Сверхзвуковые испытательные устройства еще не является обычным лабораторным оборудованием и требуют навыка и опыта для их надлежащего использования. Нет большого количества, уже существующего, таким образом поколение данных в длительном режиме все еще справедливо ограничено. Как технический компромисс, число циклов, установленное в 107 и используемое обычными машинами тестирования, работающими в их максимальных частотах, часто используется как определение изнашивания или усталостного предела. Сообщество гигацикловой усталости, конечно, не соглашается с таким низким числом, основываясь на данных, которые продолжают вырабатываться на многих структурных материалах в режиме более длинной жизни.
2.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ЦИКЛОВ УСТАЛОСТИ
До двадцатого столетия были очень старые, но уже было несколько методов для того, чтобы представить данные предела усталости, При условиях постоянного управляемого напряжения есть пять переменных, которые могут использоваться, чтобы характеризовать цикловую усталость, который показаны схематично в иллюстрации 2.10, только два из них являются независимыми параметрами:
Мax, максимальное напряжение,
Min, минимальное напряжение,
нормальное или среднее напряжение,
переменное напряжение или половина диапазона напряжения,
коэффициент напряжения
Рис 2.10 Схематичное изображение (a) части цикловой усталости (b) части более сложного, объединенного цикла НЦУ–МЦУ.
Диапазон напряжения определен как различие между _ Макс и _ мин. Дополнительная показателем, используемым время от времени в промышленности, является отношение амплитуды, определенное как
Несколько неутешительно, что по сей день, не было никакое общее соглашение в техническом сообществе, согласно которому пара параметров должна использоваться, чтобы характеризовать цикловую усталость. Причина для этого – это то, что каждый параметр имеет некоторое физическое или математическое значение или удобен для пользователя. Например, у коэффициента напряжения, R, не может быть никакого реального физического значения, но проводятся много тестов, где R - параметр, различный от одного теста до другого и появляется в результирующей базе данных как константа, с которой проводился тест. Вероятно, этот тип размышления и число доступных параметров принудили пионеров исследования МЦУ принять много различных методов для того, чтобы представить данные предела усталости. Диаграммы, на которых представлены данные, могут быть классифицированы как диаграммы постоянной жизни даже при том, что их намерением, возможно, было представить пределы усталости. Практически, тесты часто относились к некоторой разумно длинной жизни, в зависимости от доступных машин, необходимое число тестов или параметров, которые будут различны, или терпение или доступные ресурсы исследователя.
2.4. ПРЕДЕЛ УСТАЛОСТИ ПОДЧЕРКИВАЕТ
Терминология “напряжение предела усталости”, или "сила" относится к напряжению в постоянной (длинной) жизни, которая обычно используется вместо предела усталости (бесконечная жизнь) в диаграмме постоянной жизни. Методы, особенно ускоренные методы, для того, чтобы получить некую оценку напряжения, обычно получаются из кривой S–N или при наличии данных о желаемой жизни или
экстраполированием данных к требуемой жизни, часто 107 циклов. Схематическая диаграмма данных S–N, полученных при различных значениях R = постоянная, представлена как рисунок 2.11. Здесь, пункты A, B, и C представляются FLS или непосредственно данными или экстраполяцией к 107 циклам в этом случае. В иллюстрации 2.11 напряжение изображено как максимальное напряжение, хотя диапазон напряжения или чередующееся напряжение могли также использоваться. Каждый из пунктов данных может тогда использоваться в в диаграмме постоянной жизни, такой как диаграмма Хая, изображенная в иллюстрации 2.12. Для каждого значения данных среднее напряжение и переменное напряжение должно быть вычислено для данного значения R.
Диаграмма высоты, иллюстрация 2.12, представляет местоположение точек, имеющих указанное число циклов до отказа, например 107, как иллюстрировано в примере. Число циклов обычно берется, чтобы соответствовать условию "износа", возможно 108 или даже 109, но есть лишь несколько данных, доступных, чтобы продемонстрировать, что истинное условие износа когда-либо существует для материала. Скорее выбранные циклы могут быть или в области, где кривые S-N рисунка 2.11 становятся почти горизонтальными с увеличением числа циклов, или где число превышает число циклов, с которыми можно было бы столкнуться в обслуживании. В некоторых
Рисунок 2.12. Схематичное изображение диаграммы Хая, построенной из данных S–N, полученных для постоянных значений R и экстраполируемой к 107 циклам.
случаях, никакое условие не может быть удовлетворено. Точки A, B, и C из иллюстрации 2.11 показаны в диаграмме предела, рисунок 2.12, пересечением, чтобы подчеркнуть отношения, R, 0.7, 0.0, и −1, соответственно. На этой диаграмме, переменное напряжение (половина диапазона напряжения) изображено против среднего напряжения. Линии, соответствующие этим отношениям напряжения, также показаны, с вертикальной осью, являющейся R = − 1 линия для полностью отсутствующих циклов. Хотя диаграмма Хая часто представляется или используется с прямой линией, чтобы представить данные по широкому диапазону средних усилий, нет никакого физического механизма, который требует, чтобы диаграмма была линейна по любой области. Прямая линия часто связывается с понятием “диаграмма Гудмана,” как обсуждается позже в этой главе. Диаграмма – это местоположение точек, полученных из ряда экспериментов, проводимых при диапазоне значений R, и случаи существуют, где они очень не линейны. Диаграмма Хая,∗ диаграмма постоянной жизни, могли также представить местоположение точек в более короткой жизни, как изображено в иллюстрации 2.12 для произвольной жизни 104 циклов. Это использование, однако, не очень характерно для установления пределов НЦУ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.