ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Рис. 12.1 Типы циклов изменения напряжений
3) среднее напряжение цикла σ
m
(τ
m
) – постоянная (положительная или отрицательная) составляющая цикла
напряжений, равная полусумме максимального и минимального напряжений цикла
(
σ
m
= [σ
max
+ σ
min
] / 2).
4) амплитуда напряжений цикла
σ
а
(τ
а
) – наибольшее отклонение переменных напряжений, взятое по модулю, от
среднего напряжения цикла
(σ
а
= [σ
max
+ σ
min
] / 2);
5) коэффициенты асимметрии цикла
r – отношение минимального напряжения цикла к максимальному с учетом их
знаков
(r = σ
min
/ σ
max
).
Симметричный цикл: σ
max
=σ
min
= σ
a
, σ
m
= 0, r = –1.
.
Отнулевой цикл:
σ
max
= 2σ
a
= 2σ
m
, σ
a
= σ
m
, σ
min
= 0,
r = σ
min
/ σ
max
= 0.
Асимметричный цикл: σ
m
= [σ
max
+ σ
min
] / 2, σ
а
= [σ
max
– σ
min
] / 2,
r = σ
min
/ σ
max
, 1 ≥ r ≥ –1.
Таким образом, при r = –1 нагружение происходит только переменными напряжениями и предел выносливости, при
таком нагружении, обозначается σ
–1
. С увеличением статической составляющей цикла (σ
m
) при r = 1 приходим к
чисто статическому нагружению, т.е.
σ
а
= 0. Следовательно, значение коэффициента асимметрии (r) может изменяться в
пределах от –1 до 1 и охватывает все случаи нагружения.
Испытания на усталость
Испытание на усталость проводят при постоянном уровне статической составляющей (σ
m
= const) цикла, либо при
постоянстве коэффициента асимметрии (
r = σ
min
/ σ
max
= const).
При выборе схемы нагружения нужно стремиться к тому, чтобы как можно точнее воспроизвести в образце
напряженное состояние, характерное для эксплуатационных условий работы детали, а также получить при разрушении
образца излом, который является типичным для разрушения детали в условиях эксплуатации.
Под изломом понимается поверхность раздела, возникающая при усталостном разрушении объекта. Рассмотрим наиболее
распространенные испытания образца при чистом изгибе с вращением на машине МУИ-6000 (рис. 12.2).
Образец
3 закрепляется с помощью захватов в шпинделях 2. Нагружение образца происходит с помощью сменных
грузов
5 и системы рычагов 4. При вращении образца в его теле реализуется симметричный цикл нагружения с амплитудой,
равной
