в некоторых случаях принимают предел выносливости при симметричном цикле нагружения или а иногда предел выносливости при соответствующей асимметрии цикла изменения напряжений 0 или т,. Действующим напряжением Орад или Траб при этом является эквивалентное напряжение 0д или Т3, соответствующее заданному характеру изменения напряжения но времени и определяемому кривой распределения / (0) или f (т). Метод определения эквивалентного напряжения изложен ниже. [c.203]

Рассмотрим способ определения в зависимости от предела выносливости при симметричном цикле и предела выносливоссти при отнулевом цикле. Характер этого цикла изображается кривой 2 на фиг. 73. Пусть прямая аЬ (фиг. 79) проходит через точку А, для [c.78]

Влияние коэффициента асимметрии г может быть установлено по диаграммам предельных амплитуд Ста.пр = / (Отпр), приведенным на рис. 237. Для построения этих диаграмм необходимо знать предел выносливости при симметричном цикле о (точку А), предельную амплитуду пульсирующего цикла а о (точку В) и предел текучести (точку С). Любая точка О с координатами Оа и сг, (рабочие напряжения цикла), расположенная на площади под кривой, соответствует определенному циклу с коэффициентом асимметрии г, так как тангенс угла наклона луча ОЕ, проведенного из начала координат О через точку О, [c.379]

ХЧем меньше величина напряжения, тем больше число циклов нагружения выдерживает материал до разрушения. Для ряда материалов (в первую очередь для стали) при понижении напряжения ниже опреде-ленной величины разрушение не наступает практически при любом числе циклов на-гружения. Для таких материалов указан- Лное напряжение и будет являться пределом О выносливости (усталости). У ряда других материалов (в том числе и для сплавов цветных метал.пов) невозможно установить определенный предел выносливости. В этом случае для каждого числа циклов определяют допускаемое напряжение. Для большинства сталей предел усталости при симметричном цикле растяжение-сжатие составляет 30—50% от временного сопротивления. [c.17]

В заключение отметим, что, согласно многочисленным экспериментальным данным, для некоторых материалов можно заметить определенные соотношения между пределами выносливости при различных видах деформации и, в частности, между гфеделами выносливости при изгибе tLi, крученин т 1 и растяжении — сжатии a li при симметричных циклах. [c.597]

При длительном режиме работы с постоянной или мало-меняющейся нагрузкой определение допускаемых изгибных напряжений при симметричном цикле производится по формуле [а/г]=а ]/ц при отнулевом цикле [з/ ] = 1,5а 1//г, где п = = 1,3. .. 2—коэффициент запаса прочности. Предел выносливости можно определять по формулам а ] = 0,430 — для углеродистых сталей а 1 = 0,350 + (70... 120) МПа — для легированных сталей а 1 = 85. . . 105 МПа — для бронз и латуней а [ = (0,2. . . 0,4) — для деформируемых алюминиевых сплавов для пласт- [c.217]

Что касается механизма усталостного разрушения, некоторые суждения о нем можно вынести из рассмотрения графика, представленного на рис. 19.10.5 (Хантер и Фрике, 1953 г.) и относящегося к испытаниям алюминиевых образцов при симметричном цикле. По оси ординат отложено напряжение, отнесенное к условному пределу выносливости О/, определенному на базе [c.681]

Впервые циклическая долговечность для симметричного цикла была исследована Велером, который установил, что каждой амплитуде Оа соответствует своя циклическая долговеч-ность N, т. е. число циклов напряжений, Е1ыдерживаемых кон- О N струкцией до усталостного разрушения. График, характери- Рис. 8.20 зующий зависимость между амплитудами цикла Оа и циклической долговечностью N для одинаковых образцов, построенный по параметру коэффициента асимметрии цикла (рис. 8.20), носит название кривой усталости. Для сталей кривая усталости при некотором напряжении a/j, называемом пределом выносливости, имеет тенденцию выхода на асимптоту, параллельную оси ON. При N 10 кривая усталости практически приближается к этой асимптоте. Таким образом, при а с практически разрушение не происходит при очень большом числе циклов. Однако у материалов типа алюминия, меди и других не существует определенного предела выносливости и кривая усталости приближается к оси ON при большом числе циклов. Для таких материалов назначается предел ограниченной выносливости а/ лг — наибольшее напряжение цикла, которое материал выдерживает при заданном Обычно yV ,p = ]0 (рис. 8.21). [c.173]

Симметричный цикл является самым опасным, так как независимо от материала при таком цикле предел выносливости имеет наименьшее значение. С другой стороны, симметричный цикл легче всего осуществить в лабораторных условиях при опытном определении предела выносливости, особенно при изгибе. Поэтому подавдяюи ее, большинство опытных данных получено для изгиба при симметричном цикле. [c.583]

Новая теория нераспространяющихся усталостных трещин, предложенная X. Фукухарой, основана на предположении о достижении амплитудой истинного напряжения в зоне вершины трещины критического разрушающего напряжения. Анализ амплитуд истинных напряжений проведен с использованием закономерностей наложения концентраторов напряжений, а критическое напряжение разрушения определено с учетом влияния скорости нагружения и температуры. Теоретическое решение получено для изгиба при вращении круглых образцов с периферическим концентратором напряжений и растяжения-сжатия по симметричному циклу бесконечной пластины с центральным эллиптическим отверстием. Наиболее интересной особенностью полученного теоретического решения является его применимость для определения пределов выносливости как по трещино- [c.42]

Специальные исследования возникновения и развития усталостных трещин при асимметричных циклах напряжений со средними напряжениями сжатия были проведены на призматических образцах сечением 40x40 мм из стали 45 (рис. 42). Образцы имели концентраторы напряжений в виде уступа высотой в половину сечения (20 мм) с радиусами перехода к широкой части образца 0,75 и 5,0 мм. Теоретический коэффициент концентрации в галтельном переходе R = 0,75 такого образца при изгибе равен 3. Испытания проводили по схеме чистого изгиба в одной плоскости. Во время испытаний на боковой поверхности образца вели визуальные наблюдения за развитием трещины, появляющейся в зоне концентратора. Результаты испытаний, приведенные на рис. 42, показали, что при симметричном цикле нагружения пределы выносливости по трещинообразова-нию и разрушению совпадают (85 МПа). При испытаниях со средними сжимающими напряжениями в зоне концентратора появляются трещины, которые, распространившись на некоторую глубину в процессе дальнейших нагружений, не увеличиваются. Длина таких нераспро-страняющихся трещин была при определенном значении среднего напряжения цикла а тем больше, чем больше амплитуда цикла 0а. [c.91]

На рис. 2 для металлических конструкционных материалов представлены графики, характеризующие влияние частоты симметричного циклического однородного растяжения — сжатия на относительные значения предела выносливости. При этом значения ст 1, взятые на базе 100 млн. циклов на одной из частот циклического нагружения, отнесены к значению предела прочности Ов, определенному при обычной скорости рас-тяигения на стандартных образцах. В таблице даны значения обычных частот в диапазоне 7-о11 по кривым усталости проводилась экстраполяция последних до базы 10 циклов Высокочастотные усталостные испытания велись на базе 10 —10 циклов на образцах с диаметром рабочей части около 6—7 мм в условиях водяного (для черных металлов) или воздушного (для легких сплавов) охлаждения [2]. Критерием усталостного разрушения образца во время обычных низкочастотных испытаний было его окончательное разрушение, а для высокочастотных испытаний — появление достаточно развитой усталостной трещины (глубиной 2—3 мм), вызывающей заметное снижение резонансной частоты продольных колебаний образца. [c.333]

Следует отметить, что положительный эффект от поверхностного наклепа деталей из алюминиевых сплавов наблюдался как яри переменных изгибающих напряжениях, так и при осевом растяжении и сжатии. Усталостные испытания образцов диаметром 18 мм из сплава АК4-1 производилось на резонаноовом пульсаторе грузоподъемностью 20 т при циклах с различной степенью асимметрии и частотой 2000—2200 циклов в минуту (рис. 3). Обкатка образцов производилась роликом (диаметром 35 мм, профильным радиусом 6 мм) при усилии 26 кГ и осевой подаче 0,06 мм1об в два прохода. Относительная глубина упрочненного слоя А/г составляла 0,07—0,08. У поверхности обкатанных образцов образовались остаточные сжимающие напряжения 24—26 кГ/мм . Результаты испытаний (рис. 3) показывают, что при симметричном цикле увеличение предела выносливости от упрочнения обкаткой роликами составляет 21,4% для сплава АК4-1 и 26% для сплава ВД-17. С ростом асимметрии цикла эффект упрочнения уменьшился. Увеличение усилия на ролик и относительной глубины упрочненного слоя до определенных пределов приводит к повышению эффекта упрочнения, после чего дальнейший рост упрочнения прекращается. Для указанных выше образцов диаметром 35 мм авторы исследования приняли предельное усилие на ролик 26 кГ, а предельную глубину 7—8%> от радиуса поперечного сечения. При назначении более высоких усилий на обкатывающий ролик и при дальнейшем увеличении глубины деформированного слоя не наблюдалось до-250 [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...