Кривая усталости. Предел выносливости.
Для оценки прочности материала при действии повторно-переменных нагрузок используется специальная механическая характеристика, определяемая опытным путем, и называемая пределом выносливости.
Пределом выносливости материала называется наибольшее значение максимального по величине напряжения цикла, при котором материал может без разрушения выдержать базовое число циклов напряжений.
Базовое число циклов напряжений для углеродистой стали составляет 107, для закаленных сталей и цветных металлов –108
При симметричном цикле предел выносливости обозначается σ-1, при ассиметричном -σR, при отнулевом цикле – σ0
Наиболее опасным для материала является симметричный цикл, который легче осуществить технически при опытных испытаниях. Опытные испытания по определению предела выносливости материала сопровождаются построением кривой выносливости.
При проектировании элементов конструкции‚ срок службы которых ограничен‚ за основную механическую характеристику прочности материала принимается ограниченный предел выносливости. Это максимальное напряжение выше предела выносливости‚ которое материал может выдержать без усталостного разрушения только ограниченное число циклов‚ соответствующее сроку службы элемента конструкции.
σmax
σ׳max 1
σ˝max 2
σ״׳max 3
σ-1
0 N1 N2 N3 N
Предел выносливости материала при разных видах нагружения имеет различные значения‚ поэтому различают предел выносливости при изгибе –σ-1‚ предел выносливости при центральном растяжении – сжатии -σ-1р‚ предел выносливости при кручении – τ-1. Если в справочной литературе приводятся только значения σ-1‚ то σ-1р‚ τ-1 можно найти по следующим приближенным зависимостям
σ-1р=(0‚7÷0‚9)σ-1; τ-1=(0‚5÷0‚58) σ-1
Так как определение предела выносливости материала требует проведения испытания большого количества образцов с последующей статистической обработкой результатов‚ то в практических расчетах можно использовать эмпирические зависимости‚ выражающие предел выносливости материала с пределом прочности.
Для сталей
σ-1=0‚4σв ‚ σ-1р=0‚7 σ-1=0‚28 σв ‚ τ-1=0‚22 σв
Дата добавления: 2015-05-21; просмотров: 1042;