Цикл напряжений. Характеристики цикла. Виды циклов напряжений
Детали многих машин и конструкций при эксплуатации подвергаются действию сил, периодически изменяющихся во времени.
Переменные по величине и направлению внешние силы, моменты и нагрузки, значения которых повторяются через один и тот же определенный промежуток времени, называются повторно-переменными нагрузками. Напряжения в поперечных сечениях стержня от действия повторно-переменных нагрузок называются повторно-переменными напряжениями. Промежуток времени, за который происходит точное повторение напряжений, называется периодом.
Совокупность последовательных значений напряжений за один период изменения называется циклом напряжений. Поэтому, в литературе часто наряду с названием «повторно-переменные напряжения» употребляется название «напряжения, циклически изменяющиеся во времени».
Явление разрушения материала в результате действия повторно-переменных нагрузок называется усталостью.
Способность материала сопротивляться разрушению при действии повторно-переменных нагрузок называется выносливостью.
Введем величины, характеризующие циклы напряжений: (рис. 15)
σ
σmax σa
σm
σmin t
цикл
1.Наибольшее (в алгебраическом смысле) напряжение цикла называется максимальным и обозначается σmax, а наименьшее – минимальным напряжением σmin.
2. Алгебраическая полусумма максимального и минимального напряжений цикла называется средним напряжением и обозначается σm
σm= 
( σmax + σmin)
3.Алгебраическая полуразность максимального и минимального напряжений называется амплитудой цикла
σa= ( σmax - σmin)
(среднее напряжение цикла может быть как положительным, так и отрицательным, амплитуда цикла всегда положительна)
4. Отношение минимального напряжения цикла к максимальному напряжению называется коэффициентом ассиметрии цикла
Rσ= 
Циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии называются подобными.
При заданных σm и σa можно определить максимальное, минимальное напряжения и коэффициент ассиметрии цикла.0
σmax= σm + σa ‚ σmin=σm - σа ‚ Rσ= 
В случае цикла касательных напряжений соответствующие характеристики обозначаются τmax‚ τmin‚ τm‚ τa‚ Rτ.
В зависимости от величины Rσ циклы делятся на симметричные и асимметричные, знакопостоянные и знакопеременные:
1. симметричный цикл Rσ= -1σ σmax=σa
σmin= -σmax‚ σm=0‚ σа = σmax
σm
t
σmin
2. асимметричный цикл σ σmax
2а. Знакопостоянный
R>0σаσm
σmin t
2б. знакопеременный σσmaxR<0
σa σm
t
σmin
σ σmax
3. отнулевой (пульсационный) σa
3а. R=0 σmin=0 σа = σm = σmaxσm
σmin
3б.R=∞ σmax=0 σm = σmin. σа = - σminσmax t
Дата добавления: 2015-05-21; просмотров: 1366;