ВУЗ:
Составители:
масштабе – максимальное или минимальное напряжение.
Диаграмму образуют две линии, которые ограничивают область предела выносливости материала для раз-
личных случаев нагружения.
Предел выносливости при симметричном знакопеременном цикле нагру-
жения (σ
ср
= 0) определяется точками пересечения диаграммы с осью ординат,
в то время как предел выносливости при отнулевом цикле напряжений соот-
ветствует перпендикуляру, проведенному вверх из точки пересечения одной
из линий диаграммы с осью абсцисс.
С увеличением значения среднего напряжения обе линии сближаются,
что свидетельствует об уменьшении амплитуды напряжения σ
А
, соответст-
вующей пределу выносливости.
В точке пересечения обеих кривых σ
А
= 0. Эта точка, разрушение в ко-
торой вызвано только средним напряжением, влияющим как статическое,
соответствует временному сопротивлению при растяжении σ
в
. Если пласти-
ческая деформация циклически нагруженной детали не допустима, полную
диаграмму усталости нужно ограничить линией, параллельной оси абсцисс
на высоте предела текучести σ
т
, и присоединить к ней граничную линию
минимальных напряжений.
Упрощенная полная диаграмма усталости для вязких материалов (ста-
ли) может быть построена по пределу выносливости при симметричном зна-
копеременном нагружении σ
–1
и пределу текучести σ
т
; для хрупких материа-
лов – по пределу выносливости σ
–1
и временному сопротивлению σ
в
(рис.
17). Для материала, имеющего равные показатели сопротивления усталости
при нагружении в области растяжения и сжатия, полные диаграммы усталости симметричны. В других случаях,
как например у чугуна с пластинчатым графитом, они не симметричны.
Рис. 17. Упрощенное построение неполных диаграмм усталости для вязких а) и
хрупких б) материалов
Диаграмма Смита находит применение прежде всего в
машиностроении; для строительных сталей используют полную
диаграмму усталости Мура–Коммерса– Яспера (рис. 18). При ее
построении на оси ординат откладывают величину максимального
напряжения σ
mах
, а на оси абсцисс – отношение минимального и
максимального напряжений χ = σ
min
/ σ
mах
. В механике вводят некоторые
новые характеристики поведения материалов при циклическом
нагружении. Наряду с построением кривых роста трещины и опре-
делением скорости ее роста
da / dN в качестве критерия
повреждаемости и основы для расчетного определения размеров можно вы-
брать (из соотношения
K
min
/ K
max
) наименьшее значение
коэффициента интенсивности циклических напряжений, необ-
ходимого для дальнейшего распространения трещины. Это
значение коэффициента интенсивности циклических напряжений ∆
K
max
определяется как предел выносливости
при наличии трещины.
В противоположность пределу выносливости σ
D
предел выносливости при наличии трещины можно опре-
делить с достаточной точностью при испытании одного образца.
1.2.2.3. Испытания с концентраторами напряжений. На усталостную прочность деталей сильно влияют
изменения формы, надрезы, сверления и другие концентраторы напряжений, вызывающие их неравномерное
распределение. Влияние местного повышения напряжения вблизи надреза выражают теоретическим коэффици-
ентом концентрации напряжений (рис. 19):
α
K
= σ
mах
/ G
N
> 1. (1.14)
Рис. 16. Диаграмма предельных
напряжений цикла (диаграмма
Смита) для положительного
среднего напряжения:
1 – граничная линия максимального
напряжения; 2 – граничная линия
минимального напряжения
б) а)
Рис. 18. Полная диаграмма
усталости Мура–Коммерса–
Яспера
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
