Форма представления данных по усталости

Форма представления данных по усталости

Данные по сопротивлению усталости могут быть представлены в различном виде. В некоторых случаях указывают предельные напряжения или относительные удлинения. В других случаях указывают предельные нагрузки, изгибающие моменты или крутящие моменты. В тех случаях, когда указывают напряжения, обычно оперируют с номинальными напряжениями, а не со значениями местных напряжений в зонах концентрации напряжений, которые могут быть значительно выше номинальных напряжений. Развитие пластических деформаций и нелинейность зависимости напряжений от деформаций могут приводить к очень большим трудностям при определении местных напряжений при усталостных испытаниях.

Данные лабораторных усталостных испытаний обычно представляют в виде таблицы числа циклов до разпушения при данных значениях номинального напряжения или в форме кривой Велера, называемой также кривой усталости. Каждая из точек, по которым строится кривая, представляет собой результат испытания до разрушения данного образца из данного материала при данном типе нагружения, например при растягивающей нагрузке, изменяющейся от нуля до максимума, при симметричном цикле нагружения и т. д. На диаграмме обычно откладывают наибольшее по абсолютной величине напряжение цикла, однако в некоторых случаях для построения кривой усталости может быть использовано среднее напряжение или размах напряжения. В некоторых случаях на одной и той же диаграмме показывают кривые, полученные при испытаниях данного типа образца в различных условиях нагружения или при различных размахах напряжения.

При использовании логарифмических координат, т. е. при построении зависимости логарифма напряжения от логарифма числа циклов до разрушения, кривая, принимает вид прямой. В связи с этим большинство результатов усталостных испытаний представляют в логарифмических координатах. Максимальное напряжение, ниже которого   любое   напряжение   предположительно    не вызывает разрушения испытываемого образца из данного материала или соединения при сколь угодно большом числе циклов нагружения, называется пределом выносливости образца при данном типе нагружения. Число циклов, при котором кривая усталости достигает предела выносливости и становится практически горизонтальной, составляет по данным большого числа испытаний около 2 — 10° циклов, но, по-видимому, может изменяться в зависимости от материала и типа образца, вида напряжения и характера цикла нагружения и интенсивности концентрации напряжений.

Кривые усталости обычно представляют в логарифмических координатах в виде прямых, однако это только приближенно соответствует экспериментальным данным. Наклонная часть кривой усталости очень точно отображает результаты эксперимента. Что касается предела выносливости, т. е. ординаты точки перелома кривой, где начинается ее горизонтальный участок, то иногда высказывают сомнение в отношении того, что при более низких напряжениях усталостное разрушение не может иметь места. Имеются некоторые данные, показывающие, что хотя в области напряжения, обычно принимаемого в качестве предела выносливости, действительно имеет место заметное изменение наклона кривой усталости, участок кривой вправо от точки перелома более правильно представлять не в виде горизонтальной -прямой, а в виде снижающейся прямой, составляющей небольшой угол с горизонтальной осью . Линейный характер кривой усталости в логарифмических координатах делает удобным сравнение результатов различных сходных испытаний. Кроме того, на основании линейной зависимости можно предсказывать поведение элементов конструкции в сходных условиях и вырабатывать критерии для проектирования конструкций, работающих при повторных нагружениях.

Это соотношение позволяет вычислить ограниченный предел выносливости при любом числе циклов нагружения в пределах прямолинейного участка кривой усталости на основании известного наклона кривой и известного разрушающего напряжения в одной точке, соответствующей тому же типу нагружения.

Одна кривая усталости характеризует поведение образца при одном каком-либо типе нагружения. Для представления общей картины поведения соединения пли элемента конструкции необходима серия кривых усталости для разных типов нагружения.

Данные, представляемые серией кривых усталости, могут быть объединены в одну диаграмму — диаграмму предельных напряжений или диаграмму Гудмана. На диаграмме полностью представлено влияние различного цикла нагружения, начиная от статического растяжения с переходом к пульсирующего циклу растяжения и затем — к симметричному циклу растяжения — сжатия. Каждая диаграмма такого типа характеризует сопротивление усталости данного соединения или элемента конструкции при данном числе циклов нагружения до разрушения.

Читайте так же:

044 007 008 034 038 009 020 025

Комментарии запрещены.

Явление усталости

008 026 013 033 018 023
Усталость конструкций
Сопротивление усталости