Определять графически

Изучение циклической прочности при нестационарных режимах имеет большое принципиальное и прикладное значение, так как позволяет глубже узнать природу усталости, рациональнее использовать материал и точнее определять долговечность конструкций в эксплуатационных условиях. Однако расчет усложняется. Необходим огромный экспериментальный материал для того, чтобы выяснить закономерности изменения пределов выносливости при различных спектрах нагружения. Должны быть учтены факторы концентрации напряжений, состояния поверхности и т. д., влияние которых на вид кривых усталости при нестационарных режимах может быть иным, чем при стационарном нагружении, и очень значительным (см. рис. 187). ...-^-•,. . --'Ч

подбирать подшипники для работы в заданных условиях и с желаемой долговечностью; определять долговечность L и Lh для подшипников известного типоразмера по заданным условиям работы; определять расчетную динамическую грузоподъемность для подшипников известного типоразмера по намеченной долговечности L и Lh и известным условиям работы; определять величину допускаемой нагрузки для подшипников известного типоразмера при заданных долговечности и условиях работы и др.

Основные соотношения для построения пороговых характеристик параметрической диаграммы состояния приведены ниже. Их использование позволяет определять долговечность материала при ползучести методом экспрессной оценки на основе кратковременных данных статического растяжения.

На основе развитых к настоящему времени подходов, используемых в описании закономерностей роста трещин от начальных дефектов в элементах конструкций, представляется возможным рассчитать период роста трещины и на его основе определять долговечность [68]. Испытания пластин из алюминиевых сплавов по специально разработанным программам, моделирующим условия нагружения крыла самолета [15, 24, 68-72], показывают высокое соответствие прогноза с результатами эксперимента. Эти расчеты подтверждают справедливость предположения о развитии усталостных трещин в течение всего периода нагружения конструкции даже от незначительных по величине дефектов.

Возможен иной вид обобщенного уравнения конструктивной длительной прочности жаропрочных материалов, который позволяет определять долговечность при заданных температурно-силовых условиях работы металла, прежде всего представим критерий прочности в виде

Критерии, основанные на характеристиках длительной статической прочности. В случаях, когда термоциклическое нагруже-ние производят с длительными выдержками на максимальной температуре цикла, в качестве критерия прочности можно и> яользовать характеристики длительной прочности и ползучести ([95, 100] и др.). Так, Тайра [100] предлагает определять долговечность при асимметричном неизотермическом цикле нагружения по уравнениям -ползучести, вычислив эквивалентные значения напряжения и температуры за цикл нагружения. При вычислении ОЭКБ и 4кв предполагают справедливым линейный закон

Как указано выше, процесс разрушения металлов при циклическом нагружении можно условно разделить на три периода: зарождение усталостной трещины, ее до-критический рост и долом. Поскольку первые два периода — определяющие, то именно на их изучении было сосредоточено основное внимание исследователей, причем раскрытию механизма и закономерностей роста усталостной трещины уделялось больше внимания, чем изучению начальной стадии разрушения, хотя она во многих случаях может определять долговечность детали. Что же касается влияния поверхностно-активных и коррозионных сред на кинетику усталостного разрушения металлов, то в силу сложности протекающих процессов этот вопрос не получил еще достаточного развития, а имеющиеся в литературе данные зачастую противоречивы.

Изучение циклической прочности при нестационарных режимах имеет большое принципиальное и прикладное значение, так как позволяет глубже узнать природу усталости, рациональнее использовать материал и точнее определять долговечность конструкций в эксплуатационных условиях. Однако расчет усложняется. Необходим огромный экспериментальный материал для того, чтобы выяснить закономерности изменения пределов выносливости при различных спектрах нагружения. Должны быть учтены факторы концентрации напряжений, состояния поверхности и т. д., влияние которых на вид кривых усталости при нестационарных режимах может быть иным, чем при стационарном нагружешш, и очень значительным (см. рис. 187).

Когда говорят, что элемент имеет определенный коэффициент нагрузки, то имеют в виду зависимость долговечности элемента от уровня приложенной нагрузки. Зависимость долговечности элемента от уровня нагрузки является весьма сложной. В общем (но не всегда) рассчитывают на большую долговечность менее нагруженных элементов. Отсутствие в практических исследованиях точных определений долговечности и коэффициента нагрузки существенно затрудняет анализ данных. В этой главе предлагалось определять долговечность с помощью некоторых моделей долговечности. Ниже будут рассмотрены соотношения между моделью и уровнем нагрузки.

Основные соотношения для построения пороговых характеристик параметрической диаграммы состояния приведены ниже. Их использование позволяет определять долговечность материала при ползучести методом экспрессной оценки на основе кратковременных данных статического растяжения.

для любого заданного размаха неупругой деформации Дер, определяются с помощью графически представленных экспериментальных данных типа показанных на рис. 13.25. Частичные долговечности NPP, Wpc. N ср и Ncc также определяются с помощью рис. 13.25. В ряде работ [21 — 26] показано, что использование соотношения (13.50) позволяет определять долговечность с приемлемой точностью, при этом большинство экспериментальных результатов попадает в полосу разброса ±2Nf. Результаты испытаний нержавеющей стали типа 316 при 1300°F (700°C) в воздушной среде, представленные на рис. 13.26, сравниваются с оценками, полученными способом разделения размаха деформации с помощью соотношения (13.50).

Сложное плоское движение эвена в каждый момент времени приводится к вращению его вокруг мгновенного центра вращения или мгновенного центра скоростей М е мгновенной угловой скоростью со и мгновенным угловым ускорением е (рис. 12, а). Векторы линейных скоростей и ускорений всех точек звена удобно определять графически построением плана скоростей и плана ускорений.

Сложное плоское движение звена в каждый момент времени приводится к вращению его вокруг мгновенного центра вращения или мгновенного центра скоростей М с мгновенной угловой скоростью со и мгновенным угловым ускорением & (рис. 12, а). Векторы линейных скоростей и ускорений всех точек звена удобно определять графически построением плана скоростей и плана ускорений.

Рекомендуется принимать а не менее 150°, иначе придется увеличить межосевое расстояние I или применить натяжной ролик. Углы обхвата для передачи с роликом лучше всего определять графически по схеме передачи, вычерченной в масштабе (рис. 2).

Направляющие механизмы, механизмы для преобразования движения 535 Время торможения следует определять графически или при k = оо по уравнению

Аналитическими зависимостями для определения углов обхвата а шкивов ремнём, углов 7 между ветвями, длины L ремня и т. п. пользуются редко. Проще всего все эти геометрические параметры определять графически по схеме передачи, вычерченной в масштабе (фиг. 199).

Наибольшую допустимую длину фрезы ЬтЛ1 с наклонными зубьями рекомендуется определять графически.

Значения VK для различных положений пластины наиболее просто определять графически разложением скорости вращения около мгновенного полюса вращения (с угловой скоростью, равной ш — —шк) на составляющие: одну, направленную вдоль пластины, т. е. равную скорости перемещения её в

Наивыгоднейшие значения изменяемых величин сп и с0 удобнее всего определять графически.

Сложное плоское движение звена в каждый момент времени приводится к вращению его вокруг мгновенного центра вращения или мгновенного центра скоростей М с мгновенной угловой ско-ростью'сги мгновенным угловым ускорением е (фиг. 12, а). Векторы линейных скоростей и ускорений всех точек звена удобно определять графически построением плана скоростей и плана ускорений.

Формула (1) может быть применена, если площадь / рабочей щели определять графически с учетом фактических размеров и геометрии рабочих кромок золотника и втулки [22]. При этом входящий в формулу (1) коэффициент расхода для открытых щелей

Координаты д, и Ф„ статического режима работы (при обращении в нуль производной от выходной координаты у) проще всего определять графически точкой встречи А зависимостей 1 — у и Ф (рис. 10.1).