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

26336. Развитие естественнонаучной мысли эпохи Просвещения 12.77 KB
  Развитие естественнонаучной мысли эпохи Просвещения. В истории философской мысли 18 век обычно характеризуется как век Просвещения. Оптимизм Просвещения выражает менталитет крепнувшей буржуазии не случайно родиной Просвещения стала Англия раньше других стран вставшая на путь капиталистического развития. Развитие Просвещения в философии тесно связано с социальнополитическими идеями становлением идеологии.
26337. Английское Просвещение 33.19 KB
  Для просветителей же XVIII в. Философия Основоположник свободомыслия XVIII в. В течение всего XVIII в. Признание ощущения источником нашей мысли великая идея получившая дальнейшее развитие в материализме XVIII в.
26338. Французское Просвещение 48.01 KB
  Жан Жак Руссо Новым этапом в развитии французского Просвещения XVIII в. была деятельность Жан Жака Руссо 1712 1778 идеолога революционной мелкой буржуазии. значительное влияние на якобинцев провозгласивших Руссо своим идейным предшественником. Пройдя суровую жизненную школу Руссо с детства видел страдания народа.
26339. Американское Просвещение 40.96 KB
  Крупнейшие представители американского Просвещения: Франклин Джефферсон Пэйн и другие являются вместе с тем активными революционными деятелями руководящими фигурами в современной им политической борьбе. Представителями радикального якобинского крыла в американском деизме были Томас Пэйн и Этан Аллен. Близкий к взглядам Аллена круг идей но в более развернутом виде содержит вышедшая десять лет спустя книга Пэйна Age of reason Век разума. Томас Пэйн 1737 1809 гг.
26340. Германское Просвещение 14.68 KB
  Предметом теоретической философии по Канту должно быть не изучение самих по себе вещей природы мира человека а исследование деятельности установление законов человеческого разума и его границ. он написал тезисы Воспитание человеческого рода главная идея которых единство человеческого рода его всеохватной целостности. Но высокая оценка христианской святости по его мнению не означала что духовная эволюция человеческого рода завершается именно этой религией. Таким образом Немецкое Просвещение рассматривало движение человека к...
26341. Предпосылки и начало промышленной революции в Англии. Её экономические и социальные результаты 24.26 KB
  Предпосылки и начало промышленной революции в Англии. в Англии раньше чем в других странах начался промышленный переворот. Несомненно важным фактором стимулировавшим промышленную революцию в Англии была иностранная конкуренция. Эти капиталы и явились важным источником индустриализации Англии именно они позволили Англии ранее других стран совершить промышленную революцию.
26342. Внутренняя и внешняя политика Англии в XVIII в. Виги и тори 25.82 KB
  Внутренняя и внешняя политика Англии в XVIII в. Внешняя политика: В XVIII веке Англия после двух революций окончательно сформировавшая свой политический строй ведет планомерную политику расширения торговли и колоний. Это была политика найма друзей и натравливания их на своего главного врага каким в XVIII веке для Англии стала Франция. XVIII век время которое создало великую Английскую империю был временем ожесточенного поединка за эту империю между Францией и Англией.
26343. Политическое и социально-экономическое развитие колоний в Северной Америке в XVII – п.п. XVIII в. 15.69 KB
  Политическое и социальноэкономическое развитие колоний в Северной Америке в XVII п. Начало английским владениям на атлантическом побережье Северной Америки было положено в 1607 году когда была основана первая из колоний Виргиния. Постепенно на Атлантическом побережье из захваченных у индейцев земель образовалось 13 колоний. Эта особенность рабовладельческого хозяйства и погоня за наживой толкали плантаторов к непрерывному расширению территории колоний.
26344. Политика Англии в колониях и причины войны за независимость 24.38 KB
  Этой политике соответствовал характер развития южных колоний с их плантационным хозяйством. английский парламент нашел успехи промышленности колоний настолько угрожающими что запретил сооружать в них прокатные станы железорезальные мастерские. Экономическое развитие 13 колоний происходило значительно быстрее чем развитие французской Канады. Так население этих колоний выросло с 275 тыс.