Оглавление:
Понятие об усталости материалов
- Концепция усталости материала Поведение механизма характеризуется движением звена и определенностью нагрузки, а также воспроизводимостью этих движений через определенные интервалы (периоды). Значительная часть элементов механизма (валы, зубья шестерни и т. Д.) Подвергается механическим нагрузкам, размеры и знак которых периодически меняются во время работы. Обратите внимание, что такие нагрузки вызывают разрушение компонентов при значительно меньших напряжениях, чем конечное напряжение (предел текучести) при статической нагрузке.
Отказ начинается с образования микротрещин на поверхности элемента. Микротрещины развиваются глубоко в материале и уменьшают площадь поперечного сечения детали. Когда поперечное сечение становится слабым, происходит внезапное разрушение. На поверхности разрушения появляются две отличительные зоны: зона медленного развития трещин и зона внезапного разрушения. Процесс постепенного накопления повреждений под действием многократного переменного напряжения выше определенного уровня является внешним проявлением свойств материала (электропроводности, микротвердости и т. Д.),
Тип разрушения материала при переменной циклической нагрузке очень отличается от типа разрушения при статической нагрузке. Людмила Фирмаль
Зарождения и развития трещин. Отказ от усталости, называемый усталостью, который в конечном итоге приводит к выходу элемента из строя, представляет собой длительный процесс, связанный с несколькими нагрузками и подачей. Свойство материала (продукта), который противостоит усталости, называется долговечностью или усталостной прочностью. Набор последовательных значений напряжения за период времени называется циклом напряжения (нагрузка). Обратите внимание, что сопротивление усталости зависит от максимальных и минимальных напряжений цикла, их отношения, а не от напряжения закона изменения (синусоидального, треугольного, трапециевидного и т. Д.).
В петле. Предполагается, что напряжение изменяется со временем по закону, близкому к синусоидальной (рис. 5.32). Цикл стресса характеризуется следующими значениями: максимальный налог и мини Максимальное и минимальное напряжение относительно низкого аминного напряжения, то есть алгебраическое (чувствительное к знаку) напряжение. Среднее напряжение am равно алгебраической полусумме max и omin (am = (Gmax + amin) / 2); амплитуда цикла напряжений oa равна половине разницы между o ^ и a ^ n (afl = (amax -amin) ) / 2); коэффициент асимметрии цикла R, отношение минимального напряжения к максимальному напряжению, т. Е. R = a ^ n / asah • 5,32 на рисунке, a обозначает цикл асимметричного напряжения, когда | a | amin | ,
- На самом деле наиболее распространены симметрия (рис. 5.32, в) и нулевые (рис. 5.32, б) циклы напряжений. Для симметричных циклов atax = a, tfmin = _a> aa- = 0, R = -1, для нулевых циклов (пульсация) -axax = ^ min = 0, aa = at = a / 2, R = 0, Где a-максимальное напряжение цикла. Постоянное статическое напряжение (рис. 5.32, г) можно рассматривать как частный случай параметра с параметрами amax = amin = am = о и aa = 0уR = +1. Самый опасный симметричный дорожный цикл. Святой F V / V T> l J V J ‘• /
Рисунок 5.32 Все циклы переменного напряжения, кроме симметрии, называются асимметрией. Циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии R называются одинаковыми. Все вышеперечисленные свойства и отношения остаются в силе, когда a заменяется на t под действием переменного касательного напряжения.
Смотрите также:
Решение задач по прикладной механике
Если вам потребуется помощь по прикладной механике вы всегда можете написать мне в whatsapp.
