Расчет характеристик сопротивления усталости конструкционных материалов при асимметричном цикле напряжений

Оценка предела выносливости при переменном кручении

Как установлено экспериментально, для сталей и деформируемых алюминиевых сплавов = 0.60, для деформируемых титановых сплавов = 0.514, =0.80, 0.85 и 0.75 для С.Ч., К.Ч. и В.Ч. соответственно, где σ _-1 и τ _-1 — пределы выносливости при переменном изгибе и переменном кручении.

С учетом уравнений (2.6)-(2.10) и (2.13)-(2.15) предел выносливости при переменном кручении для указанных материалов вычисляется по формулам:

для деформируемых алюминиевых сплавов (N_б =10⁷ циклов)

(2.24)

для деформируемых титановых сплавов (N_б =10⁷ циклов)

(2.25)

для углеродистых сталей

(2.26)

для легированных сталей

(2.27)

для общей совокупности сталей

(2.28)

В случае чугунов предел выносливости при кручении оценивается с учетом приведенных выше значений отношения и уравнений (2.13)-(2.15).

При расчетах на усталость деталей методом, предложенным С.В. Серенсеном и Р.С. Кинасошвили [7,8], для вычисления коэффициента запаса прочности оценку предельной амплитуды цикла напряжений лабораторных гладких образцов производят с применением коэффициента чувствительности к асимметрии цикла напряжений и (см. п. 1.4.29) на основании выражений

(2.29)

и

. (2.30)

В этом случае предел выносливости или предельное максимальное напряжение определяется по формулам

(2.31)

и

. (2.32)

Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений определяют экспериментально, либо берут из справочной литературы. Применение формул (2.29), (2.30) равносильно использованию в качестве уравнения диаграммы предельных амплитуд линейной зависимости, что противоречит опытным данным.

В авиационной практике для оценки характеристик сопротивления усталости при асимметричном цикле напряжений широко используются уравнения И.А.Одинга (1.10). Как показал дальнейший расчет, коэффициент чувствительности к асимметрии цикла при использовании уравнения (1.10) для всех конструкционных материалов принимает единое значение =0.41, что находится в противоречии с экспериментальными данными.

Дата добавления: 2013-12-13