Минимальное напряжение

(рис. 327, б). При этом цикле максимальное и минимальное напряжения одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку; из выражения (3.9) следует, что в данном случае R=—1.

(рис. 2.164, б). При этом цикле максимальное и минимальное напряжения одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку; из выражения (2.99) следует, что в данном случае R = — I.

Большая часть известных данных об усталости была получена из испытаний при симметричном цикле напряжений, т.е. при среднем напряжении цикла, равном нулю. Это является главным образом следствием того, что усталостные характеристики легче всего получать на машинах при изгибе с вращением, которые не позволяют осуществить среднее напряжение. Однако в рабочих условиях многие детали конструкций подвергаются действию напряжений с асимметричным циклом. Коэффициентом асимметрии цикла напряжений называют характеристику степени асимметрии цикла напряжений, равную отношению минимального напряжения цикла к максимальному Rn = cTmin/Omax или RT = Tm(n/Tmax (часто обозначают просто R). В случае определения циклической трещиностойкости R = Pmjn/Pmax= Kmin/K.max. Цикл называется симметричным, когда R = -1, т.е. максимальное и минимальное напряжения равны по величине, а среднее напряжение цикла равно нулю. Предел выносливости симметричного цикла обозначается как o.j.

1 Io оси ординат диаграммы откладывают максимальное и минимальное напряжения цикла, а по оси абсцисс - среднее напряжение цикла ат. Построенные таким образом две ветви кривой ограничивают область условий, при которых разрушение отсутствует. Отрезок ординаты между максимальным и минимальным напряжениями соответствует размаху напряжений цикла 2аа. Биссектриса угла делит этот отрезок пополам, так что между осевой и граничными линиями заключена амплитуда напряжения цикла оа. Луч, проходящий через начало координат диаграммы под углом 3, является геометрическим местом точек, характеризующих циклы с одинаковыми коэффициентами асимметрии. В начале координат среднее напряжение цикла равно нулю, а точка пересечения оси ординат и граничных линий соответствует пределу выносливости. При повышении среднего напряжения граничные линии максимального и минимального напряжений цикла сближаются и сливаются в точке, в которой амплитуда напряжений цикла а:1 = 0 и которая соответствует квазистатическому временному напряжению. Поскольку для определения предела выносливости все связанные с большой пластической деформацией нагрузки не представляют интереса, диаграмма предельных напряжений цикла в верхней части дана пунктиром.

* Симметричный цикл напряжений — это цикл, у которого максимальное и минимальное напряжения равны по абсолютному значению, но противоположны по знаку.

** Асимметричный цикл напряжений — это цикл, у которого максимальное и минимальное напряжения имеют разные абсолютные значения.

Симметричный цикл напряжений — цикл, у которого максимальное и минимальное напряжения равны по величине, ио противоположны по знаку.

Асимметричный цикл — цикл, у которого максимальное и минимальное напряжения имеют разную абсолютную величину.

но ни максимальное, ни минимальное напряжения не ограничиваются непосредственно статической прочностью.

Ранее указано, что повреждаемость в обоих полуциклах минимальна при таком сдвиге петли 0—е вверх, при котором максимальное и минимальное напряжения цикла находятся примерно в одинаковом соотношении с пределом текучести материала соответственно при температуре W и WE. При этом цикл на-гружения асимметричен как по напряжениям, так и по деформациям. Поскольку при неизотермическом натружении понятие симметричного и асимметричного цикла должно быть основано не только на величинах предельных напряжений и 'деформации: в цикле но и на соотношении долей повреждаемости, то и уравнения типа (5.87) —(5.90) для термической усталости оказываются непригодными. Кроме того, по-прежнему остается неясным при какой температуре следует определять механические свойства Е, гр, сгв, если температура в цикле изменяется от fmin

Различают следующие основные циклы напряжений: асимметричный цикл — цикл, у которого максимальное и минимальное напряжения имеют разную величину;

исходит перемещение дислокаций, производящих деформацию и работу. Таким образом, дислокации обладают определенной силой и мощностью. Сила дислокации пропорциональна приложенному напряжению к вектору Бюргерса (межатомное расстояние а). Для перемещения единичной дислокации в идеальном кристалле требуется следующее (минимальное) напряжение сдвига тс:

атт — азаг + G«, — <7,м — минимальное напряжение ) '

Из соотношения (11. 16) следует, что напряжение внутри цилиндра изменяется по закону прямой линии пропорционально расстоянию от оси вращения. Минимальное напряжение, равное нулю, имеет место в центре поперечного сечения, а максимальное — на поверхности цилиндра (рис, 133, в).

Крепление внутреннего конца пружины на валике должно обеспечивать минимальное напряжение в материале пружинной ленты. Элементы крепления внутреннего витка (головки винтов и др.) углубляются и не должны оказывать действия на последующие витки (рис. 327, а—д)

Упругая деформация по величине весьма незначительна. Для низкоуглеродистых сталей она не. превышает 0,2%. Минимальное напряжение, при котором происходит такое удлинение образца без увеличения нагрузки, называется физическим пределом текучести

Рис. 7.12. Время до разрушения и минимальное напряжение растрескивание стали с 0,4 % С как функция содержания водорода. Образцы наводороживались предварительной катодной поляризацией, затем отжигались при 150 °С для уменьшения содержания водорода [57]

Характеристиками цикла переменных напряжений являются: °шах — максимальное напряжение цикла; еттш—минимальное напряжение цикла; ат—среднее напряжение цикла, аа — амплитуда напряжений цикла.

цикла crmax; наименьшее по алгебраической величине напряжение — минимальное напряжение цикла amin; среднее напряжение цикла ат, равное алгебраической полусумме максимального и минимального напряжений, т. е.

Совокупность последовательных значений переменных напряжений за один период процесса из изменения называется циклом. Обычно цикл напряжений представляют в виде графика, в котором по оси абсцисс откладывают время, а по оси ординат — напряжение. На рис. 2.164, а показан такой график для некоторого произвольного, или, как говорят, асимметричного, цикла. На графике указаны характерные параметры цикла: наибольшее по алгебраической величине напряжение — максимальное напряжение цикла атах; наименьшее по алгебраической величине напряжение — минимальное напряжение цикла 0min; среднее напряжение цикла от, равное алгебраической полусумме максимального и минимального напряжений, т. е.

Если максимальное или минимальное напряжение цикла равно нулю, то его называют пульсирующим или отнулевым (для цикла на рис. 15.1,в г = 0).

Рис. 63. Кривые коррозионного растрескивания стали 12ХНЗА в 3 %-ном водном растворе NaCl после термической обработки по режимам 1—5, (см. табл. 61), а — предельное минимальное напряжение, выдерживаемое образцом без разрушения; Ор — разрушающее напряжение на воздухе