99395

Диаграммы предельных амплитуд

Лекция

Физика

При этом строится кривая выносливости и находится предельное значение амплитуды напряжений. Все циклы расположенные на луче OD являются подобными и для них предел выносливости соответствует на диаграмме точке D. Точка С соответствует приделу выносливости материала при отнулевом цикле напряжений.

Русский

2016-09-12

58.33 KB

0 чел.

7

ЛЕКЦИЯ №20 часть 2

ДИАГРАММЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ АМПЛИТУД

Как определить предел выносливости при асимметричном цикле?

Испытание материалов на выносливость при асимметричных циклах напряжений производится на специальных машинах – гидропульсаторах. В результате испытаний партий образцов строятся диаграммы предельных амплитуд.

Гидропульсатор

дает постоянную растягивающую нагрузку и дает симметричный цикл при изгибе. Получаем в результате наложения асимметричный цикл.

max =                          o

 

 

t

впредел прочности при статическом нагружении

mсреднее напряжение

а(пр)предельное напряжение

а  амплитуда напряжений цикла

Строят график по результатам многочисленных испытаний.

-1

45o

а(пр)

B

0

m(пр)

m

А

С

 

D

 

α

в

Как получена эта кривая?

Получить данную кривую достаточно сложно. Возьмем точку D и проведем луч. Для получения одной точки D данной кривой необходимо испытывать партию образцов при заданном среднем напряжении m. При этом строится кривая выносливости и находится предельное значение амплитуды напряжений. (В данном испытании при этом напряжении образец выдерживает неограниченное число циклов).

Все циклы, расположенные на луче OD, являются подобными, и для них предел выносливости соответствует на диаграмме точке D.

max = R = m(пр) + a(пр)

Совершенно аналогично можно получить точку С при отнулевом цикле напряжений.

Точка С соответствует приделу выносливости материала при отнулевом цикле напряжений.

max = о

Что будет, если точка находится внутри области ограниченной кривой OACDB?

Рабочие циклы, точки которых располагаются внутри области OACDB, являются безопасными по усталостной прочности.

Если точка выйдет за пределы диаграммы, то наступает разрушение образца при базовом числе циклов.

Для пластичных материалов диаграмма предельных амплитуд ограничивается по текучести.

Условие текучести записывается так:

max = m + а = т

Этому уравнению на диаграмме соответствует прямая под углом 450 к оси абсцисс. И она отсекает на осях отрезки, равные пределу текучести т.

Область OAML – является областью безопасных циклов, как по усталостной прочности, так и по текучести.

K

М

А

а

т

-1

L

О

m

т

 

в

 

Строить диаграмму опытным путем трудоемко. Так как построение диаграмм предельных амплитуд является трудоемким процессом, то на практике эти диаграммы схематизируют (упрощают).

Распространенными схематизированными диаграммами являются диаграмма Гудмана и диаграмма Серенсена-Кинасошвили.

Есть и другие диаграммы, но они менее распространены и мало изучены.

Схематизированная диаграмма Гудмана строится по трем параметрам: -1, т, в,.

Диаграмма Гудмана

Строится прямая KL, которая ограничивает безопасную работу по текучести. Строится прямая AB, которая ограничивает безопасную работу по усталостной прочности.

= tg =  -  коэффициент чувствительности материала к                   

асимметрии цикла.

в

т

-1

т

а

m

О

А

М

L

K

45о

Схематизированная диаграмма Серенсена-Кинасошвили строится по трем параметрам: -1, т, о (о – предел выносливости при отнулевом цикле).

в

т

-1

т

а

m

О

А

L

K

С

Строится прямая KL, которая ограничивает работу по текучести. Затем строятся точка А – предел выносливости при симметричном цикле -1 и точка  С – предел выносливости при отнулевом цикле о. Точки соединяются.

= tg =

 

 

Эта диаграмма ближе подходит к действительной, но строить ее сложнее. Нужно две партии образцов для точки А и точки С.

Факторы, влияющие на величину предела выносливости материала.

Предыдущие результаты по определению кривых выносливости относились к стандартным образцам. Но образцы могут отличаться формой, размерами, состоянием поверхности. А не влияют ли эти факторы?

На величину предела выносливости детали оказывает существенное влияние концентрация напряжений, состояние поверхности детали и абсолютные размеры.

А) Концентрация напряжений

Местное повышение напряжений около отверстий, в местах выточек, в местах резкого изменения размеров сечения и т.д. носит название концентрации напряжений.

ном

max

Возьмем полосу прямоугольного сечения с отверстием.

Р

Р

Этот пик носит название концентрации напряжений

 

Обычно ставят тензодатчики, замеряют деформации и строят эпюру «».

ном и max определяют теоретическим путем или экспериментально.

Возьмем вал круглого поперечного сечения в условиях чистого изгиба.

m

max

ном

Напряжения в месте концентрации

m

r

 

С уменьшением радиуса галтели r возрастает max.

Возьмем вал с запрессованной втулкой.

 

max

 

пик на краях

Как учитывается концентрация?

Концентрация напряжения учитывается с помощью двух коэффициентов: а) теоретического,

б) эффективного (или действительного).

Теоретический коэффициент концентрации равен

ном, max – определяются опытным путем.

Он не учитывает свойства материала и степень асимметрии.

Эффективный коэффициент концентрации равен

 - предел выносливости материала стандартного образца при симметричном цикле напряжений.

  - предел выносливости материала образца с концентраторами напряжения при симметричном цикле.

Эффективный  коэффициент  учитывает свойства материала и степень асимметрии цикла (его можно использовать и при несимметричном цикле)

.

где   - коэффициент чувствительности материала и концентрации напряжений. Определяется опытным путем.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42030. Интегрирование функции одной переменной. Интегрирование функции многих переменных 264.5 KB
  Таким способом интеграл с параметром не вычислить. Для получения явного аналитического результата вычислений следует сделать какие-либо предположения о значении параметров, то есть наложить на них ограничения. Это можно сделать при помощи команды assume
42033. Дослідження законів Ома та Кіргофа в колах першого порядку 2.47 MB
  Замалюйте цей графік. Замалюйте графік із заданими значеннями а потім вкажіть декілька своїх для амплітуди та частоти та замалюйте ще кілька графіків. Ба Замалювали графік рис. 5 Вказали своє значення для амплітуди та частоти та замалювали графік.
42034. Електричні кола з послідовним зєднанням елементів 97.5 KB
  Комплексний опір ланцюга реактивний опір ланцюга опір індуктивності опір ємності опір резистора На малюнку зображено як саме опір елементів залежить від частоти: Рис. комплексний опір ланцюга реактивний опір ланцюга опір індуктивності опір ємності опір резистора На малюнку зображено як саме опір елементів залежить від частоти: Рис. 2 З малюнка легко бачити що тільки опір резистора не залежить від частоти.3Напруга на резисторі Поняття про резонанс напруг На частотах реактивний опір кола дорівнює...
42036. Изучение работы жидкостного U-образного манометра и комплекта приборов для измерения давления пневматической ветви ГСП 785 KB
  Давление питания преобразователей 14014 кгс см2 0140014 МПа Расход воздуха питания в установившемся режиме не более 8 л мин. Рабочий диапазон изменения выходного пневматического сигнала составляет 08 кгс см2 008 МПа. При изменении перепада давления от нуля до предельного номинального значения выходной сигнал изменяется от 02 до 10 кгс см2 от 002 до 01 МПа. Расчетные значения выходных сигналов Sp для номинального перепада давления...
42038. Изучение работы приборов для измерения давления электрической ветви ГСП 112 KB
  Студенты знакомятся с принципом действия устройством преобразователя измерительного Метран43 в комплекте с вторичным прибором и приобретают навыки в определении давления при помощи измерительных преобразователей типа Метран43. Снимают статическую характеристику измерительного преобразователя Метран43. Преобразователи давления типа Метран43 Преобразователи разности давления типа Метран43 предназначены для промышленных систем автоматического контроля и систем в составе АСУ ТП на базе микропроцессорной техники работающих со...