Циклы напряжений переменных предельных — Диаграмм

Описываемые испытания проводились при различных циклах напряжения, что позволило построить диаграммы предельных напряжений как для напряжений в основном материале, так и для напряжений в сварном шве (рис. 8.6). Из этих диаграмм видно, что предел выносливости пластин, сваренных комбинированными фланговыми и лобовыми швами, значительно ниже предела выносливости материала сварных швов. При проектировании такого рода соединений необходимо стремиться обеспечить достаточно большую длину сварных швов и такое их расположение, при котором получилось бы благоприятное распределение напряжений в основном материале, способствующее повышению предела выносливости. Иногда считают, что равнопрочная конструкция соединения, при которой вероятность усталостного разрушения по основному материалу и по сварному шву одинакова, обязательно обеспечивает максимальное значение предела выносливости. Усталостные испытания образцов соединений показывают, что это положение не всегда верно. Во многих случаях дальнейшее увеличение длины или сечения сварных швов за пределами равнопрочности соединения приводило к более выгодному распределению напряжений в основном материале и к повышению прочности соединения при переменных напряжениях. Такая возможность повышения прочности не учитывается действующими рекомендациями и проектированию сварных соединений и не отражена в принятых значениях допускаемых напряжений. [c.202]

При переменных напряжениях диаграмма предельных напряжений (см. рис. 15.2) характеризует зависимость между средними напряжениями и предельными амплитудами Оа цикла. Любая точка М внутри этой диаграммы соответствует некоторым значениям и рабочего цикла. Точка С характеризует предельные значения напряжений для этого же цикла. Можно написать [c.156]

Предполагается, что используется нагружение, обычное для усталостных испытаний, т. е. переменная составляющая нагрузки с постоянной амплитудой накладывается на стационарное или среднее значение нагрузки, являющееся постоянной величиной. Реализующиеся в деталях при усталостных испытаниях напряжения можно выразить несколькими способами через среднее напряжение, переменное напряжение, максимум напряжения, минимум напряжения или через соотношение напряжений (отношение минимума напряжений к максимуму или амплитуды переменной составляющей к среднему напряжению и т. д.). Любая пара из этих напряжений необходима и достаточна для описания условий нагружения. Предположим, что нами выбрана произвольная пара указанных напряжений, например Оу и Ог. Тогда для гладкого образца, подвергнутого действию полного напряжения, соотношение между этими двумя напряжениями и количеством циклов, приводящим к разрушению, устанавливается из эксперимента и представляется или в графическом-виде с помощью диаграммы предельных напряжений, или в аналитической форме [c.194]

Обычно коэффициент запаса л детали по разрушению при переменных напряжениях определяют по формулам, полученным с помощью диаграммы предельных циклов (см. рис. 56 и 57). При этом предполагают, что при увеличении интенсивности нагружения тип напряженного состояния не меняется и циклы изменения напряжений остаются подобными. [c.267]

Чтобы охарактеризовать сопротивляемость материала действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строится диаграмма предельных напряжений—диаграмма Смита (рис. 20.4.1). [c.348]

Диаграмма предельных напряжений. Чтобы охарактеризовать сопротивляемость материала действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строят так называемую диаграмму предельных напряжений (рис. 581). В ней по оси ординат откладывают наибольшее а акс и наименьшее о напряжения цикла, а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла ас (диаграмма Смита). Их предельные значения а,, определяются при данной [c.662]

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]

На рис. 8 дана типичная диаграмма зависимости. предельных амплитуд цикла от средних напряжений. Значения верхних и нижних напряжений цикла ограничиваются пределами текучести соответственно при растяжении и при сжатии а . Если амплитуда рабочих переменных напряжений Оа (раб) остается постоянной с изменением величины средних напряжений цикла [c.15]

Усталостные характеристики гладких образцов определяются тремя переменными величинами средним напряжением, амплитудой напряжений и числом циклов до разрушения. Если пренебречь разбросом, то при заданных значениях двух из этих величин можно определить третью. Усталостные данные могут быть представлены в виде диаграмм предельных напряжений (см. рис. 1.2) или выражены в математической форме ( [c.26]

Для характеристики сопротивляемости металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла строится так называемая диаграмма предельных напряжений при асимметричных циклах (рис. 12). [c.126]

Таким образом, амплитуды номинальных напряжений с учетом эквивалентности их действия статическим по критерию накопленного Повреждения должны умножаться на коэффициент С помощью выражений статических напряжений, эквивалентных по своему повреждающему действию переменным, для асимметричного цикла можно построить полную диаграмму усталости в относительных величинах. Статическая составляющая для правой ветви предельной кривой относится, в зависимости от уровня температур, либо к эквивалентным напряжениям определяемым из уравнения (4.43) по критерию динамически накопленной деформации ползучести, либо к эквивалентным напряжениям определяемым из уравнения (4.44) по критерию накопленного длительного статического повреждения. Амплитудная составляющая для левой ветви предельной кривой относится к эквивалентным напряжениям по длительному статическому повреждению согласно уравнению (4.45). [c.220]

Для характеристики сопротивления металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла проводятся испытания на усталость при растяжении — сжатии, изгибе и кручении, для которых строится диаграмма предельных напряжений в координатах От—сГтах или От—Ста и т. п. Схемы таких диаграмм приведены на рис. 8. [c.71]

Учитывая концентрацию напряжений, влияние абсолютных размеров, состояние поверхности, строят диаграмму предельных напряжений детали. При этом в соответствии с данными опытов влияние перечисленных факторов относят только к переменной составляющей цикла, т. е. к амплитуде сга- Предельная амплитуда напряжений для образца согласно формуле (XII.7) равна [c.279]

При действии переменных напряжений с асимметричным циклом характер диаграммы предельных напряжений (рис. 256) зависит от соотношения пределов усталости, ползучести и текучести [145]. [c.291]

Чему равен коэффициент асимметрии предельного цикла переменных напряжений, определяемого точкой К на диаграмме Предельных амплитуд [c.332]

Обычно коэффициент запаса Пд детали по разрушению при переменных напряжениях определяется по формулам, полученным, исходя из схематизированных диаграмм предельных циклов (см. фиг. 84 и 85), При этом предполагается, что при увеличении интенсивности нагруже- [c.196]

I гех случаях, когда действующее напряжение асимметрично, т. е, содержит переменный Са и постоянный Ощ компоненты, условия усталостного разрушения описывают либо диаграммой предельных напряжений цикла (ем. рис. 1.5), либо диаграммой предельных амплитуд цикла (см. рис, 1.6). Различные способы схематизации таких диаграмм рассмотрены в п.2.3.1. Глк, если часть диаграммы предельных амплитуд цикла аппроксимировать прямой (2.17), то условием разрушения будет [c.271]

Для переменных напряжений при О/п =7 О, Ста О критерий прочности можно построить на базе диаграммы предельных амплитуд цикла следующим образом. В осях ООтОа (рис. 8.25) для каждого а откладывают в качестве предела выносливости значение Оа- При этом получают некоторую кривую DE, которая называется кривой предельных амплитуд. Если Оа = О, то разрушение происходит при Urn = Ов. Если о = О, ТО разрушбние происходит при Оа = 0-1, где а 1 — предел выносливости при симметричном цикле. Часть кривой предельных амплитуд, примыкающая к оси Оа , которой соответствует малое значение Стд, не может быть определена достоверно. Существует несколько приемов аппроксимации области безопасных сочетаний величин и Оа- Рационально, чтобы наибольшее напряжение в образце не превосходило предела текучести, при этом в нем не возникают большие пластические деформации, т. е. [c.175]

Анализ поведения гладких и надрезанных деталей при различных коэффициентах асимметрии цикла был выполнен О. Пухнером с привлечением линеаризированной диаграммы предельных напряжений (рис, 22). Для гладких деталей прямая АВ ограничивает область предельных переменных напряжений между значениями пределов текучести при растяжении н сжатии. Уравнение этой прямой, выраженное через пределы выносливости при симметричном o i и отнулевом оо циклах напряжений, имеет вид [c.49]

При нагружении с характеристикой цикла R>Ra диаграмма выносливости для гладких деталей выходит за значения предела текучести при растяжении. В этом случае во время первых циклов нагружения в области вершины концентратора материал переходит из упругого состояния в пластическое, что приводит при разгрузке к возникновению в этой области остаточных напряжений сжатия. Предельное максимальное напряжение цикла (Г (oak + omk) при соблюдбнии указанных ранее допушений постоянно и равно пределу текучести при растяжении (Тт.р- В результате этого создается положение, когда независимо от дальнейшего внешнего изменения R реальный коэффициент асимметрии цикла остается постоянным и равным Ra, а сопротивление усталости не изменяется. Соответствующую амплитуду номинального переменного напряжения в этой области можно определить из уравнений (8) и (10) [c.50]

Для подобных циклов изменения напряжений, когда статическая и переменная часть остаются пропорциональными = onst), а, определяется т как ордината диаграммы предельных напряжений для гладких образцов, соответствующая асимметрии цикла напряжений, определяющих прочность детали [c.364]

Так как при всех случаях циклов переменных напряжений СТтах = (Ут Оа (а Ога п = сГт—Од), ТО ДЛЯ нахождения величины наибольшего напряжения циклов по кривой предельных амплитуд напряжений следует к ординате данной точки прибавить ео абсциссу. Например, для среднего напряжения ОР максимальное напряжение будет ОР + РВ, а минимальное напряжение -ОР—РВ. Для среднего напряжения = О макспмальное напряжение равно амплитуде напряжений и, следовательно, представляет предел усталости при симметричном цикле. Пересечение кривой предельных ахмплитуд напряжений АВ с линией ОС, расположенной под углом 45° к осям координат, дает точку В, за которо следуют напряжения выше предела текучести. Диаграмма показывает, что наибольшие напряжения цикла не могут быть больше а . [c.146]

В практических условиях службы турбинных деталей циклические напряжения обычно накладываются на статические напряжения, как это имеет место, в частности, в отношении турбинных лопаток, для которых внешними силовыми факторами являются статические растягиваюш ие и переменные изгибаюп ие нагрузки, действующие одновременно. О поведении металла в условиях комбинированного воздействия циклических и статических напряжений можно судить по диаграмме Тэпселла (фиг. 235), отличающейся от приведенной выше (п. 28, фиг. 88) диаграммы предельных амплитуд цикла тем, что по оси абсцисс в ней вместо средних напряжений цикла отложены постоянные напряжения, обусловливающие ползучесть. Точка а здесь соответствует пределу усталости, точка б — пределу длительной прочности. Разрушение в любой точке 0, лежащей на кривой абв, происходит вследствие комбинированного воздействия переменных и постоянных напряжений. Точка д соответствует статическому напряжению, вызывающему 0,1% деформации ползучести за данный промежуток времени. [c.312]

Сопротивление разрушению при переменных напряжениях с асимметричным циклом характеризуется диаграммой предельных напряжений, схематически представленной на рис. 6.13. По оси абсцисс отложены средние напряжения цикла стт, по оси ординат —максимальные Umax и минимальные 0min на стадии возникновения разрушения. При симметричном цикле ордината равна а 1 —пределу выносливости при симметричном цикле. [c.119]

Для того чтобы охарактеризовать сопротивляемость металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строят так называемую диаграмму Смита или диаграмму предельных напряжений при асимметричных циклах (рис. 6). По оси ординат откладывают наибольшее напряжение цикла Omai, а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла От- Линия САВ на этой диаграмме соответствует предельным по разрушению условиям. Точки, лежащие ниже этой линии, характеризуют те сочетания От и Ошах, которые не вызывают разрушения при числе циклов до Л б Точки, лежащие выше линии САВ, характеризуют те сочетания напряжений От и Ятах. при которых разрушение происходит при числе циклов A [c.22]

Асимметричный цикл нагружения. Расчет на прочность таких деталей, как диски и валы, которые работают при действии переменных напряжений на фоне статических напряжений от центробежных сил и термических нагрузок, выполняют на основе гипотеа усталостной прочности для сложного напряженного состояния асимметричного цикла. Для диска характерным является сочетание переменного изгиба с расположением узловых линий по, диаметру или по окружности с двухосным статическим растяжением. Для вала характерным является сочетание переменных напряжений круче-, ния, растяжения и изгиба со статическим крутящим и изгибающим напряжением. Запас усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния можно определить, приведя асимметричный цикл переменных напряжений к симметричному через известные зависимости (Диаграммы предельных амплитуд) [c.85]

Выносливость металла при асимметричных циклах хорошо характеризуется диаграммой сТшах, о-щ — От (рис. 5), построенной на основании известных положений расчета на прочность при переменных напряжениях [14, 20]. Точки, лежащие на определяемых экспериментально кривых АС и КС (предельных кривых), характеризуют предельные циклы, наибольшие напряжения которых являются пределами выносливости а,г. [c.54]

Произведенные нодсчеты показывают, что сделанные по диаграмме пределов усталости определения предельных напряжений цикла переменных нанряжений произведены достаточно точно и могут быть положены в основу дальнейших расчетов. [c.215]

Фирма Mahle [73] проводила ускоренные испытания поршней новых конструкций на динамическом стенде с пульсаторами резонансного типа. На стенде имеется возможность воспроизводить диаграммы предельных напряжений (см. рис. 102) на натурном поршне, изменяя соотношения в переменной и постоянной (сжимающей) нагрузках, а также осуществлять нагрев до температуры 200° С. По данным фирмы, после 0,5 млн. циклов в бобышках поршней возникали трещины, близкие по характеру к возникаюш,им на дизеле. Такие же стенды имеет фирма Karl S hmidt [99]. [c.207]

В расчетах деталей при повышенных температурах необходимо оценивать величину пластической деформации, возникающей в процессе эксплуатации (том II, главы XII — XV). Поэтому на диаграмме усталостной прочности для выбранного значения времени наносится график зависимости переменного напряжения от среднего КЕ для t и МЛ/ для при которых величина пластической деформации достигает определенного значения е , допустимого по условиям эксплуатации детали. Таким образом, точки, лежащие в областях OiPLK, OiDNM, изображают циклы, при осуществлении которых разрушения не происходит, а возникающие пластические деформации меньше выбранного значения для значений времени f и t соответственно. Линия LNR, лежащая на предельрюй поверхности, является геометрическим местом точек, изображающих предельные циклы, при осуществлении которых пластическая деформация в момент разрушения равна Кривая KMR является графиком зависимости от времени предела ползучести материала. [c.689]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...