Диаграмма усталостной прочности
Составление диаграммы с показателями прочности конструкции, которая работает при циклически изменяющихся напряжениях. Реализация предельного напряжения. Допустимые циклы с ограничениями на пластические деформации. Определение коэффициента запаса детали.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2013 |
| Размер файла | 39,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекция
Диаграмма усталостной прочности
Положим, имеется машина, на которой можно производить усталостные испытания в условиях любого несимметричного цикла. Задавая постоянное значение , находим путем последовательных испытаний образцов такое наибольшее значение амплитуды , при котором материал способен еще выдержать неограниченное число циклов. Если для взятого материала такого предельного напряжения не существует, величина определяется по условному базовому числу N.
В результате проведенной серии испытаний устанавливается предельное значение , соответствующее некоторому напряжению . Полученный результат может быть графически изображен точкой в системе координат , . Сумма координат этой точки дает предельное максимальное напряжение цикла, т. е. предел усталости , где:
Продолжая такие испытания и дальше, получаем множество точек, через которые проводится предельная кривая, характеризующая прочностные свойства материала в условиях несимметричных циклов. Эта кривая носит название диаграммы усталостной прочности (рис. 1).
Точки А к С диаграммы соответствуют пределам прочности, при простом растяжении и сжатии. Точка В отражает результаты испытания в условиях симметричного цикла.
Полученная диаграмма дает возможность судить о прочности конструкции, работающей при циклически изменяющихся напряжениях.
Положим, для некоторой детали цикл характеризуется значениями напряжений и . Эти величины могут рассматриваться как координаты рабочей точки в плоскости , . Если рабочая точка располагается ниже предельной кривой, рассматриваемая деталь может в условиях циклически изменяющихся напряжений работать неограниченно долго. Если рабочая точка оказывается выше предельной кривой, деталь разрушится после некоторого числа циклов.
Так как построение диаграммы усталостной прочности связано с весьма трудоемкими испытаниями, предпочитают обычно полученную кривую АВС заменять двумя прямыми АВ и ВС, как это отмечено пунктиром на рис. 2. Рабочая область при этом несколько сокращается, что дает погрешность в запас прочности.
Рис.1. Реализация предельного напряжения.
Рис.2. Диаграмма усталостной прочности.
пластический деформация деталь напряжение
Одновременно отсекается сомнительная зона разброса экспериментальных точек.
Для построения упрощенной диаграммы достаточно располагать пределом усталости при симметричном цикле , и иметь значения пределов прочности и .
Рабочая точка в плоскости , не может занимать произвольное положение. Она должна находиться в области осуществимых циклов, которая определяется следующими очевидными условиями:
и
, а
то область осуществимых циклов имеет верхнюю границу в виде двух прямых:
и
Эти прямые вместе образуют треугольник АСD (рис.3), который и представляет собой область осуществимых циклов.
Рис.3. Область осуществимых циклов
Рис.4. Область допустимых циклов с ограничениями на пластические деформации.
Для пластичных материалов таким же способом может быть отмечена область упругих деформаций. Граница этой области очерчивается сверху прямыми:
и
В результате получаем треугольник (рис. 3).
Если рабочая точка оказывается в пределах этого треугольника» пластические деформации в детали не возникают. Рабочая точка, находящаяся за пределами треугольника А'С'D', но остающаяся внутри треугольника АСD, свидетельствует о том, что в детали возникают пластические деформации. Если, наконец, рабочая точка оказывается за пределами треугольника АСD, при первом же цикле происходит разрушение детали.
При расчетах конструкций, предназначенных на длительные сроки службы, напряжения цикла ограничиваются как по условиям усталостной прочности, так и по условиям недопущения пластических деформаций. Поэтому, объединяя диаграммы, показанные на рис. 2 и 3, получаем рабочую область в виде многоугольника А'КВLС' (рис.4). Рабочая точка (р. т.) исследуемого цикла для рассчитываемой детали должна находиться в пределах указанного многоугольника.
Теперь возникает вопрос, как определить координаты рабочей точки и как определить коэффициент запаса детали в условиях циклического нагружения. Оба эти вопроса содержат в своем решении ряд специфических особенностей, к рассмотрению которых сейчас и перейдем.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исходные данные к расчету редуктора. Выбор и проверка электродвигателя. Определение передаточного числа привода и закрытой червячной передачи. Проверка коэффициента запаса прочности. Эскизная компоновка редуктора и проверка шпоночных соединений.
курсовая работа [472,8 K], добавлен 25.06.2014Принцип действия генератора импульсного напряжения. Характеристики вакуумных разрядников, условия развития пробоя. Исследование электрической прочности РВУ-43, РВУ-53. Расчеты распределения электрического поля в них при помощи программного пакета Comsol.
дипломная работа [8,7 M], добавлен 14.02.2014Анализ прочности и жесткости несущей конструкции при растяжении (сжатии). Определение частота собственных колебаний печатного узла. Анализ статической, динамической прочности, а также жесткости печатного узла при изгибе, при воздействии вибрации и ударов.
курсовая работа [146,3 K], добавлен 11.12.2012Уравнение теплового и материального баланса парогенератора ПГВ-1000, его тепловая диаграмма. Расчет коэффициента теплоотдачи и площади нагрева парогенератора. Конструктивный и гидродинамический расчет элементов парогенератора, определение их прочности.
курсовая работа [228,8 K], добавлен 10.11.2012Физика твердого тела – один из столпов, на которых покоится современное технологическое общество. Физическое строение твердых тел. Симметрия и классификация кристаллов. Особенности деформации и напряжения. Дефекты кристаллов, способы повышения прочности.
презентация [967,2 K], добавлен 12.02.2010Методика проведения испытаний древесного образца на статический изгиб и разрушение. Вид его излома. Расчет максимальной нагрузки. Определение пределов прочности образцов с поправкой на влажность и относительной точности определения среднего выборочного.
лабораторная работа [884,3 K], добавлен 17.01.2015Цель и задачи расчета прочности неукрепленного одиночного отверстия, расчетные зависимости при расчете прочности. Расчет толщины стенки цилиндрических барабанов, компенсирующей площади от укрепления накладкой, номинальной толщины стенки обечаек барабана.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 20.06.2010Назначение системы автоматического регулирования (САР) и требования к ней. Математическая модель САР напряжения синхронного генератора, передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы. Определение предельного коэффициента усиления системы.
курсовая работа [670,0 K], добавлен 09.03.2012Расчет падения напряжения на резисторе. Сущность метода пропорциональных величин. Определение коэффициента подобия. Расчет площади поперечного сечения проводов линии электропередачи. Вычисление тока потребителя. Векторная диаграмма тока и напряжения.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 30.09.2013Описание конструкции и принципа работы основной топливной системы и поплавкового клапана уровня. Анализ схемной надежности основной топливной системы самолета Ан-148. Вероятностная оценка статического запаса прочности и безопасной работы компрессора.
курсовая работа [993,1 K], добавлен 12.12.2012Изучение общих характеристик прочности, а также исследование структуры сталей. Рассмотрение основных методов определения магнитных и деформационных характеристик. Описание зависимости магнитных свойств от степени деформации сдвига металла при кручении.
реферат [460,1 K], добавлен 20.04.2015Понятие и принципы определения предела прочности при сжатии отдельного образца в мегапаскалях. Определение конца схватывания. Порядок проведения фазового анализа порошковых материалов, цели и задачи. Сплошное и характеристическое рентгеновское излучение.
реферат [272,0 K], добавлен 10.09.2015Понятие фазового перехода и твердой растворимости. Типы фазовых диаграмм. Системы, их значение в микроэлектронике. Фазовые диаграммы, в которых в качестве одной из компонент фигурирует именно кремний. Двухфазная диаграмма и процесс отвердевания.
реферат [1,1 M], добавлен 23.06.2010Методическое указание по вопросам расчётов на прочность при различных нагрузках и видах деформации. Определение напряжения при растяжении (сжатии), определение деформации. Расчеты на прочность при изгибе, кручении. Расчетно-графические работы, задачи.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 15.03.2010Определение среднеквадратического отклонения погрешности измерения, доверительного интервала, коэффициента амплитуды и формы выходного напряжения. Выбор допустимого значения коэффициента деления частоты и соответствующего ему времени счета для измерений.
контрольная работа [110,9 K], добавлен 15.02.2011Мощность в функции времени. Топографические и лучевые векторные диаграммы. Резонанс в линейных цепях при гармонических напряжениях и токах. Принцип действия синхронного генератора. Обмотки статора генератора, их обозначение. Явно- и неполюсной ротор.
презентация [1,4 M], добавлен 16.10.2013Составление баланса мощности в энергосистеме, определение мощности компенсирующих устройств каждой подстанции. Выбор напряжения, конструкции линий, подстанций, сопоставление и отбор наиболее оптимального варианта. Принципы регулирования напряжения.
дипломная работа [584,5 K], добавлен 04.07.2014Анализ режимов работы для комплексов действующих значений напряжений и токов; определение сопротивления нагрузки. Коэффициенты отражения и затухания волн от согласованной нагрузки для напряжения. Мгновенные значения тока, напряжения, активной мощности.
презентация [292,2 K], добавлен 28.10.2013Определение линейных скоростей и ускорений точек звеньев механизма; расчётных участков бруса; реакции опор из условий равновесия статики; внутреннего диаметра болта. Расчет передач с эвольвентным профилем зубьев; прочности стыкового соединения детали.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 07.04.2011Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013
