Нагружения соответствует

. „ „. вычисления коэффициентов нагрузки в более об-случаях нагружения соединения пр водятся в ГОСТ 21425—75.

Логика определения текущей деформации в точке с максимальной интенсивностью напряжений в зависимости от степени нагружения соединения с порами, упрочняемости материала и поправочной функции F показана на номограмме стрелками (сплошные линии на рис. 5.4). Оценка критических напряжений ст"? , при которых произойдут локальные разрывы на контуре поры, представляет обратную задачу, и логика ее решения показана на номограмме прерывистой линией. При этом для определения Е"Р применяют диаграммы пластичности конкретных материалов /24/.

В основу расчетной модели была положена классическая теория течения. Материалы М и Т соединения принимали идеально упруго-пластическими в соответствии с принятыми допущениями (см. раздел 3.2). В силу симметрии рассматривали одну четверть стыкового соединения (рис. 3.6). Расчеты выполняли для реальных значений степени механической неоднородности А'в - 1.25; 1,5; 2,0; 4,0 при вариации относительных толщин прослоек к (к = 0,0625; 0,125; 0,25; 0,50) и показателя дву-хосности нагружения соединения п (п = 0; 0,3; 0,5; 0.7; 1,0).

2. Условие отсутствия скольжения в соединении. Определение необходимого натяга. Посадки с нятягом обеспечивают точное центрирование деталей, т. е. совпадение их осей после сборки. Поэтому иногда их применяют только с этой целью. В тех же случаях, когда эти посадки предназначены для передачи осевой силы или крутящего момента с вала на втулку (или наоборот), прочность соединения должна быть проверена расчетом. На рис. 14.2 представлена схема нагружения элемента поверхности распределенными силами трения рп, Prz> возникающими под действием комбинированного нагружения соединения осевым усилием РА и моментом Т. В силу осевой симметрии элементарные силы трения распределение по поверхности равномерно и значение рп определяется из очеви^-

2. Виды нагружения плоскости разъема. В большинстве случаев поверхность разъема узла, собранного на винтах, бывает плоской (реже полуцилиндрической или составленной из нескольких плоскостей). Напряженное состояние, возникающее на поверхности разъема под действием внешней нагрузки, можно представить как сумму напряженных состояний, соответствующих двум частным случаям нагружения соединения. В первом случае внешняя нагрузка действует в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема. Во втором она действует в самой этой плоскости. Каждая из этих нагрузок может^быть представлена главным вектором FS и главным моментом MX- Обычно фигура плоскости разъема имеет две взаимно перпендикулярные оси симметрии. Винты (болты, шпильки) также располагаются симметрично относительно этих осей. Сила FS приложена в пересечении осей симметрии, т. е. в центре тяжести площади разъема.

Логика определения текущей деформации в точке с максимальной интенсивностью напряжений в зависимости от степени нагружения соединения с порами, упрочняемости материала и поправочной функции F показана на номограмме стрелками (сплошные линии на рис. 5.4). Оценка критических напряжений а?? , при которых произойдут локальные разрывы на контуре поры, представляет обратную задачу, и логика ее решения показана на номограмме преры-

В основу расчетной модели была положена классическая теория течения. Материалы М и Т соединения принимали идеально упруго-пластическими в соответствии с принятыми допущениями (см. раздел 3.2). В силу симметрии рассматривали одну четверть стыкового соединения (рис. 3.6). Расчеты выполняли для реальных значений степени механической неоднородности А"в = 1,25; 1,5; 2,0; 4,0 при вариации относительных толщин прослоек к (к = 0,0625; 0,125; 0,25; 0,50) и показателя дву-хосности нагружения соединения п (п = 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0).

Рис. 3.37. Зависимость параметра нагружения соединения п от геометрической формы и степени компактности его поперечного сечения

На графике фиг. 10 сопоставлены три случая нагружения соединения, значения усилий для которых приведены в табл. 5.

а) сохранение прямолинейности поверхности стыка при всех фазах нагружения соединения, практически достигаемое за счёт увеличения жёсткости сопрягаемых деталей;

Случай шестой. При общем случае нагружения соединения, слагающие действующего усилия Q, Rx и Ry (фиг. 45) расположены в плоскостях, параллельных плоскостям симметрии стыка, хх, уу. Решение задачи об отыскании наиболее нагружённого болта группы базируется на методике, изложенной для пяти предыдущих случаев нагружения.

Скорость деформации, соответствующую статическому нагружению, можно представить в виде ё-ю = v0s, где условная частота нагружения соответствует статическому деформированию. Следовательно

Скорость деформации, соответствующую статическому нагружению, можно представить в виде iio-v0E , где условная частота нагружения соответствует статическому деформированию. Следовательно

трещины позволяет провести расчет с единых позиций периода зарождения трещины для разных длин трещины и условий образования концентратора [104]. Проверка предложенного метода была проведена на плоских образцах 20x30x120 мм для отверстий диаметром 1,5; 2 и 6 мм, а также на образцах в форме круглого диска диаметром 85,4 мм с длиной надреза 12,8 мм и радиусом в вершине Рй = 0,75; 2,0 и 6,5 мм. Образцы были изготовлены из алюминиевого сплава Д16чТ1 и низкоуглеродистой стали 08КП. Испытания выполнены с частотой нагружения 10-15 Гц при асимметрии цикла 0,1. Анализ полученных результатов эксперимента показывает, что при начальном размере трещины 0,1-0,22 мм определяемое раскрытие вершины концентратора удовлетворительно описывает экспериментальные данные в области длительностей зарождения трещины до 107 циклов. При этом с переходом к наработкам 105 и 106 циклов для алюминиевого сплава и для сплавов на основе железа соответственно дальнейшему увеличению числа циклов нагружения соответствует едва выраженная зависимость раскрытия вершины концентратора от длительности циклического нагружения к моменту появления трещины. Меньшие наработки указывают на существенную долю именно периода роста трещины в оцениваемом периоде зарождения трещины по критерию достижения некоторой начальной длины. При этом характер изменения периода зарождения трещины подобен рассматриваемому характеру изменения периода роста трещины при разной наработке. Это подтверждают результаты экспериментальных исследований образцов, имитировавших нагружение сваренных встык двух пластин толщиной 40; 22 мм из сталей с различным содержанием углерода 0,07; 0,08 % и пределом текучести 479; 452 МПа соответственно [105]. Момент возникновения трещины оценивали по методу падения электрического потенциала на 5 %. Были исследованы разные варианты сварки. Во всех случаях связь между периодом зарождения трещины Njn и долговечностью до разрушения Nf описывалась единой зависимостью

ке усталостных трещины от микроскопического к мезоскопическому масштабному уровню. Для процессов пластической деформации мезоскопи-ческий масштабный уровень соответствует интервалу размеров дислокационных структур 0,1-3 мкм или (0,1-3)- 10~6 м (см. главу 3). Продвижение трещины в цикле нагружения соответствует приблизительно половине раскрытия берегов трещины. В связи с этим на мезоскопическом масштабном уровне единичный акт прироста трещины следует относить к интервалу 0,05-1,5 мкм или (0,05-1,5)- 10~6 м. Необходимо подчеркнуть, что представленные величины служат оценкой границ масштабного уровня и могут отличаться для сплавов на разной основе.

формирования псевдобороздчатого рельефа, если выполняется условие AKi < (AK])i2- Появление асимметрии цикла за счет растяжения материала при том же размахе КИН приводит к смене механизма разрушения, что реализуется при меньших величинах размаха (AKi)12, чем при пульсирующем цикле нагружения. Поэтому большей асимметрии цикла нагружения соответствует меньшая величина размаха в момент смены механизма разрушения при прочих равных условиях. Однако сами переходы могут быть реализованы только до тех пор, пока может быть превышена определенная пороговая, минимальная величина размаха КИН — (АК{)™п. При достижении некоторой асимметрии цикла рассматриваемая минимальная величина порогового размаха КИН не может быть достигнута. Дальнейшее увеличение асимметрии цикла будет связано с развитием трещины только на первой стадии, на масштабном микроскопическом уровне, вплоть до перехода к нестабильному разрушению.

Вращение ЗК главного редуктора вертолета Ми-6 осуществляется с частотой 7800-8300 об/мин. Каждый зуб входит в зацепление 1 раз за оборот колеса. Поэтому частота накопления повреждений от единичного цикла нагружения соответствует частоте вращения колеса.

Представленная выше закономерность формирования рельефа излома позволила заключить, что она отвечает равномерному действию повторяющейся нагрузки. Такой вид нагружения соответствует только циклу ЗВЗ. От вибрационной нагрузки, имеющей случайный характер под дей-

Однозначную трактовку излома затрудняет то, что в ряде случаев различным видам нагружения соответствует в основных чертах один и тот же характер разрушения, в то же время одинаковый вид нагружения в зависимости от состояния материала может привести к разрушению разного характера. Например, при усталостном нагружении листовых образцов из алюминиевого сплава системы А1—Си—Li в состоянии фазового старения наблюдается внутризеренное разрушение, в состоянии коагуляционного старения — межзеренное. Внутризеренное разрушение набюдается в большинстве материалов при однократном нагружении, усталости, а также замедленном разрушении при нормальной температуре, например в ряде титановых сплавов с псевдоальфа-структурой (ОТ4, ОТ4-1).

Экспериментальные значения а (рис. 2.2.2) определялись для различных образцов и полуциклов нагружения графическим решением уравнения (2.2.1). При этом характерно, что изменение а с числом полуциклов нагружения соответствует характеру поцикло-вой трансформации ширины петель гистерезиса материалов и может быть выражено^функцией того же вида

Даже хорошо отожженные металлы содержат большую плотность дислокаций, оцениваемую приблизительно 106—108 см~2. При пластических деформациях металлов плотность дислокаций значительно возрастает и может достигать 10"—1012 см~2 и выше. Однако плотность дислокаций увеличивается не только при пластических деформациях статического нагружения. Большинство экспериментальных работ, посвященных исследованию дислокационной структуры при усталости и ультразвуковых колебаниях, показывает, что, несмотря на относительно малые амплитуды напряжений (деформаций), плотность дислокаций возрастает в процессе циклического нагружения. После некоторого числа циклов нагружения она достигает определенной величины «насыщения» и в дальнейшем остается практически постоянной. Большей амплитуде напряжения (деформации) циклического нагружения соответствует и большая величина «насыщения» плотности дислокаций. Полученная при этом дислокационная структура зависит не только от величины амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, но и от кристаллического строения материала и температуры, при которой проводится эксперимент.

Представляет интерес то обстоятельство, что среднее расстояние между каналами соответствует среднему расстоянию между полосами, обнаруживаемыми на поверхности с помощью оптического микроскопа (рис. 2). Важно, что в случае, представленном на рис. 2, полосы видны на поверхности, параллельной вектору Бюргерса дислокаций, со знакопеременным движением которых связано образование канала. Следует отметить, что более высокой амплитуде нагружения соответствует более отчетливый рельеф на поверхности.