Коэффициент - ослабление - концентрация - напряжение
Cтраница 1
 |
Расчетные и экспериментальные значения предела выносливости гладких образцов с поперечным отверстием. Расчетные значения найдены из уравнений и. [1] |
Коэффициент ослабления концентрации напряжений является удобной мерей чувствительности материала KJKOH-центрации напряжений из-за способа, которым он вводится в формулу, и, следовательно, разброс на указанной диаграмме становится больше. [2]
У а - коэффициент ослабления концентрации напряжений имеет величины, приведенные в разд. [3]
Сравнение кривых для коэффициента ослабления концентрации напряжений на рис. 6.3, а к б, построенных с помощью предела прочности при растяжении и предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений, показывает, что оба метода дают примерно одинаковый разброс. Это говорит о том, что преимущества экспериментальных результатов по определению предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений теря ются из-за неточности результатов. [4]
 |
Расчетные и экспериментальные значения предела выносливости. для стальных образцов с. [5] |
С кольцевой выточкой связана меньшая величина коэффициента ослабления концентрации напряжений порядка 1 / а 10 6 / ав, поскольку образцы с концентраторами подобного типа обнаруживают более низкую выносливость и большую чувствительность к концентрации напряжений. Это вызывается двумя причинами. [6]
Это показано на рис. 2.4. В настоящем разделе это соотношение будет считаться справедливым при определении величины коэффициента ослабления концентрации напряжений без учета предела выносливости для материала без концентратора, полученного экспериментально. [7]
В настоящей главе будет предполагаться, что усталостное поведение материала при наличии концентрации напряжений описывается уравнением (5.13) и что коэффициент ослабления концентрации напряжений в этом уравнении однозначно определяет чувствительность материала к концентрации. Величины этого коэффициента для различных материалов сведены в разд. [8]
Используя упрощенную формулу Нейбера при обработке результатов усталостных испытаний для сталей, Кун и Хардрат [1009] показали, что постоянная материала, входящая в уравнение (5.8), зависит от предела прочности при растяжении. Эта концепция проверяется ниже при определении величин коэффициентов ослабления концентрации напряжений для различных материалов. [9]
Анализ опубликованных результатов для классических типов концентраторов приводит к заключению о том, что уравнения (5.13) или (6.2) дают разумную основу для определения усталостных характеристик материала. Наилучшее совпадение с экспериментом получается при следующих величинах коэффициента ослабления концентрации напряжений. [10]
Экспериментальные данные, полученные Палмером и Джильбертом [155], показывают, что чувствительность к концентрации напряжений очень мала и дает эффективный коэффициент концентрации напряжений гораздо меньший, чем этот коэффициент, определенный теоретически. Для оценки чувствительности к концентрации напряжений в общем виде можно использовать уравнение (5.13) для того, чтобы исключить переменные, учитывающие масштабный эффект, и величину теоретического коэффициента концентрации напряжений. Указанная величина коэффициента ослабления концентрации напряжений больше, чем величина ( 10 1бЛтв), найденная для стальных образцов с кольцевыми выточками. [11]
Эти результаты охватывают широкий диапазон форм и размеров образцов, более соответствующих испытаниям в исследовательских целях, чем конструированию деталей; при расчете предела выносливости используются только предел прочности при растяжении ( или предел выносливости для гладких образцов) и размеры образцов. Расчетные значения обычно отличаются не более чем на 15 % от экспериментальных величин предела выносливости. Влияние методики выполнения эксперимента различными исследователями зачастую обнаруживается при анализе результатов, приведенных в таблицах: данные разных авторов иногда бывают i выше или ниже результатов, определяемых общей тенденцией материала. Это связано, разумеется, скорее с методикой эксперимента, чем со способом анализа результатов. В любом случае лучшего совпадения можно достичь при использовании коэффициента ослабления концентрации напряжений, который точно соответствует конкретному материалу, но эта дополнительная информация редко бывает в распоряжении конструктора. [12]
Усталостная прочность при наличии концентрации напряжений оказывается большей, чем та, которая определяется при непосредственном применении теоретического коэффициента концентрации в случае гладкого образца. Повышение прочности зависит от размера концентратора или соответствующего максимального градиента напряжения и легко определяется по радиусу закругления выреза в точке с наибольшим напряжением. Были предложены различные формулы, связывающие вынрсливость гладких и надрезанных образцов. Рекомендуемая формула (5.12), по-видимому, лучше всего соответствует экспериментальным данным, а также удовлетворяет различным предельным случаям. Эта формула включает коэффициент ослабления концентрации, находящийся в обратной зависимости от чувствительности материала к надрезу. Учет коэффициента ослабления приводит к дополнительному повышению расчетной усталостной прочности по сравнению с той, которая соответствует теоретическому коэффициенту. В первом приближении коэффициент ослабления концентрации напряжений зависит ог прочности материала при растяжении или, иными словами, от выносливости гладких образцов. [13]
Страницы: 1