Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зозуля В.В. -> "Механика материалов" -> 69

Механика материалов - Зозуля В.В.

Зозуля В.В., Мартыненко А.В., Лукин А.Н. Механика материалов — Х.: Национальный университет внутренних дел, 2001. — 404 c.
ISBN 966-610-055-Х
Скачать (прямая ссылка): mehanikamaterialov2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 91 >> Следующая

минимален.
По этой диаграмме легко определить состояние детали, работающей при
заданных напряжениях цикла ст \ и ст 'т. Для этого на диаграмму надо
нанести точку N(ст' т, о'а). Если точка N окажется ниже кривой АВ, то
материал будет работать неограниченно долго не разрушаясь. Если точка N
окажется выше кривой АВ, то материал разрушится после нескольких циклов
перемен напряжений. Следовательно сама оценка усталостной прочности
выполняется просто. Однако построение диаграммы связано с выполнением
трудоемких и длительных испытаний. Поэтому для упрощения на практике
часто кривую ДБ заменяют прямой (см. рис.20.10). Уравнение этой прямой в
отрезках по координатным осям имеет вид
Ст-i ав
В результате мы отсекаем некоторую область диаграммы, это идет в запас
прочности. Область, занятая треугольником АВО - это область безопасных
циклов, с точки зрения усталостной прочности. Но при сттах >стг деталь
может выйти из строя из-за появления больших пластических деформаций.
Поэтому из диаграммы следует исключить зону пластичности, т.е. ограничить
диаграмму циклами для некоторых сттах <СТГ. Для этого из точки L
расположенной на оси абсцисс и соответствующей напряжению стг проведем
прямую под углом 45° до пересечения с осью ординат в точке С. Уравнение
этой прямой имеет вид:
О JT О J'
Из этого уравнения следует, что ниже прямой CL стд+стт<стг, т.е. сттах
<СТГ. Таким образом ОАДЬ является зоной безопасных циклов по усталости и
текучести. Полученная диаграмма называется схематизированной диаграммой
усталостной прочности материала.
20.5 Влияние концентрации напряжений на предел выносливости
Наиболее важным фактором, снижающим предел выносливости, является
концентрация напряжений, вызванная резким изменением формы и (или)
размеров детали. Концентрация напряжений содействует
304
зарождению усталостной трещины, которая, развиваясь, приводит к
разрушению детали.
При оценке влияния концентрации напряжений на усталостную прочность
образца определяют предел выносливости а_, при симметричных циклах на
гладких образцах и на образцах таких же размеров с концентратором
напряжений <з_1к. Величина
называется эффективным коэффициентом концентрации напряжений.
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений имеют меньшие значения,
чем теоретические коэффициенты концентрации ас, определяемые в
предположении упругого поведения материала. Снижение эффекта концентрации
напряжений за счет реальных свойств материалов при циклических нагрузках
учитывается коэффициентом чувствительности
Значение коэффициента чувствительности для различных материалов
приводятся в справочной литературе. Так для высокопрочных сталей q "1,
для углеродистых сталей q = 0,6 0,8, для
чугуна q = 0. Следовательно, чем прочнее материал, тем чувствительнее он
к концентрации напряжений.
Зная коэффициент чувствительности, можно по ас определить значение
эффективного коэффициента концентрации напряжений
20.6 Влияние чистоты обработки поверхности на усталостную прочность
С улучшением чистоты обработки поверхности усталостная прочность
материала повышается, так как уменьшается количество очагов концентрации
напряжений на поверхности. В расчетах это учитывается коэффициентом
качества поверхности
_ ст-1
О-1л
где ст_! - предел выносливости стандартного полированного образца,
305
ст_1и - предел выносливости стандартного образца с заданной чистотой
обработки поверхности.
С повышением прочности материала коэффициент возрастает. Для уменьшения
применяют обкатку поверхности роликами или обливку дробью. В некоторых
учебных пособиях влияние чистоты обработки поверхности детали на
усталостную прочность учитывается коэффициентом ena = Vi .
/ Нист
20.7 Влияние размеров на усталостную прочность материала
С увеличением абсолютных размеров деталей усталостная прочность материала
снижается, так как в деталях больших размеров имеется больше внутренних
дефектов и других очагов зарождения усталостных трещин. Это учитывается в
расчетах специальным коэффициентом рто, который называется масштабным
фактором
Р та _ СТ-1
СТ-1т
Здесь ст_! - предел выносливости стандартного образца (d = 7 10 мм),
ст_1т - предел выносливости геометрически подобного образца, заданных
размеров.
Масштабный фактор зависит от прочности материала. С повышением ее рто
возрастает. Иногда в качестве масштабного фактора
используется коэффициент ?ти = 1ъ ¦
/ г та
Среда, паузы в испытаниях, тренировки, температура и т.д. тоже оказывают
влияние на усталостную прочность материала, но они присутствуют не
всегда. Поэтому учитываются только в специальных случаях.
Наличие всех основных факторов, снижающих усталостную прочность,
учитывается в расчетах общим коэффициентом снижения усталостной прочности
KaD = Ка Р"а Рта •
306
20.8 Практические расчеты на выносливость
Все расчеты на выносливость выполняются как проверочные в следующем
порядке:
1) определяют геометрические размеры деталей без учета циклического
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 91 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed