You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Во многих случаях <strong>для</strong> описания кривой усталости используется экспоненциальное<br />
уравнение с N в показателе экспоненты<br />
т<br />
m<br />
о = о^ + л или lno-lno. = (10.51)<br />
r<br />
N + B<br />
где а г<br />
- предел выносливости при заданном коэффициенте асимметрии цикла<br />
r<br />
~ 0 min/°max / ° " действующее напряжение; т, В - параметры кривой усталости.<br />
Эти соотношения позволяют вычислить предел ограниченной выносливости<br />
при любом числе циклов нагружения в пределах прямолинейного участка кривой<br />
усталости по известному наклону кривой и разрушающему напряжению в одной<br />
точке, соответствующей тому же типу нагружения. Одна кривая усталости характеризует<br />
поведение образца при одном каком-либо типе нагружения. Для представления<br />
общей картины поведения соединения или элемента конструкции необходима<br />
серия кривых усталости <strong>для</strong> различных типов нагружения.<br />
Обычно пределы выносливости натурных элементов сварных металлоконструкций<br />
а г<br />
значительно ниже пределов выносливости стандартных лабораторных и<br />
даже крупноразмерных образцов. Это снижение обуславливается суммарным<br />
влиянием различных конструкционных, технологических и эксплуатационных<br />
факторов. Существенное влияние на усталостную прочность сварных соединений<br />
оказывают следующие факторы: абсолютные размеры поперечного сечения;<br />
концентрация напряжений; остаточные напряжения, в том числе сварочные;<br />
дефекты сварки; температура эксплуатации; частота нагружения; коррозия и др.<br />
Долговечность на стадии возникновения усталостной трещины при малоцикловой<br />
усталости в соответствии с деформационным критерием разрушения определяется из<br />
соотношения между числом циклов до появления трещины N t<br />
и амплитудой циклической<br />
пластической деформации<br />
l a<br />
N m '= 4<br />
, (10.52)<br />
где 1 а<br />
- амплитуда пластической деформации; с^ - параметр пластичности материала;<br />
т е<br />
- постоянная, характеризующая угол наклона кривой малоцикловой прочности.<br />
Для многих конструкционных сталей т е<br />
в первом приближении равна -0,5-<br />
Скорб^гь роста трещин при обычной усталости описывается математически с<br />
помощью коэффициента интенсивности напряжений (КИН)<br />
dl/dN = с(АК)" , (10.53)<br />
где с и п - постоянные <strong>для</strong> данного материала, зависящие от частоты нагружения,<br />
асимметрии и формы цикла, окружающей среды; АК - размах КИН (АК = К тяк<br />
-<br />
- K mia<br />
). Скорость трещины при малоцикловой усталости в значительной степени<br />
определяется характеристиками прочности и пластичности стали (а' ь<br />
, OQ 2<br />
,у' к<br />
),<br />
конструктивными формами и условиями эксплуатации:<br />
й?//^ = /Ц 2<br />
;о1;У к<br />
;а о<br />
;о„;? э ;Х э ;Ж э ;о 1;2;<br />
з;/ 0<br />
], (10.54)<br />
где а 0<br />
- коэффициент концентрации упругих напряжений; о„ - номинальное напряжение;<br />
t - температура; L - время выдержки в каждом цикле; N - число циклов<br />
нагружения; / 0<br />
- начальный (исходный) размер трещины; индекс «Э» указывает на<br />
то, что характеристика принята с учетом режимов эксплуатации.<br />
В простейшей форме уравнение (10.54) принимает вид:<br />
*-=<br />
, (10.55)<br />
С { А К ) П<br />
dN (1 - R)K cf<br />
-AK<br />
где R - коэффициент асимметрии цикла; К^ - критическое значение КИН при циклическом<br />
нагружении; с и п - константы циклической трещиностойкости материала.<br />
430
Change language