Сварные конструкции. Расчет и проектирование

ДИАГРАММА УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ

Прочность при переменных нагрузках зависит главным образом от числа циклов нагружений, амплитуды изме­нения напряжения, формы и размеров испытуемых об­разцов, их материала, состояния поверхности, вида на­гружения (изгиб, кручение), свойств среды, в которой производится испытание (воздух, вода и т. п.).

На рио. 5.1, а показана диаграмма прочности металла в зависимости от числа циклов нагружений N. Максималь­ное напряжение, при котором материал не разрушается при достаточно большом количестве циклов нагружения, называется пределом выносливости. При ис­пытании стальных образцов предел выносливости опреде­ляется, как правило, при JV=10*.

Усталостное разрушение — следствие постепенного раз­вития микродефектов в материале.

Если образец испытывают при меньшем числе нагруже­ний, то значение разрушающих напряжений называют пределом ограниченной выносливости.

Ограниченный предел выносливости определяется от­ношением

где N — число циклов; ог — предел выносливости при цикле г т — коэффициент, который зависит от физиче­ских свойств материалов и определяется величиной угла

наклона усталостной прямой (рис. 5.1, б). Приближенное т — 12//Св, где /С8 — эффективный коэффициент концент­рации.

На рне. 5.1,6 изображена диаграмма прочности ме­талла в зависимости от числа циклов нагружения, по­строенная в полулогарифмических координатах. Чисто циклов в логарифмическом масштабе отложено по оси абсцисс, а значения разрушающих запряжений — по оси ординат. Опытами подтверждено, что зависимость a=f(N) при построении в этих координатах может быть изображена двумя отрезками прямой (см. рис. 5.1,6); наклонным и горизонтальным. Горизонтальная прямая соответствует пределу выносливости.

Диаграмма строится при использовании теории веро­ятностей путем обработки статистического материала.