Диаграмма предельных амплитуд

Определим для некоторого множества значений коэффициентов асимметрии R_s значения предела выносливости s _R, каждый из которых представим в виде суммы:

.

Нанесем в координатах s_a – s_m точки с координатами , в результате получим график, называемый диаграммой предельных амплитуд (диаграммой Хейя).

Точка A на диаграмме соответствует симметричному циклу напряжений (s_m = 0, s_a = s _max= s _–1), точка B – статическому нагружению (s_a = 0, s_m = s _max = s _в).

Луч, проведенный из начала координат, является геометрическим местом точек, характеризующих циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии (подобные циклы):

.

Пусть цикл характеризуется известными значениями s_m и s_a, которые можно рассматривать как координаты рабочей точки (точка C). По положению этой точки на диаграмме можно определить величину коэффициента запаса циклической прочности образца:

.

Кривая предельных амплитуд существует и в области сжимающих напряжений (s_m < 0). Для сталей амплитуды пределов выносливости быстро возрастают с уменьшением s_m, поэтому усталостные разрушения при знакопостоянных напряжениях сжатия, как правило, отсутствуют.

Построение диаграммы предельных амплитуд является очень трудоемким процессом, поэтому обычно ее схематизируют. Рассмотрим два простейших способа схематизации.

Схематизация по Кинасошвили

Левая часть диаграммы аппроксимируется прямой, проходящей через точку A (s_m = 0, s_a = s _–1) и точку, соответствующую пределу выносливости при отнулевом цикле (s_m = 0,5 s ₀, s_a = 0,5 s ₀). Угловой коэффициент этой прямой . Правая часть диаграммы аппроксимируется прямой, которая для пластичных материалов проходит через точку, соответствующую пределу текучести (s_a = 0, s_m = s _т), и составляет с осями координат угол 45º.

Схематизация по Гудману

Левая часть диаграммы аппроксимируется прямой, соединяющей точки A и D.

Дата добавления: 2014-01-05