 |
Напряжения в точке К при переменном напряжении, изменяющемся по циклоиде.
|
|
|
|
Точка К попеременно находится то в сжатой, то в растянутой областях.
Циклом напряжений называется совокупность их последовательных значений за 1 период.
Характеристики цикла:
· 
напряжение;
· 
напряжение;
· 
- среднее напряжение;
· 
- амплитуда цикла.
Классификация циклов.
1. симметричный цикл;
2. несимметричный (асимметричный) знакопеременный цикл;
3. несимметричный знакопостояннный цикл;
4. пульсационный цикл;
Основной характеристикой цикла является R – коэффициент асимметрии цикла:
Циклы, имеющие одинаковые коэффициенты асимметрии, называются подобными.
Экспериментально установлено, что закон изменения напряжения во времени не оказывает влияния на прочность детали, существенны лишь значения минимального и максимального
напряжений.
Методы определения предела выносливости. Диаграммы усталости.
Наиболее распространенным является испытание в условиях симметричного цикла напряжения, используют принцип чистого изгиба вращающегося образца.
Кривая Вёллера.
Распространенным является испытание на выносливость.
Используется не менее 10 образцов, диаметром 7-10мм.
Первый образец нагружают так 
. Следующие образцы нагружают напряжением заведомо меньшим . Образцы проходят большее количество циклов. По мере снижения напряжений образцы выдерживают все большее количество циклов. Величина напряжений постепенно выходит на горизонтальную асимптоту.
Величина этого напряжения и есть предел выносливости образца.
Число циклов, для которого ведется испытание, называется базой испытаний.
|
|
|
N=107 (для стали): 54 часа, 3 тыс. об. в минуту.
N=108 (для цветных металлов) (горизонтальной асимптоты нет).
При центральном растяжении – сжатии предел выносливости.
Предел выносливости при симметричном цикле кручения.
Напряжения для характеристики сопротивления материалов при циклическом нагружении при различной ассиметрии цикла.
Строятся диаграммы:
А) предельных напряжений (диаграмма Смита):
Б) диаграмма предельных амплитуд (диаграмма Хейя):
Обе диаграммы выстраиваются по данным экспериментов: получаются при испытании партии образцов, количеством не менее 10 шт.
Изгиб.
Для сталей 
.
Для цветных металлов 
.
Основные факторы. Влияющие на предел выносливости.
Предел выносливости зависит от:
1. наличия концентраторов напряжений (отверстия, проточки, канавки, резкие изменения геометрии формы). Учитывается следующими коэффициентами:
· теоретический коэффициент концентрации напряжений:
- максимальные местные напряжения;
- напряжения, которые учитывают эффект концентрации, их определяют в местах наиболее ослабленного сечения.
Для снижения местных напряжений округляют острые углы пересечения поверхностей или протачивают разгрузочные канавки.
· Эффективный коэффициент концентрации напряжений:
- предел выносливости главным образом;
- предел выносливости образцов с концентраторами напряжений.
Размеры обоих образцов одинаковы.
Состояния поверхности детали (степень шероховатости).
· Коэффициент качества поверхности:
- предел выносливости шероховатого образца;
- предел выносливости полированного образца.
Для улучшения состояния поверхности применяют азотирование, цементацию, поверхностную закалку стали токами высокой частоты, дробеструйную обдувку.
|
|
|
· Коэффициент чувствительности материалов к концентраторам напряжений.
q – справочная величина.
Плохая обработка поверхности детали снижает предел выносливости детали.
Формы и размеров детали.
Предел выносливости деталей понижается с уменьшением площади ее поперечного сечения.
Коэффициент масштабного фактора:
- предел выносливости лабораторного образца.
d=7-10мм
|
|
|
