Асимметричном нагружении

ции не происходит принципиальное изменение в условиях раскрытия берегов трещины по отношению к одноосному растяжению и доминирует нормальное раскрытие ее берегов, все сказанное выше остается качественно подобным одноосному нагружению. Именно это существующее подобие в протекании процессов разрушения материала вдоль всего фронта трещины позволяет с единых позиций рассматривать роль двухосного асимметричного нагружения в кинетике усталостных трещин и вводить общую корректировку кинетических параметров роста трещин через соответствующую поправочную функцию в виде

Вот почему описание кинетики усталостных трещин в условиях двухосного нагружения правомерно осуществлять единой кинетической кривой на основе эквивалентного коэффициента интенсивности напряжения, который в случае двухосного асимметричного нагружения определяют по соотношению (6.1). В него входит поправочная функция на роль второй компоненты нагружения, асимметрию цикла и в нем учитывается возможное взаимное влияние указанных параметров друг на друга.

в общем случае может указывать либо на изменение условий нагружения диска, либо на достижение предельных состояний материала по критериям, отвечающим дискретным переходам от одних механизмов разрушения к другим при стационарном нагружении. Для циклического развития трещин в условиях асимметричного нагружения такими критериями являются пороговые значения максимального КИН цикла и размаха этого коэффициента, при превышении которых титановый сплав начинает разрушаться по границам фаз. Каких-либо существенных изменений условий работы диска в эксплуатации не наблюдалось, что указывает на достижение при развитии трещин в диске пороговых значений J
Цикл нагружения ЗК состоит из первоначального возрастания максимального уровня эквивалентного напряжения при запуске редуктора с наложением на этот уровень асимметричного нагружения от контакта зубьев работающего колеса. Сами зубья подвергаются изгибу. Максимальный уровень напряжения от изгиба работающих зубьев реализуется у их основания во впадине. Особенность формы цикла нагружения зубьев заключается в его несимметричности. В момент вхождения

Для испытаний на усталость и виброползучесть в условиях высокочастотного асимметричного нагружения со средним сжимающим напряжением при растяжении-сжатии с частотой около 10 кГц при комнатной и повышенных температурах создана магнитострикционная установка [156], в основу которой положен принцип возбуждения продольных резонансных колебаний в статически нагруженной механической системе, включающей образец.

Одним из основных вопросов оказывается при этом влияние односторонне накопленных пластических деформаций на рост исходного сопротивления тензорезистора в ходе повторного знакопеременного деформирования. Для изучения указанных особенностей процесса проведен цикл испытаний [20], включающий соответствующие режимы деформирования. Были выполнены режимы жесткого асимметричного нагружения, когда размах цикли-

Критерий термоусталостной прочности в деформационном выражении можно записать и для асимметричного нагружения. По Заксу и Марину для изотермического нагружения следует исходную пластичность уменьшить на долю пластической деформации, которая создается дополнительной механической нагрузкой ат, вызывающей асимметрию цикла. Используя подобный подход, можно уравнение (5.44) для асимметричного неизотермического нагружения представить в виде

Пороговые значения AKth для свободного аустенитного наплавлешгого слоя более низкие (особенно в области асимметричного нагружения), чем значения для основной GrMoV стали.

Если основываться на результатах1 исследований сопротивления усталости в условиях стационарных режимов асимметричного нагружения (при г> —1), необходимо принять, что статические нагрузки, вызывающие снижение характеристик сопротивления усталости при стационарных режимах, будут также cnoco6cfBOBaTb снижению границы повреждающих напряжений и при программируемых режимах. Это условие можно записать в виде

На рис. 69 представлена гидравлическая схема установки, в которой можно осуществлять режимы ступенчатого нагружения с выдержками разной длительности, пульсирующего и асимметричного нагружения гидравлическим давлением, а также однократные испытания до разрушения. Рабочая жидкость от гидронасоса 2 подается через обратный клапан 3 на двухходовой ЭГР 4, который переключает линию подачи от насоса 2 к испытуемому изделию 1 или к линии сброса. Пределы изменения давления в системе задаются от электроконтактного манометра 5, параллельно которому установлен для повышения точности задания уровня давлений образцовый манометр 6. Система управляется автоматическим электронным устройством 7. Для осуществления повторного нагружения с выдержками на разных уровнях нагрузки в систему включается дополнительный ЭГР 8.' Система нагружения может быть доукомплектована тензостанцией, регистрирующей показания тензорезисто-ров, наклеиваемых при натурных испытаниях главным образом на участки концентраторов напряжений, т. е. в зонах наибольшей неравномерности деформированного состояния, а также в регулярных сечениях для измерения номинальных деформаций.

Тогда допускаемое число циклов нагружения может быть определено как меньшее из принятых в [13] уравнений типа (2.2), (2.3) кривых усталости для жесткого асимметричного нагружения при а* = ёаот. Коэффициенты запаса по местным условным упругим напряжениям и долговечности принимают соответственно [10, 11, 13] равными 2 и 10.

При знакопеременном нагружении, например при симметричном мягком цикле нагружения, в результате SD эффекта накопление пластических деформаций может носить односторонний характер. Этот же фактор может оказывать влияние и при асимметричном нагружении.

Имеются попытки представить полные диаграммы усталости в аналитической форме [ 165] . Для определения предела выносливости сплавов ОТ4 и ВТ6 при асимметричном нагружении с достаточной достовер-

Отсутствие задержки роста трещины позволило провести моделирование роста усталостных трещин после перехода на новый уровень многопараметрического цикла нагружения с использованием единой кинетической кривой (5.63)-(5.64) и поправочных функций (6.40) и (6.41), которые характеризуют рост трещины при стационарном двухосном асимметричном нагружении плоских пластин со сквозной центральной трещиной (рис. 8.13). На первоначальном этапе роста трещины имеет место удовлетворительное соответствие результатов моделирования с экспериментальны-

Установка4* для испытания на усталость при плоском изгибе имеет центробежный нагружатель. Для обеспечения возможности испытания образцов при асимметричном нагружении она снабжена тягой, жестко соединенной с одной из маховых масс и подпружиненной со стороны второй массы 2 (рис. 87). В массе / закреплен центробежный вибратор 3. С этой же массой жестко соединена тяга 4, пропущенная через отверстие в массе 2 и соединенная с пружиной 5. Перед началом испытания затягивают гайку 6, и пружина 5 передает изгибающий момент на образец 7. Изменяя число оборотов вибратора, можно изменять степень асимметрии.

24. Дульнев Р. А., Бычков Н. Г. Термическая усталость жаропрочных материалов при асимметричном нагружении. — Проблемы прочности, 1976, № 5, с. 19—24.

где AOR, BaR — параметры упрощенного уравнения при асимметричном нагружении. Опытные данные для образцов, подверженных от-нулевому растяжению, хорошо аппроксимируются зависимостью (16), что позволяет эту зависимость считать пригодной и для других циклов [5].

5. Нгуен Чонг Гиеп, Олейник Н, В, Применение упрощенного уравнения подобия усталостного разрушения для оценки сопротивления усталости деталей машин при асимметричном нагружении.— Детали машин, 1980, вып. 31, с. 89—92.

Пороговые значения, определенные в аустенитной наплавке, во всем исследуемом диапазоне асимметрии нагружения R более низкие, чем для основной CrMoV стали. Максимальное различие наблюдается при асимметричном нагружении R = 0, где среднее значение AKth для основной стали равно 484 МПа • мм'/2, а для слоя наплавки — 186 МПа • мм''*. В области пульсирующего нагружения с высокой асимметрией (It = 0,9) регрессионное значение понижается до 100 или до 70 МПа • мм'/2.

Рекомендуется подключать делительный клапан вблизи рабочих цилиндров, так как в противном случае возможные большие объемы масла, заключенные между клапанами и цилиндрами, благодаря сжимаемости масла и деформациям трубопроводов и цилиндров, несколько увеличивает рассогласование в работе силовых цилиндров особенно при асимметричном нагружении цилиндров.

Сопротивление усталости сталей при асимметричном нагружении

Приведенные значения коэффициента г;а нельзя считать общими для всех случаев, так как для указанных сталей (особенно легированных) значительное изменение свойств (в том числе и сопротивление усталости) может быть вызвано термической и механической обработкой. Так, Д. С. Еленевский [32], исследовавший влияние поверхностного упрочнения цементацией стали на ее сопротивление усталости при асимметричном нагружении, получил $в = 0,12-^-0,64.