Способ определения предела выносливости элементов конструкций при асимметричных циклах нагружения

ОЮЗОВЕТСКЛХОЦИДПИСТИЧЕСКИХ ВО 1 О А есгУьллк Б 01 К 3/32 ТЕИ 4 Я САЧИЕ И дс:ГгТ К АВТОРСКО,Ъ:ФРИПП ййЛи У 3 ФхййСЗХ ЛР ПРЕДЕЛА НТОВ КОНСТНЫХ ЦИКЛАХ ПРЕДЕЛЕТИ ЗЛЕМ ,ИЬЛ. ЕТРИ(54) СПОСОБ ВЬНОСЛИВО РУКЦИЙ ПРИ А НАГРУЖЕН ИЯ (57) Изобретен е относитеисследованию ГОСУДАРСГВЕННЫ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЛУ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР 21) 4833 б 83 /26(56) Троценко В,Т, и Сосновский П,А, Сопротивление усталости метэллОР и сплавов,Наукова думка, 1987., т.1, с,271 - 275,Изобретение относится к исследованиюпрочностных свойств материалов, а именнок способам определения предела выносливости при асимметричных циклах нагружения,Известен способ определения пределавыносливости материалов при асимметричных циклах нагружения, заключающийся втом, что несколько серий образцов из исследуемого материала испьггываОт прл различных значениях среднего напряжения циклаОЪ или коэффициента асимметрии цикла Б(В= Жпи/ СЪах) И НВХОДЯТ ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИпри различных гтп, или Я,К недостаткам указанного способа относится большая трудов акость посколькуусталостным испытаны-:м подвергаетсябольшое количество образцов. Кроме того,этот способ неприемлем для Образцов больпрочностных своиств материалов, а именно к способам Определения предела выносливости конструктивных элементов при асимметричнь х циклах нагружения, Цель изобретения состоит в повышении точности определения предела выносливости за с ет сниженля погрешности, связанной с мэсш 1 эбным фактОООм. Указанэя цель достигается за счет определения на образцах с наведенными трещинамл порогового коэффициента интенсивности напряжений при симметричном и асимметричном циклах нагружения, определения предела выносливости при симметричном циклеконструктивного элемента, по которым судят о пределе выносливости элемента при асимметоичных .циклах, 1 3 и. ф-лы,ших размеров, так как в этом случае таебуется мощное испьтательное оборудование,Наиболее близким к предлагэемому способу по техническол сущности и достигаемому результату являетгя определение предела выносливости элементов конструкций при асимметричных циклах нагружения, заключающийся в там, что две группы Зди-акавых Образцов из материала испытываемого элемента нагружают соответственна при симметричном и асимметричном циклах, апределя;а. отношение их предельных параметровпределов вьнасливости предел вычасливасти элемента при симметричном цикле. по которым судят а пределе выносливостл элемента при асимметричнь 1 х циклах,Недостатком данного способа я снижение точностл определениявыносливости элементов конструкций, связанное с влиянием масштабного фактора начувствительность предела выногливости касимметрии циклического нагруженияЦелью изобретения является повьение точности определения предела выносливости эгементов конструкций поиаСИММЕтРИЧНЫХ ЦИКЛаХ НРГРУЕНИЯ За СЧОТГНИжРНИЯ ПОГР 81 НОСТИ, СВЯЗВННОИ С МсЭСБ 1 табным фак.гором,указанная цель достигается те(.1, что согласно способу Определения предела выНОСЛИЯОСТИ ЭЛЕМЕ 4 ТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПП 1 ИаСИММОТРИсНЫХ ЦИКЛаХ 4 аГРУжЕНИЯ В ДВУХГРУППаХ ОДИНВКОВЫХ ОСЗРаЗЦОВ ИЗ МатЕРИалаиспыты ВадмОГО эле(ле(1 та нэволят тре(ц(4114и нагрукаОт 1 лх соот вд 101 веНо пои сим(48 ГРИЧНО(1 И асЛ(ЛМЕТРИс 140 М ЦИКЛВХ, 00188"ЛЯЯ в КаЧеСТЬ 8 Г 1 редеЛЬНЫХ Пс 1 рамеТр 01;нагружения значениг Пороге вых коэ(д(.1 лцлентов интенсивностиаг 1 ряжений,Предлагаемый способ спределеняпредела вь 1 носливости элементов ко 14 струкц и 1 л Г 1 о к а с и м м е т р и Ч 11 ы ( ц и к л а х 1- а Г р(к е и яба,ируется на следуюце(й модели устало.1.но 0 разру(4814 ля, Б элементах;014 струк (ийИМЕЮТСЯ РВЗЛЛсГОГО РОДа ИС(ОДЬЫЕ ДЕфЕКты, обусловло 1 1-1 ые неодно родостсло ст(т,тр ь м а т О р и а л а и л и т е х 14 о л 0 Г и е 1 лизготовлени; элем(;нтов конструк 1 ил. ЭтлДЕфЕКтЫ ПО ИХ ВЛЛЯЫИЮ На УСтаЛОСтс 108 Гаэрушение можно рассматривать как и;ход.ные тре 1 гц 1 л 4 ы, 11 а Основании этого за преддлвыносливости 1 иох(но при 1 ять максиИв(1 ьное напрякение .1 аксимальнуо ампл 11 ДУ)., КОТОЬ Ое НР Г 1 РИвсдГЕТ К РВЗВЛТИЮ ИСХОВНЬ 1 Хдефектов, и определять уровень э их напояжений при различной асимметрии цикпи ,-.-. -ского нагружения методами механикиразрушения,Способ осу(цествляется следу(оцим образом, Определяют, например, зкспер(1 лентальным путем предел выносливостиэлемента конструкции при симметрлчОмциклР наГружения, Затем В Двух Группах образцов из материала . Спытываемого элсамента наводят трец.;ину, например, путемнанесения трещ 1 лноподобного надреза,Циклич 8 ски нагРУкд 7 ют их пРи симм 8 тРичном и асимметричном циклах соо. Ветственно и определя(от, например, путемступенчатого уменьшения нагрузки значения пороговых коэффициенОВ интенсивности напряжений,Предел выносливости элемента конструкции при асимметричном цикле опреде.Ляют расчетным путем сле(У ющим образом,Сначала опредег 1 яют протяженность исходной трещины 1 о в исследуе лом элементеКОНСТРУКЦИИ и О фОР .1 УЛЕ г ( .,Уо. - , )- Г 1 - р + л )л ( гтц(с К(ь )где г(с(1 - циклический Предел,екучести, ГГ 1 предел вы 4 осг 1 лвости эле(лента конструкции пг,и симмдтричном цикле, К(Г - пороговь и коэффициент интенсивности напряжеИЙ при симметричном цикле на груК 81-1 ияи - коэффициент Пуассона.Предел выносливости элемента конструк.Ц 1 ЛИ ГПИ ВСИМ ".Ет(ИсНОМ ЦИКЛЕ На;РУжЕН 1 ЛЯ О (1 р е д 8 л." ю 4 1 л О ф О ( м у л с( . ройдтво Г 1 Я реавиза(1 и(л способапредставляет (:обой испыта(ельнуа машину дляц( кли еского нагружеюля, Т(лп машины зав 1 лс 1 т от требуемого ьида нагруке 4 ИЯграстжение, изгио л т,п.),П К М 8 с 10 П ОРДРЛ =Нид (, Од вел а ВЫ НОС -ЛИВОСтИ Прл аСИсЛГЛЕтрИс НОМ цИКГЕ ЬаГру(Е- ния) У 1 СГ 1,1 тывали призматические образцы лес 84 и(-:( 30 х 40 мм из стали ОСХ 12 13( Л (гт(-. ,; д 851 ЛГ 1 а, ОО,2=- 782 МГ 1 а)1, устал остнь 1 е исп ы 1 ания проводили при плоском изгибе с час тотой 1 1 Я 002200 цикл/(1 ин на машине УГ 1-ЗО Г 1 редел выносливости гладких обгазцот 1 Г 1 ри симметрлчном цикле наГру.ен 1 я 50 состав 1 лл 265 мГ(а, а Ггедельная амплитуданапоякения при асиммдрлд 11 ОМ Оикле наГрукенля (%; = 167 МПа) составила 157 УПаЗависи.4 Ость Л К От Й, пОлченная Г 10резуль(атам испыпта 1 лий образцов с исхОдс;5 14 ьм 1 л тре 1 цинами Г(ри разллчной асиммет.рии ци,ла, имеет видс , = ц 2 г р)07"Значение 1, пассчитанное пс формулесо(. (валяет 0,187 мм (с 1 рл расчетах Г 1 рл 4 И1748010 гт, =т -- ф, стп 1,10 у)2ЬКь) х ( " ) - (1-р+уР)1+ где о - амплитудное значение предела вь- носливости при асимметричном цикле нагрукения, (т. - предел выносливости при симметричном цикле. (Л КВ)ви (Л Кй)й 1 размах порогового значения коэффициента интенсивности напряжений при симметричном и асиммстричном циклах нагружения соответственно, сгц, - циклический предел текучести, р, - коэффициент Пуассона,Составитель ЛДоможировРедактор Н,Сильнягина Техред М,Моргентал Корректор С,Лисина Заказ 2498 Тираж ПодписноеВНМИПИ Государстве.;ноо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 мали очи = 0,7 яд), а значение предела Выносливости при асимметричном цикле (Р= = 0,03), рассчитанное по формуле 2, составило 1 б 4 ЫПаЗначение предела выносливости при 5 асимметричном цикле, рассчианное в соотВетствии с прототипом по формуле где фд- = 0,1, составило 248 МПа,Различие между экспериментальнымзначением предега Выносливости исследованных образцов из стали ОбХ 12 НЗДЛ ирассчитанным значением этой величины всоответствии с предлагаемым способом ипрототипом составило 4 и 58 /) сооВетственно,Таким образом, пре,лагаемое техническое решение повьшает точность определения предела вь Носливости приасимметоичных циклах нзгрукения по сраВнению с прототипомФормула изобретени1, Способ О ределения предела выносливости элементов конструкций при асимметоичных циклах нагрукения, заключающийся В том, что две групг 1 ы Одинаковыхобразцов из материала испытуемого элемента нагружают соответственно при симметричном и асимметричном циклах,определяют отношение их предельных параметров нагружения и предел выносливости элемента при симметричном цикле, по которым судят о пределе выносливости элемента при асимметричных циклаХ, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности за счет снижения погргшност:; связанной с масштабным фактором, перер нагружением в каждом образце назсдя; трещину, а в качестве их предельных пара. метров нагрукения определяют пороговы коэффициенты интенсивности напряжений.2, Способ определения предела выносливости элементов конструкций при ас.;м метричных циклах нагружения пэ и, 1, о т" л и ч а ю щ и й с я тем, что предел выносли. вости элемента при асимметричных ци.Ла определяют по следующему соотношению