Длительная усталость. Закономерности накопления усталостных повреждений. Способы повышения сопротивления усталости конструкций, страница 4

При смене этапов нагружения (с начального малого уровня напряжений на начальный более высокий уровень напряжений) кривая, описываемая уравнением л2 — / (пг), переходит из положения 2 в положение 3, симметрично прямой /, которая отображает результаты испытаний для случая, когда справедлива линейная гипотеза накопления усталостных повреждений (рис. 2.8).

Рис. 2.7. Двухступенчатый режим на- Рис. 2.8. Различные виды зависимо-гружения стей остаточного ресурса от числа цик-

лов предварительного нагружения

Для некоторых материалов обнаруживаются определенные отклонения экспериментальных данных от кривой, описываемой соотношением (2.13). На рис. 2.8 штриховой линией 4 показана одна из возможных зависимостей л2 = / (rti). В этих случаях для сглаживания экспериментальных результатов и определения остаточного ресурса необходимо использовать выражения, отличные от (2.13).

На практике эффект неавтомодельности процесса накопления усталостных повреждений учитывают путем корректировки условия разрушения (2.7):

2"iN,

где vp — накопленная частость, соответствующая экспериментально фиксируемому моменту разрушения.

Между величинами vp и а существует вполне определенная зависимость. Этот вывод непосредственно следует из соотноше-

2.1. Значение параметра нелинейности а

vp

п,/Л?,

0.2

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0,2

0

0,4

0,138

0

0.5

0,221

0,115

0

0,6

0,317

0.244

0,153

0

0,7

0,428

0.387

0,323

0,207

0

0,8 0,9

0,568 0,747

0,558 0,750

0,516 0,740

0,437 0,698

0,297 0,626

0 0,474

1,0

1

1

1

1

1

1

1,2

оо

1,76

1,73

1,79

1,93

2,29

1,4

оо

2,33

3,15

3,37

4,10

1,5

If»

оо

4,50

4,51

5,39

,6

00

6,45

7,22

22

23

2.2. Экспериментальные данные Коммерса

n1/N1

 

np

a

0,1

0,2

0,3

0,5

0,88

0,81

0,82

0,86

0,658

0,585

0,610

0,647

Примечание.

В среднем a=0,625.

 пня (2.20): величина а определяется но значениям величин /i|/Wi и «2//V.,, а они, в свою очередь, определяют величину

ствовать такие значения vp,

Поскольку для рассматриваемой модели накопления усталостных повреждении должны выполняться условия 0 < ntl N2 < 1, 0< < «i//V, -'' 1. то каждому значению ntдолжны соответ-которые находятся в интервале 1. Отсюда следует, что 0 < vp < 2. В табл. 2.1 приведены значения параметра нелинейности а, соответствующие значениям n,//V, и vp.

В табл. 2.2 приведены результаты экспериментальных исследований Коммерса [41, в которых было принято, что о, - 1,29<т_,, о2 1,1 а_,.

Поскольку параметр а есть функция двух переменных а, и <г2, эту функцию можно представить в виде степенной зависимости

а (сг2/а,)?-,