Напряжений соответствующий

из углеродистых сталей 12. ..20; для деталей из легированных сталей— 20.. .30. При отсутствии данных т при кручении можно принимать значения, приведенные для изгиба [9]; N0 — базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости; обычно принимают для сталей N0 = 107, для цвет-

Здесь NFrt—число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости зубьев на изгиб, JVF() = 4-106 для всех сталей; Л/2 определяют по формуле (3.133). При длительной работе передачи (/VX>4-106)/CF/.=1.

По табл. 8.6 интерполированием* находим число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости: для шестерни Л^Я01 = = 22,5- 106; для колеса NH02= 16,2- 106. Рекомендуется = NFQ = 4- 106 (см. § 8.16).

можно определить поле напряжений, соответствующее данной нагрузке. Полученные распределения оа(1) показаны на рис.4.

Рис, 1.43. Распределение нормальных напряжений по поперечному сечению бруса) а) суммарная эпюра; б) первое слагаемое напряжений, соответствующее N; в) второе влагаемое! соответствующее Мх; г) третье слагаемое, соответатвующее М ; д) озтаток — самоуравновешенная система внутренних сил.

12. Влияние высокого гидростатического давления. Высокое гидростатическое давление 1), накладываемое на поле напряжений, соответствующее тому или иному воздействию на образец (растяжение, кручение и т. п.), оказывает существенное влияние на свойства материала, обнаруживаемые в опытах на указанные воздействия. Ниже отмечаются некоторые характерные факты.

Базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости NUQ

Г.В.Карпенко с сотр. [36, с. 96-97] изучали влияние степени обжатия при прокатке на малоцикловую усталость плоских образцов из стали СтЗ в воздухе, 3 %-ном растворе NaCI и при электролитическом их наводоро-живании. Показано, что степень обжатия не однозначно влияет на характер изменения выносливости в различных средах. При испытании в воздухе наблюдается максимальное повышение долговечности при различных уровнях циклических напряжений, соответствующее степени обжатия 15—

7. Для мягких и среднетвёрдых сталей число циклов напряжений N^i, соответствующее началу выкрашивания,

И. По опытам автора, как с коническими, так и с цилиндрическими роликами (результаты опытов с цилиндрическими роликами в таблицах не приводятся), ограниченный предел контактной усталости продолжает снижаться с увеличением числа циклов напряжений свыше 10 млн. (опыты производились до ~ 100 млн. циклов). По опытам Бакингема, Нисихара и Кобаяси и Нимана, мягкие и среднетвёрдые стали имеют предел (истинный) контактной усталости при числе циклов менее 10 млн. По опытам Бакингема, твёрдые поверхности (//g > 450) не имеют предела контактной усталости при числе циклов напряжений менее 100 млн. По опытам же Нимана, число циклов напряжений, соответствующее пределу контактной усталости, для твёрдых поверхностей находится между 10 и 20 млн. Таким образом вопрос об истинных пределах контактной усталости как для мягких, так и для твёрдых поверхностей, поскольку экспериментальные данные противоречивы, остаётся открытым.

В случае критерия наибольших напряжений предельное значение первого инварианта тензора напряжений, соответствующее точке А на рис. 2.3, [/! (Г0)]пред = F+1 -\- F+2, а в случае использования прямой 3 I/J (Т0)]ПРед = F+1, если для определенности рассмотреть случай F+1- > F+z. Этому предельному значению соответствует точка В на рис. 2.3. Отношение указанных предельных значений (Р+1-\-Р+г)/Р^ — - 1 + F+2/F+1.

Коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий точному решению, имеет вид [7]

где К% — критический коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий критическому параметру нагрузки р*, которая вызывает рост трещины в теле с мгновенными характеристиками. Во многих случаях К можно представить в виде

В рамках линейно-упругой механики разрушения (ЛУМР) предел выносливости определяется пороговым значением КИН ЛКц„ при котором для данного уровня циклических напряжений трещина не будет распространяться, а для данной глубины трещины - размахом напряжений, который не способен вызвать ее распространения. Таким образом, уровень напряжений, соответствующий пределу выносливости, должен быть связан с заданной длиной трещины, как это показано на рис. 44. На этом рисунке совокупность значений напряжений предела выносливости для полного диапазона глубин трещин (например, от Ю"6 до 10"'м) дана из условия, что скорость роста трещины dl/dN =0. Микроструктурные барьеры возрастающей прочности bj, Ь4 и Ь3 на рис. 44 соответствуют условиям, представленным на рис. 43. Па рис. 44 зона А - Б соответствует условиям роста микроструктурно коротких трещин, а зона Б - В - физически коротких трещин. Только в зоне В - Г можно использовать ЛУМР для определения предела выносливости.

Здесь (Т)нагр — известный тензор кинетических напряжений, соответствующий прямой волне нагрузки; А! (Т) — тензор, который необходимо построить, исходя из общих соображений, изложенных в § 5 гл.1.

При обсуждении критериев разрушения композиционных материалов необходимо иметь полное представление о природе рассматриваемых явлений и определить понятие «разрушение» в том смысле, в котором оно обычно используется при анализе этих материалов. Прочность слоистой структуры — это ее способность выдерживать заданный уровень термомеханического нагружения без разрушения. Поэтому разрушение будем рассматривать как предел несущей способности материала при всех возможных напряженных состояниях. 'Предельные состояния могут быть представлены аналитически для данного материала поверхностью разрушения. Как и для металлов, под пределом текучести слоистой структуры будем понимать уровень напряжений, соответствующий началу неупругого деформирования, микроструктурный механизм которого для металлов и композиционных материалов существенно различен. Растрескивание — это мгновенное образование свободных поверхностей в материале, которое может ускорить его разрушение. Различать эти понятия необходимо для понимания построения и последующего применения критериев прочности композиционных материалов.

KQ —• коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий PQ; JQ — условное значение /ic;

где 0о — начальный уровень напряжений, соответствующий чисто упругому сжатию материала в плоской волне; х — путь волны; ?с = цт/0— время релаксации; л,т = ^т/с?е — коэффициент вязкости при сдвиге; Со •—скорость распространения упругого предвестника.

Таким образом, необходимым условием появления в поверхностном слое при механической обработке растягивающих макронапряжений или спада сжимающих напряжений у поверхности является высокий градиент и уровень термических напряжений, соответствующий режимам обработки, вызывающим высокую мгновенную температуру.

соответственно одинаковые отношения о^аъ 0s/°i» но история нагружения была различной (в предшествующие моменты времени отношения az/o"i и сгз/cTi в сопоставляемых образцах были не одинаковыми), то уровень напряжений, соответствующий возникновению предельного состояния материала в образцах, оказывается различным. Таким образом, сопротивляемость материала возникновению в нем предельного состояния зависит и от истории «агружения.

разрушений для основных случаев нагрузки. Слабо наклоненные к оси ветви огибающих соответствуют разрушению от среза, вертикальные ветви соответствуют разрушению от отрыва. ?1сли предельный круг напряжений, соответствующий данному напряженному состоянию, касается слабо наклоненной ветви, то разрушение будет происходить от среза, при касании к вертикальной

На фиг. 15 представлены схемы огибающих кругов предельных напряженных состояний и соответствующие типы разрушений для основных случаев нагрузки. Слабо наклоненные к оси ветви огибающих соответствуют разрушению от среза, вертикальные ветви соответствуют разрушению от отрыва. Если предельный круг напряжений, соответствующий данному напряженному состоянию, касается