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

5873. Асинхронная машина. Общие понятия 1.07 MB
  Асинхронная машина. Общие понятия. Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой отличается от частоты вращения основной гармонической магнитного поля воздушного зазора. Частота вращения основной гармо...
5874. Проблема правонарушений в юридической науке 134 KB
  Выбирая тему курсовой работы, мы, прежде всего, руководствовались тем, насколько она актуальна для нашего времени. На сегодняшний день проблема правонарушений остается в юридической науке столь же сложной и противоречивой, как и ранее. Ее а...
5875. Источники и показатели монопольной власти 141 KB
  Проблемы монополизации хозяйственной жизни, конкуренция на рынке привлекают сегодня не только специалистов, но и широких слоев населения. С начала 1990-х гг. эти проблемы остро стали перед Республикой Беларусь. Без принятия твёрдых и послед...
5876. Обработка сообщений клавиатуры, мыши, таймера 161 KB
  Обработка сообщений клавиатуры, мыши, таймера При создании приложений рекомендуется реализовать все функциональные возможности программы не только с помощью мыши, но и с помощью клавиатуры. Синхронизация событий клавиатуры Приложение узнает о нажати...
5877. Стили классов окон и оконные стили, Различные метрики Windows, Управление окнами Windows 133.5 KB
  Стили классов окон и оконные стили, Различные метрики Windows, Управление окнами Windows Рассмотрим различные типы окон, которые может создать приложение Windows. На базе одного класса окна приложение может создать несколько окон. Все эти окна могут...
5878. Электростатика. Сила электрического взаимодействия 91.5 KB
  Электростатика. Сила электрического взаимодействия. Сила электрического взаимодействия действует на расстоянии. Постулаты (факты, которые нельзя доказать). Существует некое количество, называемое зарядом, которое определяет взаимодействие тел...
5879. Основы безопасности жизнедеятельности в сфере государственно-правовых отношений 452.5 KB
  Брак и семья, основные понятия. Условия и порядок заключения брака. История создания Вооруженных Сил РФ, ее связь с историей и становлением Российского государства. Вопрос 1 Семья - это группа людей, связанных браком, кровным...
5880. Теоретические основы земельного управления 135.5 KB
  Шпора к экзамену по предмету Теоретические основы з/у 1. Каково экономическое значение земли в общественном производстве. Место и роль земли в общественном производстве, бесспорно, огромная, но к различных ее отраслях она выполняет неравнозначную ро...
5881. Международные валютные отношения 113 KB
  Международные валютные отношения Эволюция международной валютной системы. Валютный рынок и валютное регулирование. Основные формы конвертируемости валют и условия их формирования Цель темы - раскрыть сущность международной валютной системы в пр...