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

58222. Счет лет в истории 51 KB
  Когда вы открываете книгу сказок то сразу же попадаете в мир чудес где время может двигаться назад вперед или стоять на месте Алиса в стране чудес Сказка о потерянном времени. Чтобы представить себе ход времени нарисуем прямую линию на которой будем откладывать в определенной последовательности даты тех или иных исторических событий: В самом правом углу поместим год в котором мы живем: Тогда левее будут располагаться даты происшедших исторических событий. Для обозначения этих событий мы будем пользоваться такими отрезками...
58223. Поведінка і ризики 59.5 KB
  Мета: Оцінювати ризик у життєвих ситуаціях. Оцінювати рівень відповідальності і за своє життя і здоров’я. Знати, де можна пройти тестування і для кого це робити.
58224. Губная артикуляция при [œ]. Степень раскрытия рта как для [ε] 127.5 KB
  [ɔ] – чистый гласный звук заднего ряда, открытый, огубленный. Губная артикуляция как при [œ]. Степень раскрытия рта как для [ε]. Звук более продвинут вперед, чем русское о и произносится более звонко. На конце слова не встречается.
58227. АТФ и другие органические соединения клетки 240 KB
  АТФ и другие органические соединения клетки. Аденозинтрифосфат АТФ. АТФ – нуклеотид состоящий из азотистого основания аденина углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты рис. АТФ неустойчивая структура.
58228. Уравнения химических реакций 78 KB
  Названия состав любой элемент кислород как образуются Образуют все элементы П.С на какие группы делятся кислотные Состав воздуха основные Углекислый газ и вода участвуют в...
58230. Революция в Нидерландах 56 KB
  Руководителями оппозиции были принц Вильгельм Оранский-Нассау немец граф Эгмонт и адмирал Горн. Вильгельм Оранский бежал за границу. Оранский в 1568-1572 гг. После поражений на юге Вильгельм Оранский прибыл на север.