Способ оценки влияния среднего напряжения цикла на сопротивление многоцикловой усталости материала

 

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов при многоцикловом растяжении - сжатии Цель изобретения - повышение достоверности для материалов, разрушающихся хрупко при растяжении и сжатии и неупрочняющихся при циклическом нагружений . Определяют напряжения Gp и С на растяжение и сжатие при статическом нагружений, затем предел усталости при некотором коэффициенте асимметрии цикла R-G. Влияние среднего напряжения иа предел усталости .О 1/R при коэффициенте асимметрии 1/R оценивают по соотноиениям: для знакопостоянных циклов 3 l/R/(jg) - 1 Gp / б(. 1 для бд - предел усталости на сжатие, и|б l/R/G j |Gc/бр / для б предел усталости на растяжение , и для знакопеременных циклов IG, I U + R)(l + 1/Н) при о - предел усталости при среднем сжатии и 1.6 1/R/6RI (1 + 1/Н)/ + +R)j при бд - предел усталости при среднем растяжении, где Л Сз /tfp. 2 з,п. ф-лы. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@МЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 6 01 М 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, а „

FìÖç -i (21) 3953781/25-28 (2?) 18.09<85 (46) 29.02.88. Бюл.№ 8 (71) Институт механики полимеров

АН ЛатССР (72) П,П.Олдырев (53) 539.4:678.067(088.8) (56) Олдырев П.П. Влияние среднего напряжения цикла на многоцикловую усталость армированных пластиков при осевом нагружении. — Механика композитных материалов. 1984, ¹ 5, с, 850, (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ СРЕДНЕГО

НАПРЯЖЕНИЯ ЦИКЛА НА СОПРОТИВЛЕНИЕ

МНОГОЦИКЛОВОИ УСТАИОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к механическим испытаниям материалов при многоцикловом растяжении — сжатии.

Цель изобретения — повышение достоверности для материалов, разрушаюÄÄSUÄÄ 1 7766О А t щихся хрупко при растяженни и сжатии и неупрочняющихся при циклическом нагружении. Определяют напряжения б и

G на растяжение и сжатие при стати» ческом нагружении, затем предел усталости при некотором коэффициенте асимметрии цикла R- б„. Влияние среднего напряжения на предел усталости .G 1/R при коэффициенте асимметрии

1/Б оценивают по соотношениям: для знакопостоянных циклов 16 1/R/á =

= ) G / б 1 для б„- предел сталости на сжатие, и б 1/R/G„ I = (бс /бр/ для (- предел усталости на растяже% ние, и для знакопеременных циклов б И/бя I = + R)(l + 1/R) при б — предел усталости при среднем . сйатии и (б I /R/6 f = (1.+ t/д)/р +

+R) I при б — предел усталости при средяем растяиеиии, где 5 = G, /Е .

2 з.п. ф-лы.

1377660

1/HG +бе с Р с 1 )/H

RO +бр

G = — — --- и

1 — R где G с отрицательным знаком.

Для оценки влияния среднего напря- 55 жения цикла на.пределы выносливости все циклы нагружения объединяются в пары циклов, названные "зеркальHFi>IH". с коэффициентами асимметрии R

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов при мно" гоцикловом растяжении — сжатии.

Цель изобретения — повыше не доS стоверпости испытаний материалов, разрушающихся хрупко при растяжении и сжатии и неупрочнявщихся при циклическом нагружении.

В качестве установки для реализа- 10 ции способа может быть использована любая испытательная машина, позволявщая осуществлять осевое циклическое нагружение образцов, в том числе машины одностороннего действия. 15

Способ осуществляют следующим образом.

Образцы из ма гериала, обладающего вышеуказанными свойствами, испытывавт статическим растяжением и сжатием 20 до разрушения с записьв диаграмм деформирования, по которым определяют ! напряжения G > и G(9 Ограничивающие сопротивление многоцикловойусталости в области растягивающих и сжимающих средних напряжений цикла.Для материалов, у которых на кривых деформирования нет точек перегиба, например сер е чугуны керамика, цемент и некоторые композитные материалы, 6 и G соответ- 30 ствувт пределам статической прочности на растяжение и сжатие, а для материалов„ у которых кривые деформирования имеют перегиб, G и 6 соответствуют напряжениям в точке перегиба. 35

1(ак показали исследования, а также анализ экспериментальных данных при знакопостоянных циклах нагружения пределы выносливости в зоне растягивающих средних напряжений цикла G u в зоне сжимающих средних напряжений б, р соотносятся как соответствующие напряжения при статическом растяжении G и сжатии б, а в случае знакопеременных циклов нагружения б и G, ä соотносятся как условные статические характеристики G и б

Ч Ч учитывающие вклад растягивавщих и сжимающих напряжений в размахе цик/ л 1;

50 и 1/R. Знание статических характеристик G и бс и одного предела вынос ливости из каждой пары позволяет определить второй предел выносливости из этой же пары, Математически этот принцип можно выразить следующими зависимостями: для энакопостоянных циклов и для знакопеременных циклов

l бр 1 6 Р (RQ, + 6 ) (1 — 1/H) (г) ! где Gс — со знаком минус.

Использование соотношений (1) и (2) позволяет учесть влияние среднего напряжения цикла на пределы выносливости более достоверно, чем это достигается расчетом по известным форму.лам Гудмана, Гербера и др.

Формула изобретения

Способ оценки- влияния среднего напряжения цикла на сопротивление многоцикловой усталости материала, заключающийся в том, что проводят ис» пытания образцов материала на статическое растяжение и сжатие и определявт напряжения G и 6 соответственно на растяжение и сжатие, по которым судят о влиянии среднего напряжения цикла на сопротивление мно гоцикловой усталости материала, о т— л и ч а в шийся тем, что, с целью повышения достоверности для материайов, разрушающихся хрупко при растяжении и сжатии и неупрочняющихся при циклическом нагружении, дополнительные образцы материала подвергают циклическим нагружениям с постоянным знаком среднего напряжения и разными коэффициентами асимметрии, а при каждом коэффициенте асимметрии

H определяют предел выносливости Gg, с учетом которого производят оценку влияния среднего напряжения на предел выносливости б 1/R цикла с коэффициентом асимметрии 1/R.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что испытывают допол" нительные образцы при растягивающем среднем напряжении и оценку проводят для знакопостоянных циклов по формуле

1377660 нем напряжении и оценку проводят для знакопостоянных циклов по формуле

6,= 6,1 с и для знакопеременных циклов по формуле

Составитель Д.Поспелов

Редактор Л.Повхан Техред Л.Олийнык Корректор, О.Кравцова

Тирам 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, -Раушская наб., д4/5

Заказ 861/36, Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород ул.Проектная,4

3 4 1/Н с «У и для зиакопеременных циклов — по формуле (6 /а + Gð )(1 — R) где 6, — со знаком. "-"

3 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю- Ы .+ рН1 - / щ и Й с я тем, что испытывают допол- 10 " (a 7R + бррГ1 — Rj нительные образцы при смимающем сред- где 6 — со знаком "-"