Методы усталостных испытаний и статистическая обработка результатов испытаний

В общем виде влияние частоты нагружения на процесс разрушения следует характеризовать через изменение размеров зоны пластической деформации в вершине трещины. При низкочастотном нагружении протекание процессов пластической деформации более облегчено по сравнению с высокочастотным нагружением [290]. С увеличением частоты нагружения происходит снижение скорости роста трещины [178]. Применительно к алюминиевым сплавам с помощью методов статистической обработки результатов испытания показано, что в интервале частот нагружения 0,17—5 Гц частота приложения нагрузки не влияет на скорость роста трещины, а в интервале 5—15 Гц скорость роста трещины с ростом частоты нагружения уменьшается. Изменение в скорости роста трещины с увеличением частоты нагружения сопровождается уменьшением шага усталостных бороздок [295], [177]. [c.277]

Статистическая обработка результатов испытаний. При оценке усталостной прочности используют статистические методы, аналогичные применяемым при оценке длительной прочности (см. стр. 138-140). Результаты статистической обработки экспериментальных данных усталостных испытаний показали, что разброс характеристик сопротивления усталости достаточно хорошо описывается законом нормального распределения [102]. Так, в работе [103] приведены результаты обработки результатов испытаний жаропрочных сплавов различных марок. Принимается линейная зависимость вида а - Ыgo. Значения коэффициентов а, Ь, а также среднеквадратичного отклонения 5 и коэффициента корреляции г определялись в зависимости от температуры, среды, асимметрии цикла, формы образца (табл. 2.17). [c.171]

МЕТОДЫ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ [c.357]

Достоверность полученных величин оценивают при статистическом анализе результатов испытаний с выявлением области их разброса, обусловленного техникой проведения эксперимента, методом обработки экспериментальных данных и спецификой протекания процесса усталостного разрушения. [c.156]

Для получения более объективных значений пределов выносливости за исходные характеристики при этом методе целесообразно принимать корреляционное уравнение и его доверительные границы, полученные статистической обработкой результатов усталостных испытаний. [c.175]

На фиг. 4 приведены кривые, характеризующие влияние частоты на предел усталости для ряда сталей, где —увеличение предела выносливости, / — частота в гц. В связи с большим рассеянием результатов усталостных испытаний, вызванных неоднородностью свойств материалов, обработка экспериментальных данных производится в ряде случаев статистическими методами. Характеристики усталости даются с учетом вероятности разрушения. [c.472]

К результатам испытаний был поэтому применен метод обработки статистических данных об усталостной долговечности книц по минимуму остаточной долговечности. [c.115]

Долговечность материала растет с повышением его чистоты, уменьшением шероховатости поверхности, увеличением диаметра образца [24, 34, 35). Для металлов и сплавов, имеющих горизонтальный участок на кривой усталости, достаточна база испытаний 10 циклов если значения ординат кривых усталости непрерывно уменьшаются с ростом числа циклов, то база испытаний увеличивается до 10 циклов. Усталостные испытания дают значительный разброс результатов, поэтому при проведении испытаний и обработке результатов целесообразно применять статистические методы. [c.42]

Таким образом, определенное рассеяние результатов усталостных испытаний связано со статической природой процесса усталостного разрушения. Это рассеяние не может быть полностью устранено никаким улучшением технологии изготовления образцов и условий испытания и поэтому должно учитываться при помощи усталостных испытаний достаточно большого количества образцов и применения статистических методов обработки результатов испытаний (например, по методике, предложенной В. П. Когае-вым [5]). [c.100]

В связи с отсутствием или недостаточностью сведений об эксплуатационной нагруженности и характеристиках усталостной прочности деталей сборочных единиц машин часто возникают затруднения при выборе режимов нагружения для ускоренных испытаний и при расчетной оценке усталостной прочности. Хорошие результаты получаются, когда действительные данные о напряженности деталей в условиях эксплуатации определяются тензометрированием. Учитывая разнообразные условия работы машин и переменный характер нагрузок на их детали, следует признать наиболее правильным статистический метод обработки данных, полученных с помощью тензометрирования. [c.82]

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]

Расчетное определение продолжительности эксплуатации связано с наличием информативных данных по усталостным свойствам материалов. Для применения нового расчетного метода необходимы кривая усталости и экспериментальное подтверждение того, что процесс развития усталости преимущественно характеризуется разупрочнением. Здесь под разупрочнением подразумевается такое положение, когда при последовательности ступеней нагрузки низкая — высокая проявляются эффекты, повышающие долговечность (Ин/У >1), а при нагрузках в обратной последовательности — эффекты, снижающие долговечность (ИпШ <С 1). Информацию о разупрочняемости или упрочняемости материалов получают из испытаний с однократной одноступенчатой перегрузкой. Все результаты усталостных испытаний следует подвергнуть статистической обработке. [c.316]

Усталостные испытания проводились при кручении на y TaiHoiBiKe МУК-100, при круговом изгибе на установке МУИ-6000 и специальной установке, спроектировапной для испытания натурных деталей трактора 8]. Статистическая обработка результатов испытаний по первому методу проводилась по методике [9]. При использовании этой методики кривые усталости изображаются в виде двух прямых — наклонной и горизонтальной, пересекающихся между собой под тупым углом. Наклонная прямая характеризует связь между напряжением и долговечностью и при использовании логарифмических координат определяется корреляционным уравнением [c.184]

Ряд указанных исследований проводился на электродинамических или электромагнитных вибраторах без обратной связи и без надлежащей стабилизации параметров случайного процесса, поэтому результаты этих исследований не могут считаться вполне достоверными. Появление электрогидравлических машин с обратной связью позволило проводить усталостные испытания при случайном нагружении с обеспечением заданных параметров процесса и его стационарности. Однако соответствующих результатов имеется пока ограниченное количество. Рассмотрим в качестве примера результаты работы Пфайфера 193], в которой при регулярном и случайном нагружении испытывались на элек-трогидравлической машине с обратной связью при растяжении-сжатии плоские образцы с надрезами а = 2,44) из трех типов углеродистых сталей. На рис. 5.8 представлены четыре типа использованных при испытании случайных процессов, характеризующихся различными значениями г иГь Здесь г — коэффициент корреляции между минимумами и непосредственно следующими за ними максимумами процесса [55], получающийся при статистической обработке данных, представленных в корреляционной таблице (см. рис. 4.6) i — фактор нерегулярности процесса (обозначение и название по данным работы [93]), представляющий собой отношение среднего числа пересечения процессом нулевой линии к среднему числу Экстремумов [величина i совпадает с X, определяемой соотношением (4.40) ]. Процесс F1 является узкополосным процессом, для которого все методы схематизации дают практически одинаковые результаты процесс F4 — достаточно широкополосен, процессы F2 и F3 имеют промежуточный характер. Применяли схематизацию процесса по методу экстремумов. Распределение экстремумов, максимумов и минимумов процессов было близким к нормальному. [c.179]

При одинаковой (в пределах класса) шероховатости поверхности образцов из сталей 40ХНМА и ОХНЗМФА циклическая прочность после ЭХО на 10—12 % ниже по сравнению с обработкой шлифованием [182]. Испытания проводили на машине МУИ-6000 при чистом изгибе с частотой вращения 3000 об/мин при нормальной температуре. Форма образцов при сравнительных испытаниях для определения влияния технологических факторов на циклическую прочность соответствовала ГОСТ 2860—65. Шероховатость поверхности образцов Яа = 0,02-н 0,25 мкм по ГОСТ 2789—73. Электрохимическую обработку производили в 11%-ном хлоридном электролите при плотности тока 15—18 А/см и температуре 25—30° С. Образцы для сравнения обрабатывались точением с последующим тонким шлифованием. Результаты усталостных испытаний (рис. 35) были подвергнуты статистической обработке методом корреляционного анализа с построением кривых средних вероятностей разрушения в координатах сг — 1п Л/. Границы областей рассеяния долговечностей построены по граничным экспериментальным точкам. [c.73]

В табл. 4.6 представлены результаты усталостных испытаний неупрочненных и упрочненных ППД образцов и статистической их обработки. Образцы были изготовлены из улучшенной стали 40Х с механическими характеристиками МПаи 940 МПа. Усталостные испытания проводились по методу вверх-вниз . Из табл. 4.6 видно, что среднее квадратическое отклонение 5 э предела выносливости о Упроч-ненных образцов во всех случаях меньше его значения для неупрочненных образцов, что согласуется с данными, представленными в табл. 4.4. Выборочный коэффициент вариации V = 5 э/о для упрочненных образцов находится в пределах (0,7-1,4) %, в то время, как для неупрочненных-(1,2-3,5) %. [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...