Технология комплексного исследования разрушения деформированных металлов и сплавов в разных условиях нагружения. Пачурин Г.В - 44 стр.

UptoLike

43
5 СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Кривые распределения циклической долговечности
N
P
lg
(где Р - ве-
роятность разрушения образца) и кривые усталости строятся с использовани-
ем методов математической статистики [1-5].
Среднее значение Nlg и среднее квадратичное отклонение
N
S
lg
лога-
рифма долговечности для серии из
i
n
испытанных образцов рассчитываются
по следующим формулам в соответствии с ГОСТ 23026-78 и ГОСТ 25502-79:
=
=
i
n
i
i
i
N
n
N
1
lg
1
lg , (5.1)
=
= =
i i
n
i
n
i
i
i
i
i
N
N
n
N
n
S
1
2
1
2
lg
)lg(
1
)(lg
1
1
, (5.2)
Кривая
усталости
в
координатах
N
a
lglg
σ
аппроксимируется
уравне
-
нием
вида
b
ax
y
+
=
,
где
Ndda
aW
lg/lgtg
σ
=
α
=
.
Коэффициенты
корреляции
уравнений
кривых
усталости
определяются
по
формуле
=
2222
)()(
VnVUnU
VUnVU
r
iiii
iii
, (5.3)
где
xi
xxU
µ
=
/)(
0
;
yi
yyV
µ
=
/)(
0
;
00
,
yx
-
координаты
начала
отсчёта
;
yx
µ
µ
, -
масштабные
коэффициенты
осей
координат
;
=
i
i
U
n
U
1
;
=
i
i
V
n
V
1
;
=
=
i
n
i 1
Выборочный
коэффициент
вариации
,
равный
%100
lg
lg
=γ
N
S
N
, (5.4)
показывает, насколько велико рассеивание по сравнению со средним значением случайной величины.
При
определении
ограниченного
предела
выносливости
на
базе
7
10
цик
-
лов
образцов
также
применяется
методика
ступенчатого
изменения
нагрузки
,
позволяющая
оценить
параметры
кривой
распределения
выносливости
.
По
ре
-
зультатам
испытаний
20
10
÷
образцов
при
напряжениях
,
близких
к
пределу
выносливости
,
вычисляется
среднее
значение
предела
выносливости
R
σ
на
базе
7
10
циклов
при
вероятности
Р
= 50%:
         5 СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
                    ЭКСПЕРИМЕНТОВ


     Кривые распределения циклической долговечности P − lg N (где Р - ве-
роятность разрушения образца) и кривые усталости строятся с использовани-
ем методов математической статистики [1-5].
     Среднее значение lg N и среднее квадратичное отклонение S lg N лога-
рифма долговечности для серии из ni испытанных образцов рассчитываются
по следующим формулам в соответствии с ГОСТ 23026-78 и ГОСТ 25502-79:
                                                      ni
                                                1
                                         lg N =
                                                ni
                                                     ∑ lg N i ,                          (5.1)
                                                     i =1


                                   1  ni                     1 ni            2
                       Slg N   =           ∑
                                 ni − 1  i =1
                                                (lg N i ) 2
                                                            −   ( ∑
                                                              ni i =1
                                                                      lg N i  ,
                                                                            )              (5.2)
                                                                               
    Кривая усталости в координатах lg σ a − lg N аппроксимируется уравне-
нием вида y = ax + b , где a = tgαW = d lg σ a / d lg N .
    Коэффициенты корреляции уравнений кривых усталости определяются
по формуле
                      r=
                                  ∑U i ⋅ Vi − ni ⋅ U ⋅ V           , (5.3)
                           ∑ i i
                              U 2
                                  − n (U  ) 2
                                              ⋅ ∑ i i
                                                   V 2
                                                        − n (V ) 2


где U i = ( x − x0 ) / µ x ; Vi = ( y − y0 ) / µ y ; x0 , y0 - координаты начала отсчёта;
                                                                                             1
µx,µ y     -   масштабные            коэффициенты             осей      координат;   U =
                                                                                             ni
                                                                                                  ∑Ui ;
                ni
   1
V = ∑ Vi ; ∑ = ∑
   ni          i =1
   Выборочный коэффициент вариации, равный
                       S lg N
                    γ=        ⋅100% ,                                                (5.4)
                       lg N
показывает, насколько велико рассеивание по сравнению со средним значением случайной величины.


    При определении ограниченного предела выносливости на базе 10 7 цик-
лов образцов также применяется методика ступенчатого изменения нагрузки,
позволяющая оценить параметры кривой распределения выносливости. По ре-
зультатам испытаний 10 ÷ 20 образцов при напряжениях, близких к пределу
выносливости, вычисляется среднее значение предела выносливости σ R на
базе 10 7 циклов при вероятности Р = 50%:
                                                     43