|
| |
|
Слаботочка Книги 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [44] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 Смотрите информацию проточный водонагреватель тут. и наименьшее - при кручении. Характер изменения напряжений по времени бывает различным: как синусоидальным (рис. 4.2, а~г}, так и другой формы (рис. 4.2, д, е). В целях изучения пределов выносливости в зависимости от характеристики циклов строится диаграмма выносливости. Наиболее часто пользуются построением диаграммы выносливости испытуемых образцов по методу Смита, представленной в схематизированной форме на рис. 4.3. По оси абсцисс откладываются значения средних напряжений цикла - (Отах + + От in)/2, ПО ОСИ ординат-на- пряжения Отах И Omin* Под углом 45" к ОСИ абсцисс проводится прямая. Амплитуды = (Отах - - oTmin) /2 откладываются симметрично относительно этой прямой.  
  Рис. 4.2. Осциллограммы нагружении с различными характеристиками циклов Рис. 4.3. Диаграмма прочности и усталости в координатах сг„, сг„;„, Прямые пересекаются в точке К, которая характеризует цикл с бесконечно малой амплитудой. Условно принимают, что эта точка соответствует пределу прочности а. Отрезок OA выражает значение предела выносливости при симметричном цикле. При ЭТОМ ог = 0. В большинстве случаев пользуются участком диаграммы с напряжениями, не превышающими предела текучести ог. Из точки D с координатами 0,., проводят горизонтальную прямую до пересечения с прямой Л/С в точке Л. Эту точку проецируют на пря- мую Ак в точку М. Ломаная линия ANDMA выражает схематизированную диаграмму усталости в пределах упругих деформаций. Отрезок ВС выражает значение предела выносливости при пульсирующем цикле во; ОВ = 0о/2. Проведем из точки О прямую под произвольным углом а к оси абсцисс, тогда tga = - = (4 1) По этому отношению для заданного цикла г определяют tg а. Точка Р определяет значение предела выносливости при заданном цикле нагружения. На рис. 4.4 показана полная диаграмма Зависимости Отах и CTmin от среднего напряжения От в области растягивающих и сжимающих напряжений. С ростом средних сжимающих напряжений амплитуда разрушающих напряжений растет, пределом роста является 0>« - предел текучести при сжатии. Отношение предела выносливости и предела текучести при испытании стандартных гладких образцов из низкоуглеродистых сталей на изгиб в условиях симметричного цикла равно oi/o,. л; 0,6-7-0,7. Для низколегированных конструкционных сталей отношение o-i/a-r меньше, чем для и из коу глерод истых. Обычно при повышении температуры пределы выносливости сталей понижаются. В агрессивных средах предел выносливости значительно уменьшается. Прочность деталей конструкций при переменных нагрузках зависит от концентрации напряжений. Эффективным коэффициентом концентрации напряжений Кэ называется отношение предела выносливости гладкого образца к пределу выносливости образца при наличии концентратора; /С Ss 1, причем чем ближе /Сд к 1, тем лучше работает изделие. У хрупких материалов эффективный коэффициент концентрации Кз близок к теоретическому (см. гл. 3), в пластичных он значительно меньше. Опытами установлено, что при значениях г, близких к единице, концентрация напряжений не оказывает существенного влияния на предел выносливости. С уменьшением г влияние концентраторов на понижение предела выносливости растет, наибольшего значения Ка достигает при г = -1. Расчетным путем пределы выносливости для образцов с концентраторами определяются на основе статистической теории  Рис. 4.4. Полная диаграмма усталости в области растяжения и сжатия усталостных разрушений, разработанной С. В. Серенсеном и В. П. Когаевым. Пределы выносливости образцов круглого сечения диаметром d из сталей обыкновенного качества можно находить по соотношению Ig(0 ia„-8,9)= l,4-2,3Ig{nd/[(2/p)-f (2/d)]}, (4.2) где tta - теоретический коэффициент концентрации; р-радиус закругления в вершине концентратора. Чувствительность к концентраторам в образцах из низколегированной стали может быть выше, чем из низкоуглеродистой. Пределы выносливости сталей, испытанных при изгибающих усилиях и симметричных циклах, приведены в табл. 4.1. Таблица 4.1 Пределы выносливости сталей ff i, МПа
Предел выносливости основного металла в околошовной зоне иногда изменяется по сравнению с пределом выносливости образцов из основного металла, не подвергавшегося влиянию процесса сварки. Восстановить предел выносливости можно термической обработкой сварного соединения. Заметное влияние на сопротивление усталости оказывают также размеры сечений образцов или конструктивных элементов. При увеличении диаметра образцов с 10 до 200 мм значения предела выносливости стали 22 снизились с 215 до 165 МПа, а стали 35 - со 155 до 90 МПа. Крайне отрицательное влияние на усталостную прочность оказывает коррозионный эффект в агрессивных средах (табл. 4.2). Таблица 4.2 Пределы выносливости сталей в коррозионной среде при n = 5-w циклов
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [44] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||