Задание 2

Задача 1. Гладкий цилиндрический образец диаметром =8 мм и расчётной длиной =80мм испытывается статической растягивающей нагрузкой на разрыв по ГОСТ 1497-84.Для заданного варианта материала (табл. 1) определить стандартные механические свойства:

- –условный предел прочности, МПа;

- –условный предел текучести, МПа;

- -относительное удлинение, % ;

- -относительное сужение, %.

Нагрузки для расчёта условных напряжений приведены в килоньюто-нах (кН).

Задача 2. На цилиндрических гладких образцах диаметром d=8 мм определяется предел выносливости по ГОСТ 25.502-79. Нагрузка осевая, знакопеременная на растяжение – сжатие по симметричному циклу. База испытаний по количеству циклов нагружения N≤ цик-лов. По результатам испытаний по кривой усталости (кривая Вёлера) определён предел выносливости для каждого материала (табл.2).

Таблица 2. Варианты к задаче 2.

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Предел выносли- вости , МПа	193	191	235	270	331	392	363	470	461	540

Для заданного варианта материала построить схематизированную диаграмму Смита по значениям , , . С помощью диаграммы: - определить – предел выносливости материала при отнулевом цикле нагружения, МПа;

-определить характеристики циклов нагружения для точек 1 и 1’, лежащих на луче под углом α = 75°ниже и выше линии , и отобра-

зить их графически.

Таблица 1. Варианты к задаче 1

Номер варианта	Материал	Марка материала	Данные исытаний
			Нагрузка для расчёта условных напряжений		Длина расчётной части образца после разрыва	Диаметр образца в месте разрыва
			, кН	, кН	, мм	,мм
1	Сталь конструкционная, углеродистая качественная	20	21,10	14,07	99,20	5,45
2	Сталь обыкновен-ного качества горячекатаная	ВСт3сп	22,10	12,31	102,40	5,25
3	Сталь конструкци-онная, низколеги-рованная	09Г2	22,36	15,32	96,80	4,75
4	Жаропрочная сталь аустенитная	12Х18Н12Т	31,65	15,57	121,60	4,40
5	Сталь конструкци-онная, углеродис-тая качественная	45	33,16	24,11	93,60	6,05
6	Инструментальная сталь, валковая	60ХН	46,22	26,12	84,00	7,75
7	Жаропрочный сплав на никеле-вой основе	ХН77ТЮР	49,23	32,15	96,00	7,05
8	Сталь конструкци-онная, легирован-ная	30ХГСА	53,76	41,70	88,00	5,95
9	Сталь конструкци-онная,теплоустой-чивая	25Х2М1Ф	54,26	49,23	91,20	6,05
10	Рессорно-пружин-ная сталь	60С2ХА	99,47	91,94	84,80	6,75

Ответить на вопрос, что произойдёт с образцами, нагружаемыми по циклам точек 1 и 1’, если число циклов N> .

Задача 3. Стержень из материала по варианту задания диаметром d=50 мм в процессе работы нагружается осевой силой, циклически изменяющейся в пределах от +200 до – 80 кН. Определить коэффи-циент запаса прочности стержня по пределу выносливости и срав-нить с коэффициентом запаса прочности по пределу текучести .

Условный предел текучести определён в задаче 1, предел выносливости для заданной асимметрии цикла вычисляется по диаграмме Смита (задача 2) . Эффективный коэффициент концентрации напряжений =1,25. Принять коэффициент приведения по масштабному фактору относительно лабораторных образцов меньшего диаметра ε = 0,78. По результатам сравнения и сделать вывод об опасности разрушения стержня от усталости, либо об опасности возникновения в нём пластических деформаций.