Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность

Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность

Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность в сопромате  Влияние концентрации напряжений




Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность




Расчет прочности для переменных напряжений, изменяющихся в цикле симметрии, выполняется в соответствии с допустимым напряжением, которое определяется в соответствии с пределами выносливости. Государство Интенсивность можно записать в виде . Где выносливости, а коэффициент запаса прочности. При выборе запаса прочности, помимо обычных соображений относительно возможности перегрузки в условиях эксплуатации, необходимо также учитывать некоторые факторы, присущие усталостной прочности, для о соответствия расчетной схемы реальным условиям эксплуатации изделия. Прежде всего, следует иметь в виду, что вариация экспериментальных точек велика при усталости . дело в том, что экспериментальная точка не вписывается в кривую, а определенную область следующим образом Рисунок.

Однако даже если нижняя граница области берется как кривая Волера, неизвестно, что следующая выборка не даст точку ниже этой кривой. Поэтому существует точка зрения, что не может быть абсолютной гарантии абсолютной прочности, и при расчете необходимо установить определенную вероятность разрушения. Долговечность такого изделия есть, и вероятность его разрушения очень мала. Вместо одной кривой усталостной прочности можно использовать статистические для обработки экспериментальных данных и создания серии кривых. Каждая кривая соответствует определенной вероятности поломки, если напряжение и число циклов представлены точками этой кривой. На рисунке схематично показана кривая вероятности.

Создание таких кривых требует большого количества экспериментов и пока не было . дело в том, что разброс экспериментальных данных учитывается при выборе повышенного запаса прочности. Кроме того, мы уже упоминали о масштабном. Хотя существует теория, объясняющая и количественно оценивающая эффект масштаба, предел прочности образца выше, чем у изделия большого размера.

С каждым из таких механизмов разрушения связывается определённый критерий прочности. вики



Примеры решения в задачах



Концентрация напряжений, которая не играет важной роли при оценке статической пластмассовых изделий, сильно влияет на усталостную прочность, поэтому ее необходимо учитывать. Этот вопрос рассматривается в специальном разделе нижепоэтому мы считаем, что формула здесь подходит только для одноосных напряженных состояний, как растяжение, сжатие и изгиб. Предел выносливости а определяется симметричным циклом изменения напряжения, но на практике встречаются и другие в общем случае, если напряжение колеблется от определенного значения до , можно , что напряжение, которое изменяется явно в цикле симметрии от до , приложено к напряжению, которое всегда работает.

Степень асимметрии цикла обычно характеризуется коэффициентом асимметрии, равным самого низкого и самого высокого напряжения цикла. Для симметричного цикла , постоянное напряжение . важным случаем является так называемый Цикл пульсации, когда напряжение изменяется между нулем и значением или отрицательным. Для пульсирующего цикла . Вы можете найти предел выносливости в асимметричном цикле, так как предел выносливости определяется циклом симметрии напряжения . принято обозначать пределы выносливости символом .Где коэффициент асимметрии. Поэтому значение, ранее называвшееся , должно быть обозначено символом .Предел выносливости пульсационного цикла , и статическая прочность на растяжение.

Мы не будем говорить о том, как определить предел в асимметричном цикле, но перейдем непосредственно к интерпретации полученных результатов.. один из удобных способов сделать этоотложите вдоль осей и покажите на рисунке. Предел выносливости любой цикл соответствует точке от до , и через эти точки можно провести кривую. Очевидно, что эта кривая разрезает сегмент, равный на порядковой шкале, и сегмент, равный конечной прочности на шкале абсцисс. Участок кривой, показанный пунктирной линией, относится к большой деформации и такому разрушению, которое происходит в течение нескольких . в то же время определение истинного напряжения разрушения затруднено. Пунктирная часть кривой не считается достоверной, так как временное сопротивление собой условное значение, а точка, соответствующая пунктирной части кривой, может быть получена только в результате условной интерпретации экспериментальных данных. Однако оценка прочности этого раздела не играет никакой роли. Принимая во внимание изделия, оно не представляет собой недопустимо большой пластической деформации, то есть максимально большой пластической деформации и усталостного разрушения, с точки зрения . таким образом, мы рассудили, что переменная нагрузка и постоянный текучести были одинаковыми.

Это относится и к первому приближению. Для расчета прочности при переменной нагрузке асимметричного цикла необходимо предоставить выражение, выражающее условие, что это напряженное состояние является безопасным. На быть систематизированы. Самая простая схематизация, которая принадлежит кодербергу, заключается в том, что границы зоны безопасности заменяются прямыми линиями, которые разрезают отрезки на координатных осяхрис. Условия достижения ограниченного состояния описываются следующим образом тонн Рисунок Введем запас прочности и получим следующие условия интенсивности со значением в качестве основного допустимого напряжения. К недостаткам этого метода можно отнести Вопервых, ломаной линии в безопасной зоне линии является очень грубым приближением к фактическому положению. Ошибка в этом случае будет пределом безопасности, но этот предел избыточен. Вовторых, запас прочности, введенный в Формулу, предполагается независимо от характера ожидаемого разрушения при данном типе напряжений . крайние и переменные нагрузки цикла оснований принимать один и тот же коэффициент запаса прочности, как следует из . Более точное представление периметра безопасной зоны можно увидеть, заменив его на отрезка линии, как показано на рисунке.

Прямую линию, соответствующую границе области усталостного разрушения, отрезают отрезками по координатным осям предел текучести. Каждая ось отрезана. Вы можете найти значение , если вы знаете предел выносливости для несимметричных циклов, таких как пульсирующие циклы, когда напряжение изменяется от нуля до значения. От состояния точка ложь В строке рис. можно увидеть следующее Если вы не уверены в пределах выносливости пульсационного цикла, вам следует выбрать условно в рисе, общий Для метода расчета это равно временному сопротивлению. То есть вся кривая усталостной прочности, показанная на рисунке, заменяется прямой линией. Потому что ошибки в таких приемах влияют на запас прочности. Поскольку кривая усталостной прочности всегда направлена вверх условие прочности записывается отдельно на носу с соответствующим запасом прочности, как и в условии. В проверочных расчетах коэффициент запаса прочности и определяются отдельно, вычисляются при определении требуемых размеров детали, и если сечение большое, то результат считается окончательным.

Методические указания и учебники решения и формулы
задачи и методички
теория


Последние определяются, как правило, путём деления предельных значений критерия прочности на соответствующий коэффициент запаса прочности. вики