Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
44
Добавлен:
27.05.2014
Размер:
35.33 Кб
Скачать

4.1.Цикл.Типы разрушения

Усталостное разрушение- процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных во времени напряжений, приводящих к образованию трещин, их развитию и разрушению материала.

Цикл- совокупность последовательных напряжений за период.

Циклическая долговечность (N_сигма)- число циклов до напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины или до усталостного разрушения.

Для элементов с переменными во времени нагрузками необходимо производить проверку прочности с учетом сопротивления усталости.

Статика: СИГМА=СИГМА(x,y,z)

P(t)=P=const.

Условие разрушения: СИГМА=СИГМАв – предел прочности

Рис.4.1

Динамика: СИГМА= СИГМА(x,y,z,t)

Простейший вариант: зависимость от времени – периодическая. P(t),СИГМА(t) – периодические функции ,т.е СИГМА(t+T)=СИГМА(t)

СИГМАs=max|СИГМА(t)|

-разрушение длительный процесс

-разрушение при напряжении СИГМАs<СИГМАв

Рис.4.2

СИГМАм=(СИГМАmax+СИГМАmin)/2- среднее напряжение

СИГМАа=(СИГМАmax-СИГМАmin)/2- амплитудное напряжение(всегда положительное)

Коэффициент асимметрии цикла – r=СИГМАmin/СИГМАmax

Переменности напряжений недостаточно для образования трещин. Необходимо, чтобы эти напряжения превышали некоторую величину – предел выносливости СИГМА_-1.

Циклы:

|СИГМАm|>=СИГМАа – знакопостояные циклы

|СИГМАm|<СИГМАа – знакопеременные циклы

Частные случаи циклов:

а) Постоянный цикл: СИГМА(t)=const, СИГМАmax= СИГМАmin=СИГМАm,СИГМАа=0,r=1

б) Симметричный цикл: СИГМАm=0,СИГМАmax=СИГМАа, СИГМАmin=-СИГМАа,r=-1

в) Пульсационный цикл: СИГМАmax>0, СИГМАmin=0, СИГМАm=СИГМАа=СИГМАmax/2>0,r=0

и др.

Типы разрушения:

1.Квазистатическое разрушение

СИГМАs примерно равна СИГМА_-1, N*-10^2. Происходят значительные пластические деформации

2.Малоцикловая усталость

СИГМАs примерно равна СИГМАт, N*-10^2-10^4. Заметные пластические деформации

3.Многоцикловая усталость

СИГМАs<СИГМАt(предел текучести), N*-10^4-10^7. Разрушение хрупкое.

Характер разрушения при многоцикличной усталости

Локальные источники концентрации напряжений (микротрещины, включения и т.п)

  1. При действии циклической нагрузки – происходит рост микротрещин

  2. Слияние микротрещин, образование макротрещин, т.е. уменьшение рабочей площади сечения.

За счет этого – рост фактических напряжений.

Fo – начальная площадь сечения

СИГМАном=p/Fo

Fnt-фактическая площадь

СИГМАnt=p/Fnt

Рис.4.3.

0<=t<=t` - развитие микротрещин

t`<=t<=tразр - развитие макротрещин

t=tразр – разрушение

Соседние файлы в папке 4.Циклич.напряж