Теоретическая часть. Усталостное разрушение металлов является специфическим разрушени­ем и обладает рядом особенностей:

Усталостное разрушение металлов является специфическим разрушени­ем и обладает рядом особенностей:

- происходит в условиях циклических нагрузок, повторяющихся мно­гократно;

- происходит без внешних признаков пластической деформации;

- начинается с поверхности;

- возможно при величинах напряжений значительно меньших, чем значения статического предела прочности;

- имеет характерный излом, включающий 2 зоны;

Чувствительно к концентратору напряжений и сопротивление усталостному разрушению в сильной мере зависит от цикла нагружения. В зависимости от величины и знака напряжений различа­ют следующие циклы нагружения (рисунок 10.1):

- симметричный знакопеременный цикл нагружения;

- несимметричный знакопеременный цикл нагружения;

- от нулевой положительный;

- от нулевой отрицательный.

Самым жестким циклом нагружения является симметричный знакопере­менный цикл нагружения. Каждый цикл нагружения характеризуется максимальным и минимальным напряжением, средней величиной напряжений

(10.1.)

и амплитудой нагружения

(10.2.)

и коэффициентом асимметричности

(10.3.)

а- симметричный знакопеременный;

б- от нулевой положительный;

с- несимметричный знакопеременный;

d- от нулевой отрицательный.

Рисунок 10.1. Циклы нагружения при испытании на усталость:

1-материалов с физическим пределом выносливости;

2 -материалов, не имеющих физического предела выносливости.

Рисунок 10.2. Диаграмма усталости

Испытание на усталость является стандартным видом испытания. ГОСТ 2860-65 регламентирует условия испытания на усталость гладких и надрезанных образцов.

Основными требованиями ГОСТа являются:

1. Для построения кривой усталости и определения предела усталос­ти испытывают не менее 10 образцов, при этом каждый образец испытывают на одном уровне напряжений до разрушения или до базового числа циклов нагружения.

2. База испытания для определения предела усталости должна быть не ниже:

а) 10⁶ циклов для сталей;

б) 100*10⁶ циклов для легких и других цветных сплавов;

3. Образцы изготавливаются по второму классу точности.

4. Точность измерения образцов должна быть не ниже,

5. Установка и закрепление образцов не должны вызывать дополнительных напряжений от биения и несоосности образцов и захватов.

6. На уровне предела усталости необходимо испытывать минимум 2 об­разца.

7. Кривые усталости строятся в координатах σ – M.

Если кривая усталости выходит на горизонталь, то величина напряжения, соответствующая горизонтальному участку, определяет физический предел усталости, рис.10.2. (кривая I). Если на кривой нет горизонтального участка, то предел усталости определяется по базовому числу циклов на­гружения для данного сплава (кривая 2),

Поиск по сайту: