При симметричном цикле

Определение предела выносливости материала

Предел выносливости σ _{- 1} при симметричном цикле является основ -ной характеристикой материала в расчетах на прочность. Она наименьшая из пределов выносливости σ_r. Величину σ_-1 определяют экспериментально по результатам испытаний лабораторных образцов. Если известен предел выносливости σ_r при коэффициенте асимметрии цикла , то σ _{- 1} можно определить аналитически[25]:

(11.16)

где ρ – характеристика цикла, вычисленная по формуле (11.4);

ψ – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла, его значение для стали приведено в таблице 11.2 [25].

Таблица 11.2 – Коэффициенты , и чувствительность стали к асимметрии цикла

Значения σ _{- 1р} при растяжении - сжатии, σ _{- 1} при сгибе, τ_-1 при круче-нии для некоторых сталей приведены в таблице 11.3 [25].

Таблица 11.3 – Механические характеристики конструкционных

сталей

Марка стали	σв	σТ	τТ	Отно- сите- льное удли- нение δ,%	Удар- ная вяз -кость КСU, кДж/м^2	Предел выносливости, МПа
Изгиб σ-1	Растя-жение -сжатие σ-1р	Круче - ние τ -1
не менее, МПа
					-	170…220	120…160	100...130
			-			190…250	-	-
						220…300	170…220	130...180
						250…340	190…250	150...200
20Г			-		-	-	-	-
30Г			-			220…320	-	-
50Г			-			290…360	-	-
20Х			-				-	170…320
40Х			-			350...380
45Х			-			400... 500	-	-
30ХМ			-			310... 410
35ХМ			-			470...510	-	-
40ХН
50ХН			-				-	-
40ХФА			-			380...490	-	-
12ХН3А						390...470	270...320	220...260
20ХН3А			-			430...450	300...320	245...255
30ХН3А			-			520...700	-	320...400
30ХГСА			-			510...540	500...535	220...245
38ХМЮА			-			420...540	-	-

Продолжение таблицы 11.3
40ХНМА			-			500...700	-	270...380
Примечание. При использовании сталей по ГОСТ 380-71 необходи-мо учитывать приближенное соответствие марок: Ст.3 соответствует стали 20; Ст.4 – стали 25; Ст.5 – стали 35; Ст.6 – стали 45

Если данных о выносливости нет, то используют эмпирические зави- симости. Для сталей они имеют такой вид:

;

σ _{- 1} = (0,4 … 0,45)σ_в – углеродистая сталь, (11.17)

σ _{- 1} = 0,35σ_в + (70+120) МПа - легированная сталь,

где σ_в – предел прочности материала.

Большие значения коэффициента (0,4...0,45) и прибавление (70…120

. МПа) принимают для более прочных сталей.

Дата добавления: 2014-11-16