Симметричный цикл — Усталость — Расчет

Для расчетов на прочность при действии повторно-переменных напряжений необходимо знать механические характеристики материала. Они определяются путем испытания на усталость образцов на специальных машинах. Наиболее простым и распространенным является испытание образцов при симметричном цикле напряжений. Принципиальная схема машины для испытания образцов на изгиб показана на рис. XII.4. [c.310]

Для получения механических характеристик материала, необходимых для расчетов на прочность при переменных напряжениях, проводят специальные испытания на выносливость (на усталость). Для этих испытаний изготовляют серию совершенно одинаковых образцов (не менее 10 шт.). Наиболее распространены испытания на чистый изгиб при симметричном цикле изменения напряжений их проводят в следующем порядке. [c.548]

Для расчета на сопротивление усталости детали, имеющей форму стержня и испытывающей одну из перечисленных деформаций, надо знать предел выносливости материала образца, испытывающего ту же деформацию, при одном из циклов. Обычно этот предел выносливости определяется для образца, испытывающего симметричный цикл напряжений. [c.335]

Расчет на сопротивление усталости. При расчете на сопротивление усталости необходимо прежде всего установить характер цикла изменения напряжений, действующих на вал. Вследствие вращения вала напряжения изгиба в различных точках его поперечного сечения изменяются по симметричному циклу, даже при постоянной нагрузке (см. рис. 1.3,й), [c.287]

Расчет на усталость при симметричном цикле производится по формуле [c.450]

Симметричный цикл — Усталость — Расчет 450 [c.556]

В практических расчетах при симметричном цикле и нормальной температуре можно принимать значения пределов усталости при изгибе или растяже-нии-сжатии равными 0,22—0,28 а,. [c.319]

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]

Расчет на усталость можно производить, сравнивая рабочие амплитуды с предельными Одд или эквивалентные амплитуды экв> (приведенные к симметричному циклу, с пределом выносливости О-щ- При этом [c.141]

Примечание. Коэффициенты я з и С применяют при расчете приведенных к симметричному циклу напряжений из условия эквивалентности по п ,- вычисленным по амплитудам переменных напряже,ний. Коэффициенты (без индекса) применяют при использовании предельной кривой усталости по разрушению, и при приведении к симметричному циклу из условия равенства наклонов предельной и непредельной кривых 0 =ф(ст ) (Т =(р(0 ). В таблице 1] =т /(т —т ), где Tjj—предел прочности при кручении среднее напряжение кручения Tj., Oj, и соответственно нормальные к граням х, у и касательные в площадке ху напряжения. Индексами v п т обозначены вели- [c.86]

При расчете запасов по сопротивлению усталости. вместо пределов текучести и подставляют пределы выносливости, определенные с учетом характера нагружения, концентрации напряжений и размеров детали, а вместо напряжений ац и тц — напряжения Oj и тх при симметричном цикле их изменения и ах и 0,5ti (1 + при отнулевом цикле касательных и симметричном цикле нормальных напряжений. [c.233]

Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92]

Запас прочности при расчете на усталость равен при симметричном цикле растяжения-сжатия [c.452]

Здесь для применяемых в крупногабаритных прессах сталей коэффициент влияния асимметрии циклов ij == 0,1 н- 0,2 и a i— предел усталости при симметричном цикле. Напряжения и а , полученные для зон концентрации, в связи со значительными размерами деталей и радиусов вырезов вводятся в расчет без снижения на неполную чувствительность материала к концентрации напряжений, т. е. принимается q — 1 [И ]. [c.511]

Установившиеся колебания температуры среды вызывают колебания напряжений в симметричном цикле. Неуста-новившиеся колебания приводят к несимметричному циклу колебаний напряжений с размахом, соответствующим размаху колебаний температуры среды. Допустимые перепады температур и скорости их изменения в барабанах должны обосновываться расчетом, исходным условием которого является предотвращение повреждений из-за малоцикловой усталости. При этом следует учитывать концентрацию напряжений около трубных отверстий и в других местах. Напряженное состояние барабана в зоне отверстий в период пуска и останова котла, особенно при отклонении режимов от заданных, можно оценить по [34]. [c.170]

При переменных нагрузках за опасное напряжение принимается предел усталости а, (для симметричного цикла = а 1 для пульсирующего а, = Оо) или предел текучести а . При расчете деталей соответствующий предел зависит от асимметрии цикла напряжений. [c.198]

Расчет пределов усталости при симметричных циклах по характеристикам статической прочности [c.130]

Поскольку многие детали работают в условиях повторно-пе-ременных нагрузок (например, коленчатые валы в условиях симметричного цикла, шатуны в условиях асимметричного цикла и т. д.), в настоящее время часто проводят расчет по пределу выносливости. Поэтому испытания на усталость приобретают все большее значение. В справочниках и в литературе наряду с механическими свойствами, определенными при испытаниях на растяжение и на ударную вязкость, указывают значения предела выносливости. [c.132]

При расчете пружин или других элементов основания фундамента силу упругости нельзя рассматривать как статическую силу, так как речь идет о знакопеременном цикле напряжений и любой материал в этих условиях, как известно, обладает меньшей сопротивляемостью, чем при статических нагрузках. На основании проведенных до настоящего времени опытов можно приближенно считать, что вследствие явлений усталости материала выносливость его при колебаниях (вибропрочность) составляет только около Уз статической прочности. Соответственно этому для симметричных циклов загружений, т. е. для нагрузок, непрерывно изменяющихся в пределах между положительным и равновеликим отрицательным максимальными значениями, можно допускать только до 7з предельно допускаемого для статических нагрузок напряжения. Другими словами, запас прочности против знакопеременного напряжения должен быть равен тройной величине запаса при статическом приложении напряжения. Таким образом, с точки зрения сопротивления материала знакопеременное загружение эквивалентно статическому загружению силой, увеличенной в 3 раза. Следовательно, если силу упругости умножить на коэффициент усталости (J =3, то полученная величина [c.12]

При расчетах валов на усталость принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу (рис. 11.7, а), а напряжения кручения — по отнулевому циклу (рис. 11.7,6). Выбор отнулевого цикла для напряжения кручения основан на том, что большая часть валов передает переменные по значению, но постоянные по направлению вращающие моменты. [c.193]

В случае появления напряжений выше предела усталости разрушающее действие могут оказывать и напряжения (какая-то их часть) ниже предела усталости. Поэтому в расчет при симметричных циклах нагружения рекомендуется включать напряжения, начиная со значений (0,6 0,8) а 1, в зависимости от свойств стали, условий нагружения и других факторов [193—195]. При асимметричных циклах в расчет на ограниченную долговечность [c.86]

Упрощенный проверочный расчет валов на усталость исходит из предположения, что не только нормальные, но и касательные напряжения изменяются по симметричному (наиболее неблагоприятному) циклу. Этот вид расчета дает неточность на несколько процентов в сторону увеличения запаса прочности вала. Условие сопротивления усталости имеет вид [c.216]

Уточненный проверочный расчет валов на усталость исходит из предположения, что нормальные напряжения изменяются по симметричному, а касательные — по асимметричному циклу. Этот расчет заключается в определении фактического коэффициента запаса прочности в предположительно опасных сечениях с учетом характера изменения напряжений, влияния абсолютных размеров деталей, концентрации напряжений, шероховатости и упрочнения поверхностей. Условие сопротивления усталости имеет вид [c.217]

Больщинство данных по усталости в лабораториях получено при симметричных циклических напряжениях, т. е. при циклических напряжениях с нулевым средним значением. В большинстве же практических приложений встречаются циклические напряжения с отличным от нуля средним значением. Поэтому очень важно знать, как среднее напряжение цикла влияет на усталостное поведение. Это позволит использовать при расчетах деталей, подверженных воздействию циклических напряжений, результаты лабораторных исследований при симметричных нагружениях. [c.217]

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]

Испытания на усталость при высоких температурах, соответствующих условиям эксплуатации, проводятся с целью определения гарантированных пределов выносливости (предельного числа циклов) с заданной степенью вероятности, используемых в расчетах на прочность [7, 8]. На рис. 1 представлена зависимость от температуры пределов выносливости некоторых сталей и сплавов при симметричном изгибе, определенных по средним значениям 10(вероятность Я=0,5). [c.134]

Для определения запаса прочности детали, в которой напряжения изменяются по асимметричному циклу, надо иметь предельную диаграмму усталости, т. е. пределы усталости при различных асимметричных циклах. Во многих случаях при расчете детали для данного материала такой диаграммы не имеется. Объясняется это большой трудоемкостью испытаний, необходимых для построения этих диаграмм, и тем, что большинство усталостных машин позволяет нагружать образцы только симметрично изменяющимися напряжениями. Поэтому в расчетной практике пользуются схематизированными приближенными диаграммами, которые строятся по ограниченному фJ,J, 2 [c.329]

Для расчетов в соответствии с формулой (1.98) использовались данные следующих экспериментальных исследований (при Тг = = onst) [141] на усталость при симметричном цикле на усталость при различных значениях напряжений на длительную прочность. Полученные при этом результаты представлялись в виде поверхностей в координатах Оа — Ор — Ig (рис. 58). Для упрощения предполагалось, что диаграммы предельных амплитуд напряжений при статических растягивающих и сжимающих напряже- [c.77]

При расчете на сопротивление усталости необходимо прежде всего установить характер цикла напряжений. Вследствие вращения вала напряжения изщба в различных точках ехо поперечного сечения изменяются по симметричному циклу, даже при постоянной нагрузке (исключение составляют случаи, когда нагрузка вращштся вместе с вало 1). [c.318]

Рис. Ii.ll. Влияние отличной от нуля средней деформации цикла на долговечность при малоцикловой усталости алюминиевого сплава 2024-Т351. (а) данные, полученные при симметричном цикли,ческом деформировании (Ь) сравнение данных, полученных при циклическом деформировании с растягивающими и сжимающими средними деформациями цикла, с результатами расчета (-) по формуле

Расчет на усталость заключается в определении расчетных коэффициентов запаса по пределу выносливости в опасных сечениях. Такой расчет обычно проводят для валов приводов и передаточных механизмов, работающих при относительно больших силовых нагрузках. На валы и оси действуют силы от установленных на них звеньев передач. Обычно они неподвижны относительно стойки механизма и вызывают в валах и осях напряжения изгиба, изменяющиеся по симметричному циклу (рис. 15.5, б). Большей частью валы передают переменные по значению, но постоянные по направлению вращающие моменты. Эти моменты создают напряжения кручения, изменяющиег ся по отнулевому циклу (рис. 15.5, в). [c.185]

Обозначения могут иметь индексы со следующими обозначениями ш — шестерни к — колеса Л — для прямозубых колес К — для косозубых колес р — расчет ный (-Я, -е) н — номинальн. — эквива-лентн. у — усталости. paff — рабоч, ср — среди., отн — относит., max — наи-больш. min — наименьш. и — при расчете на изгиб — 1 — при симметричных циклах напряжений О — при предельных знакопостоянных циклах положительных напряжений — обобщенный индекс порядкового номера. [c.18]

Расчет на сопротивлекне усталости. Этот расчет валов выполняют как проверочный он заключается в определении расчетных коэффн-циентов запасов сопротивления усталости предположительно опасных сечениях, предварительно намеченных в соответствии в эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений. При расчете принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу (рис. 17.7, а), а напряжения кручения — по отнулевому циклу (рис. 17.7, б). Выбор отнулевого цикла для напряжений кручения основан на том, что большинство валов передает переменные по значению, но постоянные по направлению вращающие моменты [c.195]

Контрольные и исследовательские испытания, связанные с оценкой характеристик сопротивления усталости, регламентированы системой нормативных документов. В последнее время разработаны и внедрены ГОСТы, всесторонне определяющие усталостные испытания. В [44] устанавливаются применяемые в науке и технике термины определения и обозначения основных понятий, относящихся к методам испытаний и расчетам на усталость. Стандарт [46] устанавливает методы испытаний при различных видах нагружения симметричных и асимметричных циклах напряжений или деформаций наличии или отсутствии концентраторов напряжений в много- и малоцикловой, упругой и упругоппастической областях. [c.29]

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]

Размах интенсивностей напряжений Дсг = 54 — 20,7 = 33,3 кгс/мм . Максимальная температура цикла в данной точке (см. табл. 3.5) 461° С. Соответственно Oia = 16,7 кгс/мм , aim = 37,4 кгс/мм . Для сплава ХН77ТЮР при 500° С можно принять сг = 28 кгс/мм (при Nf= 10 циклов), СГ , = = 95 кгс/мм . Таким образом, по (4.41) коэффициент влияния несимметрии = 28/95 = 0,295. По (4,40) сГэкв = 16,7 + 0,295-37,4 = 25,7 Kr W. Кривая усталости гладких образцов, вырезанных из диска и испытанных при симметричном изгибе при 500° С, приведена на рис. 4.20 (по данным Т. П. Захаровой). Эти результаты, полученные при испытаниях на изгиб, дают несколько завышенную долговечность в расчете при действии растягивающих напряжений. Для механической усталости соответствующие корреляционные коэффициенты, основанные на статистическом подходе о вероятности наличия дефекта в зоне [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...