Расчеты на прочность деталей ДВС при напряжениях, переменных во времени. Гоц А.Н. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

35
В качестве примера на рис. 25 приведена диаграмма предельных на-
пряжений
m
σ –
a
σ для чугуна. Из диаграммы видно, что с ростом средне-
го сжимающего напряжения σ
m
на
некотором участке имеет место уве-
личение предельной амплитуды σ
а
, а
следовательно, и предела выносли-
вости σ
r
.
Это позволяет сделать вывод,
что чугун при переменных напряже-
ниях, как и при постоянных, лучше
работает на сжатие, чем на растяжение. В дальнейших расчетах будем
пользоваться диаграммой Хейга как более простой и наглядной.
Для описания экспериментальных данных )(
rmra
f
σ
=
σ
используется
зависимость типа [10]
()
(
)
1
в1
=σσ+σσ
−
m
rm
n
ra
. (14)
Было предпринято много попыток эмпирической аппроксимации гра-
фика зависимости амплитуды напряжений цикла
ra
σ
от среднего напря-
жения цикла
rm
σ . Наиболее успешными можно считать те, которые при-
вели у получению следующих пяти различных зависимостей [5, 10, 11]:
•
n = 1, m = 1 – линейная зависимость Гудмана (Goodman);
•
n = 1, m = 2 – параболическая зависимость Гербера (Gerber);
•
n = 2, m = 2 – эллиптическая зависимость;
•
n = 2, m = 1 [1], а также при n = 1, m = 3/2 [2].
И.А. Одинг [2] для описания σ
ra
= f(σ
rm
) предложил следующую ги-
перболическую зависимость:
()
(
)
.1/
2
1
2
1
=σσσ+σσ
−
−
rmrara
(15)
Графики зависимостей (14) при различных значениях
n и m с учетом
пластических деформаций (прямая
KL, построенная по уравнению (11))
для стали
12ХН3А с характеристиками механической прочности МПа:
в
σ =1400;
0,2
σ = 1100 (предел текучести);
1-
σ
= 640 приведены на рис. 26.
Линейная зависимость Гудмана (прямая 1) дает результаты, близкие к
экспериментальным для высокопрочных сталей (при всех видах деформа-
ции, кроме кручения), для серых и ковких чугунов.
Хорошее совпадение с опытной кривой для высокопрочных сталей дает
кривая при
n = 1, m = 3/2 (кривая 2).
Рис. 25. Диаграмма предельных
напряжений Хейга для чугуна 
    В качестве примера на рис. 25 приведена диаграмма предельных на-
пряжений σm – σa для чугуна. Из диаграммы видно, что с ростом средне-
го сжимающего напряжения σm на
некотором участке имеет место уве-
личение предельной амплитуды σа, а
следовательно, и предела выносли-
вости σr.
    Это позволяет сделать вывод,
                                       Рис. 25. Диаграмма предельных
что чугун при переменных напряже-       напряжений Хейга для чугуна
ниях, как и при постоянных, лучше
работает на сжатие, чем на растяжение. В дальнейших расчетах будем
пользоваться диаграммой Хейга как более простой и наглядной.
    Для описания экспериментальных данных σ ra = f ( σ rm ) используется
зависимость типа [10]
                        (σ raσ −1 )n + (σ rm σ в )m = 1 .          (14)
    Было предпринято много попыток эмпирической аппроксимации гра-
фика зависимости амплитуды напряжений цикла σ ra от среднего напря-
жения цикла σ rm . Наиболее успешными можно считать те, которые при-
вели у получению следующих пяти различных зависимостей [5, 10, 11]:
• n = 1, m = 1 – линейная зависимость Гудмана (Goodman);
• n = 1, m = 2 – параболическая зависимость Гербера (Gerber);
• n = 2, m = 2 – эллиптическая зависимость;
• n = 2, m = 1 [1], а также при n = 1, m = 3/2 [2].
    И.А. Одинг [2] для описания σra = f(σrm) предложил следующую ги-
перболическую зависимость:
                       (σ raσ −1 )2 + (σ ra σ rm ) / σ 2−1 = 1.       (15)
    Графики зависимостей (14) при различных значениях n и m с учетом
пластических деформаций (прямая KL, построенная по уравнению (11))
для стали 12ХН3А с характеристиками механической прочности МПа:
σв =1400; σ0,2 = 1100 (предел текучести); σ-1 = 640 приведены на рис. 26.
    Линейная зависимость Гудмана (прямая 1) дает результаты, близкие к
экспериментальным для высокопрочных сталей (при всех видах деформа-
ции, кроме кручения), для серых и ковких чугунов.
Хорошее совпадение с опытной кривой для высокопрочных сталей дает
кривая при n = 1, m = 3/2 (кривая 2).
                                                                        35

Страницы