Циклы асимметричные напряжений — Амплитуда напряжений

Если при данной температуре сопротивление испытуемого материала ползучести мало, то при асимметричном цикле ограничивающим фактором явится ползучесть. Чем выше среднее напряжение цикла, тем при меньшей амплитуде напряжении оказывается превзойденной допустимая деформация. Для материала с высоким пределом ползучести предельные напряжения обусловливаются пределами усталости. [c.291]

Для использования зависимостей, полученных для симметричных циклов нагружения, необходимо асимметричный цикл привести к симметричному [202]. В общем случае напряжения молено представить в виде многократных асимметричных циклов (Зщ с переменными амплитудами напряжений о ц для каждого среднего напряжения а, / (рис. 37, а), т. е. в виде [c.90]

Таким образом, отнулевым циклам на диаграмме предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах соответствует луч ОС, для которого tg а = 1 (а = 45°, см. рис. 1.7). Оси координат тоже являются геометрическими местами подобных циклов напряжений ось абсцисс [c.18]

Пределы усталости при асимметричных циклах можно приближенно определить по эмпирическим зависимостям между наибольшим напряже-. нием цикла, средним напряжением цикла <у и предельной амплитудой цикла Од. Например [c.284]

Любой асимметричный цикл напряжений можно представить как сумму симметричного цикла с максимальным напряжением, равным амплитуде заданного цикла, и постоянного напряжения, равного среднему напряжению заданного цикла (рис. ХП.З, а). В случае переменных касательных напряжений остаются в силе все приведенные здесь термины и соотнощения с заменой а на т. [c.309]

Учитывая влияние на предел выносливости при асимметричном цикле различных факторов, в том числе концентрации напряжений, абсолютных размеров сечения, состояния поверхности и т. д., исходят из экспериментально установленных закономерностей, заключающихся в том, что отношение предельных амплитуд напряжений гладкого образца и рассматриваемой детали остается постоянным независимо от величины среднего напряжения цикла. На основании этого можно построить схематизированную диаграмму предельных напряжений для детали (рис. 595). [c.676]

При асимметричном цикле напряжений сопротивление деформации, а следовательно, и разрушение зависят от коэффициента асимметрии г и чувствительности материала к асимметрии. Для описания кривых деформирования в этом случае используют не фактическую Оя, а приведенную амплитуду напряжения (аа)пр = ОаР, р — показатель приведения, равный [c.82]

При асимметричном цикле кривые предельных амплитуд напряжений наносятся по параметру как разрушающего числа циклов, так и разрушающей длительности нагружения с учетом приведенной выше частотной зависимости. [c.162]

Диаграмма Хэя. Зависимость пределов усталости при асимметричных циклах строится в координатах амплитуда — среднее напряжение (фиг. 192). О А—предел усталости при симметричном цикле ОС — предел прочности при растяжении т = °Ь ОМ— предел текучести при Найденные при асимметричных циклах т значения предельных амплитуд = ЕО откладываются в виде ординат при средних напряжениях <3т цикла, которые являются абсциссами ОЕ. Кривая АОС, построенная по результатам испытаний, выражает зависимость предельных амплитуд напряжений усталости от средних напряжений цикла. [c.85]

При линейном (одноосном) напряженном состоянии с асимметричным циклом, заданным амплитудой напряжений и средним напряжением цикла о запас прочности определяется по формуле [c.452]

Следует иметь в виду, что в з%иси-мости от условий возрастания напряжений расположение кривых предельных напряжений при асимметричном цикле изменяется. Использование таких кривых, полученных при испытании с неизменной амплитудой напряжений (такие кривые и параметры для них приведены выше), приводит к погрешностям, которые могут быть устранены использованием данных испытаний, поставленных при сложном нагружении, соответствующем условиям работы, детали. [c.454]

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]

Для рабочих лопаток турбин характерно асимметричное нагружение, при котором переменные вибрационные напряжения сравнительно небольшой амплитуды реализуются на фоне достаточно высоких средних напряжений вызванных вращением и изгибом от аэродинамической нагрузки (см. рис. 16.10). Отношение минимальных напряжений к максимальным (рис. 16.14) в цикле нагружения называется коэффициентом асимметрии цикла R . В частности, для симметричного цикла Rg = -1 и именно этим определяется обозначение предела усталости a j. Нагружение рабочих лопаток турбин характеризуется положительной асимметрией цикла, которая снижает сопротивление усталости, Влияние асимметрии устанавливается для каждого материала экспериментально и представляется в виде диаграммы предельных амплитуд цикла (рис. 16.15), по оси абсцисс которой откладывают среднее напряжение, а по оси ординат — амплитуду напряжений Од. Сама кривая является геометрическим местом точек заданной 1 усталостной долговечности. В частности, для случая отсутствия разрушения кривая будет проходить через точки Од = и , [c.437]

При том же испытании по асимметричному циклу пределы выносливости равнялись 18+36 кгс/мм при 20 С и 18+30 кгс/мм2 при 450° С. Следовательно, снижение по амплитуде напряжения при повышении температуры с 20 до 450° С составило 20%. [c.277]

Рис. 2.6. Диаграмма предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах

Отсюда находим уравнение схематизированной диаграммы предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах [c.32]

Рис. 2.7. Диаграмма предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах для серого чугуна

Рис. 2.8. Диаграммы предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах для конструкционных сталей

Основными причинами увеличения пределов выносливости деталей вследствие поверхностного упрочнения являются повышение механических свойств металла упрочненного поверхностного слоя и положительное влияние сжимающих остаточных напряжений, возникающих в этом слое, связанное с характером диаграмм предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах, приведенных на рис. 2.7—2.10. [c.127]

Рис. 3.50. Диаграмма относительных предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах для улучшенных сталей средней прочности

Интенсивность циклической ползучести, наблюдаемой при асимметричном мягком нагружении, зависит от амплитуды напряжений и коэффициента асимметрии цикла / = = = (о , - + о ). Кривые накопления деформации по числу циклов в общем случае характеризуются наличием трех участ- [c.106]

Для циклически упрочняющихся материалов при асимметричном цикле нагружения характерно отсутствие значительного накопления деформаций, а деформационные характеристики зависят в основном от амплитуды напряжений цикла. Поэтому разрушение не может быть квазистатическим и прочность определяется разрушением от усталости, причем разрушение зависит в основном от величины амплитуды напряжений. Для сплава В96 во всем исследованном диапазоне асимметричных циклов характерно разрушение от усталости, а разрушающие значения амплитуд напряжений при разных степенях асимметрии укладываются на одну кривую (рис. 29). [c.110]

Рис. 29. Влияние концентрации напряжений на предельные амплитуды напряжений при асимметричных циклах кручения

Благоприятное влияние остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое упрочненных деталей связано с характером диаграммы предельных напряжений при асимметричном цикле. Такие диаграммы для разных случаев представлены на рис. 44, 45, 46 по оси абсцисс отложено среднее напряжение цикла а ,, по оси ординат — предельная амплитуда напряжений 0 . [c.149]

Из рисунков следует, что при асимметричных циклах со средними сжимающими напряжениями предельная амплитуда увеличивается с ростом среднего сжимающего напряжения, причем тем в большей степени, чем более хрупким является металл. [c.149]

Приведенную амплитуду напряжений асимметричного цикла будем определять по формуле Серенсена — Кинасашвили [35] [c.65]

Можно начать, что более целесообразно, с возникновения напряжений, изменяющихся по симметричному циклу, во вращающейся оси, которая нагружена постоянной силой. Такое начало хорощо, во-первых, потому, что не просто обнаруживается причина возникновения переменных напряжений, но сразу же устанавливается закон их изменения во времени во-нторых, убедительно демонстрируется, что переменные напряжения могут возникать под действием постоянных нагрузок в результате изменения положения детали по отношению к нагрузке. Возникновение асимметричного цикла дается как наложение постоянных напряжений на симметричный цикл. Скажем, вращающаяся ось, на которой демонстрировался симметричный цикл, дополнительно нагружается постоянной растягивающей силой. Такое представление об асимметричном цикле исключает в дальнейшем необходимость в обоснованиях, что любой асимметричный цикл может быть представлен как сумма симметричного цикла с максимальным напряжением, равным амплитуде асимметричного цикла, и постоянного напряжения, равного среднему напряжению асимметричного цикла. Сказать об этом, конечно, нужно, но специально разъяснять излишне. [c.171]

Приведенные примеры показывают, что уравнения (2.6.4), (2.6.5) позволяют достаточно точно описать кинетику изменения напряжений и деформаций при разнообразных программах нагружения. Отметим, однако, что удовлетворительные результаты получаются при программах нагружения, включаюш их циклы с различными амплитудами напряжений при отсутствии среднего напряжения в цикле. Использование уравнений для расчета диаграмм деформирования асимметричных циклов дает аффект одностороннего накопления пластических деформаций, что не наблюдается в экспериментах для циклически упрочняюгцихся материалов. [c.134]

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]

Приближённые диаграммы при асимметричных циклах нагрузок. Построение приближённых диаграмм усталости основано на использовании какой-либо из следующих эмпирических зависимостей между предельным максимальным напряжением или амплитудой цикла и средним напряжением при [15/1] [c.86]

Рассмотрим работу фундамента в условиях симметричного цикла. Согласно Л. 88, стр. 97, табл. 41] расчетное сопротивление растянутой арматуры из стали марки Ст. 3 на выносливость можно принять равным вын= 1 700 0,7 й 1 200 кГ1см . Поэтому при фактических напряжениях 33 кГ1см фундамент имеет более чем 30-кратный запас прочности. При измерениях амплитуда вибрации фундамента составила 35 мк. Если учесть, что амплитуда колебаний подшипников в условиях эксплуатации не может превосходить 100 мк и предположить, что вопреки всем правилам эксплуатации амплитуда колебаний подшипников будет 200 мк, то и в этом случае напряжения от динамических усилий не могут превзойти 33-200/35=190 кГ1см , а запас вибрационной прочности в фундаменте и тогда будет шестикратным. При таком запасе прочности увеличивать расчетную нагрузку, вводя коэффициент усталости, нецелесообразно-Остановимся теперь на работе фундамента в условиях асимметричного цикла, т. е. при работе его в вертикальной плоскости, [c.144]

Прочность сталей при асимметричном цикле нагружения зависит как от механических свойств материала, так и от концентраторов напряжения. Поэтому при расчете на усталостную прочность деталей машин необходимо учитывать влияние асимметрии цикла на его предельную амплитуду в зависимости от механических свойств материала, концентраторов напряжения и среды, в которой они эксплуатируютс я. [c.72]

Абсолютные и относительные характеристики, полученные в коррозионно-усталостных испытаниях при асимметричном цикле нагружения образцов с надрезом в условиях стесненной деформации, свидетельствуют, что с повышением среднего напряжения цикла более интенсивное снижение предельных амплитуд напряжений наблюдается при одноосном растяжении, чем при двухосном. При среднем напряжении цикла Од < 0,8ст ,2 преимущество имеют более прочные стали 16ГНМ и 14ГНМА, а при больших значениях Oq — сталь 22К. [c.178]

Процесс накопления повреждений в материале при его циклическом нагружении, завершающийся разрушением после некоторою числа циклов Мр, назьшают усталостью. При Л/р>10 (многоцикловая усталость) ширина петли пластического гистерезиса обычно мала и ее трудно измерить [48]. Поэтому критерий многоцикловой усталости строится на основе сравнения амплитуды изменения рабочего напряжения (при симметричном цикле изменения напряжения) с предельной амплитудой для данного материала и заданного числа циклов М Для асимметричных циклов предельное состояние материала при заданном Л зависит от соотношения между амплитудой изменения рабочего напряжения и его средним значением [88]. [c.179]

Эти же результаты часто представляют в виде диаграммы предельных амплитуд напряжений, показанной на рис. 2.6 и характеризующей зависимость между предельными амплитудами (откладываемыми по оси ординат) и средними напряжениями цикла (откладываемыми по оси абсцисс). Построение этих диаграмм можно производить двумя способами. При первом способе сохраняют постоянным среднее напряжение цикла для всех образцов данной серии, а меняют амплитуду напряжений при переходе от одного образца к другому. Кривую усталости при этом строят, откладывая значения амплитуд напряжений по оси ординат и число циклов до разрушения (или до появления трещины заданных размеров) по оси абсцисс. В результате находят предельную амплитуду напряжений при асимметричном цикле под которой понимается то наибольшее значение амплитуды, которое при заданном среднем напряжении не вызывает еще разрушения до базы испытания. При втором способе сохраняют постоянным для всех образцов данной серии коэффициент асимметрии цикла R, меняя при переходе от образца к образцу и но так, что циклы остаются подобными R — onst). Под предельной амплитудой в данном случае понимают то наибольшее ее значение, которое при заданном коэффициенте асимметрии не вызывает разрушения до базы испытания. Под пределом выносливости при асимметричном цикле r и в том и в другом случае понимают наибольшее значение максималь-30 [c.30]

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]

Рассмотрим вначале случай регулярного изменения нагрузок по асимметричному циклу при линейном напряженном состоЯ НИИ. Под регулярной нагруженностью понимают периодический, закон изменения напряжений во времени с периодом, соответству--ющим одному циклу, при неизменности во времени характеристик, цикла напряжений. Во всех остальных случаях процесс нагру-. ження называют нерегулярным. Вывод формулы коэффициента запаса прочности при асимметричном цикле регулярного нагру жения поясняется рис. 5.1, на котором представлены диаграммы предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах для глад1 их лабораторных полированных образцов (прямая /) диаметром do = 7,5 мм и для натурных деталей прямая (2), Уравнения для прямых 1 я 2 соответственно имеют вид [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...