Усталость деталей материалов—Кривые

Анализ кривых усталости разных материалов, подвергавшихся испытаниям в различных условиях, показал, что для приближенного определения предела выносливости образцов и деталей из металлов и сплавов независимо от свойств материала, вида напряженного состояния и условий испытания можно принять к = = 0,43, что соответствует 0 = 5, = 2 10 — для сталей, Л о = 5 10 — для цветных металлов, имеющих физический предел усталости, л Nq — 1,5 10 — для пористых спеченных материалов и чугуна [112]. [c.196]

На рис. 1190 представлены кривые усталости различных материалов для одинаковых по форме деталей (например, плоские бруски) в случае изгибающего нагружения. [c.206]

Далее возникает вопрос о влиянии концентрации напряжений на прочность деталей в условиях циклически изменяющихся во времени напряжений. Здесь надо сказать, что наличие местных напряжений снижает прочность деталей как из хрупких, так и из пластичных материалов (правда, не одинаково). Это снижение прочности можно установить только экспериментально, испытывая на сопротивление усталости образцы с различными концентраторами напряжений. При этом надо подчеркнуть, что экспериментальные данные относятся к симметричным циклам. Можно схематически показать две кривые усталости — для гладких образцов и для образцов с каким-либо концентратором напряжений (рис. 15,3). Отношение ординат горизонтальных участков этих кривых даст величину эффективного коэффициента [c.179]

В книге подробно освещены методические вопросы испытания материалов в условиях неизотермического малоциклового нагружения, даны схемы испытательных машин, приведены параметры кривых термической усталости многих жаропрочных материалов, показано влияние технологических факторов (режимов литья, термообработки, модифицирования структуры, механической обработки и др.). Экспериментальный материал обобщен расчетными уравнениями, которые рекомендованы для прогнозирования долговечности деталей на стадии проектирования и продления ресурса. [c.4]

Большие трудности связаны с получением статистических данных о несущей способности элементов конструкций. Для этого используются в основном два способа. По одному из них экспериментально определяются функции распределения характеристик усталости (или других необходимых механических свойств) для материала путем массовых испытаний лабораторных образцов. Пользуясь условиями подобия, по ним определяется циклическая несущая способность деталей. Систематические исследования усталостных свойств легких авиационных сплавов Б статистическом аспекте были проведены, например, кафедрой сопротивления материалов МАТИ [7 10 11 14] и другими организациями [5]. Это позволило показать применимость усеченного нормально логарифмического распределения для величин долговечностей и ограниченных пределов усталости, установить зависимость дисперсий чисел циклов от уровня напряжений, построить семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения. На основе гипотезы прочности слабого звена были разработаны критерии подобия при усталостных разрушениях в зависимости от напрягаемых объемов с учетом неоднородности распределения [c.144]

Вопросам расчета на усталостную долговечность посвящено большое количество исследований [9, 47, 68, 83 и др.]. Анализ этих материалов показывает, что всю процедуру расчета на усталость можно представить в виде следующей укрупненной блок-схемы (рис. 2.8), в которой в соответствии с формулой (2.8) выделены три составляющие определение и схематизация параметров нагрузочного режима (блоки / и 2), определение параметров кривой усталости (блок 5) и выбор варианта расчета (блок 4). Из блок-схемы видна многовариантность нахождения каждой из основных составляющих, взаимовлияние и взаимосвязь между блоками, возможность проведения независимых (параллельных) расчетов. В принципе в блок-схеме предусматривается обратная связь, выражающаяся в том, что откорректированный вариант методики в дальнейшем следует применять при расчете аналогичных деталей. [c.44]

Для закалённых сталей, обычно применяемых для рабочих тел, а также для других материалов, не имеющих в диапазоне практически встречающихся циклов нагружений постоянного предела усталости, коэфициент долговечности может быть как больше, так и меньше единицы. Для незакалённых сталей и других материалов, имеющих кривую усталости, аналогичную таковой для незакалённых сталей, коэфициент долговечности может быть меньше или равен единице. Если по расчёту он получается больше единицы, то принимается равным единице. Это означает, что эквивалентное число циклов нагружения, соответствующее требуемой долговечности передачи, больше 10 , и, следовательно, работа деталей протекает в зоне, где кривая усталости параллельна оси чисел циклов нагружений. [c.421]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

В Институте механики АН УССР проведен цикл эксперимеп тов, позволивший расширить область применения этого метода, обосновать методику и режимы испытаний для ускоренной оценки рассеяния пределов выносливости материалов и натурных деталей, имеющих выраженный предел выносливости (кривую усталости с горизонтальным участком). [c.180]

К. п. часто является причиной возникновения и развития усталостных трещин, а также статич. разрушения деталей из хрупких материалов. Внесение концентратора напряжений вызывает также снижение пре дела усталости образца и смещение кривой усталости. Отношение предела усталости образца без К. и. (o i или T i) к пределу усталости образца с К. н. o ik или имеющего такие же абсолютные размеры сечений, как и первый, наз. эффективным коэф. [c.456]

Ко второй группе относятся а) суммарное число циклов (задан ная долговечность — ресурс работы детали) б) предел выносливости, показатель степени уравнения кривой усталости и базовое число циклов, свойственные выбранному материалу в) фактор размеров детали, когда за счет изменения момента сопротивления или площади сечения при тех же действующих нагрузках происходит изменение средней амплитуды напряжений для всей группы деталей одновременно. [c.19]

Нестационарное изменение переменных напряжений в деталях машин, когда максимальные и минимальные напряжения переменны во времени, встречается часто. Закономерности изменений прочностных СВОЙСТВ материалов при нестационарных нагружениях изучены пока недостаточно. Известно, напри-мер, что можно предел усталости /О материала значительно повысить пу-тем тренирования, т. е. предварительным ступенчатым циклическим нагружением с постепенно возра-стающими напряжениями. В дей-ствительных условиях не встречается постепенного ступенчатого повышения напряжений в деталях во мно- 28 гих случаях напряжения ниже пре-дела усталости чередуются с напряжениями выше предела усталости, действующими ограниченное 22 время. Перегрузки, действующие непродолжительное время, но систематически повторяющиеся много раз за время работы детали могут повышать и понижать предел усталости. Пример кривой повреждаемости для стали 5 (по Н. П. Щапову), т. е. кривой, отделяющей область, в которой циклические перегрузки на участке ограниченных чисел циклов, не вызывают снижения предела усталости показан на фиг. 1 кривая эта лежит значительно ниже кривой выносливости. [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...