Экспериментальный метод

Расчетный метод определения коэффициента чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений

При схематизации предельной нагруженности и в расчетах на прочность деталей, работающих в условиях действия переменных напряжений, в качестве характеристики материала широко используются коэффициенты и , учитывающие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений, определяемые по формулам

, , (2.64)

где и — пределы выносливости материала соответственно при симметричном и отнулевом циклах напряжений. В соответствии с ГОСТом 25.504-82 [14] принимают .

В настоящее время используются три метода определения коэффициента чувствительности к асимметрии цикла напряжений — экспериментальный, эмпирический и расчетный (теоретический).

Экспериментальный метод, как это вытекает из формулы (2.64), требует испытаний на усталость двух партий образцов при симметричном и отнулевом циклах с целью определения соответствующих пределов выносливости материала.

Следует иметь в виду, что погрешность экспериментального определения медианы предела выносливости путем испытания на усталость партии из 8...10 образцов, как того требует существующий стандарт, соизмерима с величиной коэффициента вариации предела выносливости [4], который для конструкционных деформируемых алюминиевых сплавов, как уже отличалось ранее, составляет = 5...7%, для титановых сплавов = 7...15%, для углеродистых и легированных сталей = 5...10%.

Как показали расчеты в соответствии с формулой для дисперсии функции случайных аргументов [28], коэффициент вариации величины в 6-7 раз превышает величину коэффициента вариации пределов выносливости. Это означает, что при испытании на усталость двух партий по 8...10 образцов с целью экспериментального определения величины , относительная средняя квадратическая ошибка составит для алюминиевых сплавов 30...50%, для титановых 40...100%, для сталей 30...70%, что не может быть приемлемо для практических целей.

Увеличение же объемов партий образцов для испытания на усталость до 30...40 штук приводит к весьма большим материальным и временным затратам.

Дата добавления: 2013-12-13