Метод Хейвуда

Р.Б. Хейвуд [3] также рассматривает случай, когда

,

однако значение эффективного коэффициента концентрации средних напряжений принимает в зависимости от уровня (см. рис. 2.19).

Величину этого коэффициента рекомендуется [3] подсчитывать методом последовательных приближений по формуле

, (2.106)

где - номинальное значение предела прочности образцов с концентратором напряжений,

- эффективный коэффициент концентрации по пределу прочности.

Для материалов с определенным запасом пластичности, к которым относятся конструкционные стали и деформируемые алюминиевые, магниевые и титановые сплавы, Р.Хейвуд рекомендует принять . В этом случае формула (2.106) запишется в виде

. (2.107)

Рис. 2.19. Схема построения диаграммы предельных амплитуд при наличии концентрации напряжений: а) диаграммы предельных амплитуд гладких образцов (1) и образцов с концентратором напряжений (2); б) значения эффективных коэффициентов концентрации.

Формулы (2.106) и (2.107) Р. Хейвуд выбрал из большого ряда аналогичных формул, полученных на основании удовлетворения граничным условиям и других логических построений, как наиболее близко соответствующие опытным данным.

Недостатком изложенного метода построения диаграммы предельных амплитуд образцов с концентратором напряжений является то обстоятельство, что эффективный коэффициент концентрации средних напряжений заметно ниже эффективного коэффициента концентрации амплитуд даже при малой асимметрии цикла и что он непрерывно убывает по мере роста средних напряжений даже в том случае, когда максимальные напряжения цикла в зоне концентрации существенно ниже значения предела текучести материала, т.е.в случае упругих деформаций при циклическом нагружении. Появление пластических деформаций, приводящих к перераспределению напряжений в зоне концентрации, никак не отражается на значении коэффициента и поведении диаграммы предельных амплитуд.

Анализ опытных данных показывает, что метод построения диаграммы предельных амплитуд с учётом концентрации напряжений, предложенный Р. Хейвудом [3], приводит к завышению расчетных значений предельных амплитуд цикла напряжений (таблица 2.11).

Дата добавления: 2013-12-13