37. Понятие об усталостной прочности. Основные характеристики циклов напряжений. Диаграмма предельных напряжений.

Многие элементы конструкции р-ют при напряжении, которые меняться с течением времени. Различают малоцикловую нагрузку, постоянную цкловую и др.

Совокупность напряжений за один период принято называть циклом напряжений. В том случае, если размеры детали подобранны неправильно с точки зрения ее работы при переменных напряжениях, она разрушается по поперечному сечению. В сечении можно увидеть 2 характерные зоны: одна поверхность матовая, другая блестящяя. Из-за блестящей поверхности появляется термин- усталостная прочность.

Природу усталостного разрушения объяснит на основе гипотезы СМ нельзя. Это объясняется тем, что необходимо учитывать кристаллическое строение вещества. Любой метал содержащий миллионы кристаллов, хаотично расположены в пространстве.

При работе детали в первую очередь выключается самый неудачно расположенный, образуется микротрещены. Вся нагрузка приходится на соседние кристаллы; затем выключается самый ослабленный кристалл. Далее микротрещена начинает развиваться в данном объеме. При определении значения напряжение у вершины трещины, оно внезапно может пронзить все сечения. Деталь разрушается.

δ_m – среднее напряжение цикла.

δ_А – амплитудное напряжение цикла.

Или r=-1, то цикл симметричный

r=0, цикл пульсационный

r-любой, цикл асиметричный.

Для того, чтобы дать отцену характеристикам материала при переменных напряжениях вводят определение характеристики, полученные при испытаниях: предел выносливости.

38. Кривая усталости. Предел выносливости. Диаграмма предельных амплитуд. Диаграмма предельных напряжений.

Для отценки характеристики материала при предельных напряжений вводят определенные характеристики, которые получают при испытаниях на предел выносливости.

При симметричном цикле: изготавливают стандартный образец диаметром =7,5 мм с палированной поверхностью. Ее закрепляют в захватах машины и обеспечивают симметричный цикл нагружения. Счетчик машины фиксирует количество оборотов за разрушение.

Под пределом выносливости понимают напряжение, которое может выдержать стандартный образец не разрушаясь бесконечное число циклов (черные металлы)

Пределы выносливости приводят в справочной литературе.

Реальная деталь выходит из работы раньше, чем напрежение достигнутое предела выносливости. Поэтому вводят коэфицент уменьшения предела выносливости.

δ_Д- предел выносливости конкретной детали

δ_-1- предел выносливости стандартного образца.

Снижение предела выносливости конкретной детали обусловлено фактарами:

1-абсолютный размер детали- масштабный эффект

2- обработка поверхности детали

3- наличие концентраторов напряжений

4- состояние поверхностного слоя детали (азотирование, технология обработки)

5 - условие эксплотации

δ_а- амплитуда циклов

δ_m- среднее значение напряжений циклов.

диаграмма предельных амплитуд (напряжений)

все образцы разбивают на серии. Для каждой серии устанавливают среднее δ_m (напряжений). В результате испытания определяется max δ_а –max амплитуда, невызывающая разрушение при заданном среднем δ_m. Полученая δ_m и δ_а определяется на диаграмме предельных амплитуд 1-у точку. По результатам испытания всех образцов находят несколько точек указанной диаграммы.

диаграмма предельных напряжений.