1 Задание и исходные данные

1. Охарактеризовать сплав ХН73МБТ (ЭИ698) (химический состав, механические и технологические свойства, область применения).

2. Для сплава ХН73МБТ (ЭИ698) (таблица 1) получить параметры функций, аппроксимирующих кривую статического деформирования в координатах «истинное напряжение ~ логарифмическая пластическая деформация» в виде , а также циклической кривой для симметричного цикла ( ) и пульсационного (отнулевого) цикла ( ). Построить соответствующие графики и сопоставить их в диапазоне деформаций . Оценить степень циклического упрочнения (разупрочнения) материала при малых ( ) и больших ( ) амплитудах деформации. Сделать вывод о характере поведения жаропрочного сплава в обоих случаях циклического нагружения.

Таблица 1. Свойства сплава ХН73МБТ (ЭИ698) при статическом и циклическом нагружениях

T, °С	σ0,2, МПа	σВ, МПа	ψ, %	E·10-5, МПа	B, МПа	β	C	α
300	670	1020	24	1,98	1512	0,10	0,050	0,5

В таблице обозначено:

T – температура эксплуатации конструкции;

σ_0,2 – условный предел текучести при статическом растяжении;

σ_В – предел прочности при растяжении;

ψ – относительное поперечное сужение, соответствует моменту разрушения;

E – модуль упругости;

B, β – постоянные материала для уравнения Морроу;

C, α – постоянные материала для уравнения Мэнсона-Коффина.

3. Для плоского стержня с галтельным переходом между участками (рисунок 1), нагруженного изгибающим моментом и нормальной силой, расчетом по критерию статической прочности определить предельную величину напряжения , отвечающую нормальным условиям эксплуатации. Расчет произвести по Нормам прочности [1], предусматривающим разделение напряжений на категории (мембранные, общие изгибные, местные и т.д.).

Рисунок 1. Плоский стержень с галтельным переходом между участками

4. Используя справочные данные [2], определить теоретический коэффициент концентрации напряжений в опасной точке элемента конструкции для указанных значений отношений , (таблица 2).

Таблица 2. Геометрические и силовые характеристики для плоского стержня с галтельным переходом

0,07	1,5	2,0

5. Для симметричного и пульсационного циклов изменения изгибающего момента и нормальной силы в синфазном режиме с использованием соответствующих циклических кривых и формулы Нейбера определить число циклов нагружения до появления трещины усталости в зоне концентрации напряжений. Предполагается, что в номинальном сечении максимальное номинальное напряжение равно .

6. Определить величину амплитуды номинального напряжения в симметричном цикле, при которой стержень отработает 10³ циклов с запасом по долговечности [n_N] = 5. В расчете использовать полученные экспериментально кривые усталости, параметры которых представлены в таблице 1, и приближенное описание кривой усталости с помощью «уравнения универсальных наклонов» Мэнсона-Лэнджера

.

Сделать заключение о пригодности приближенного подхода Мэнсона-Лэнджера.