Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимирович п.з.: ассистент Таранова

Содержание

1. Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимирович п.з.: ассистент Таранова
2. Лекция 29 ПРОЧНОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ
3. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ.ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ
4. 29.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯВал ведущего колеса автомобиляДолото перфоратора
5. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Схема испытаний
6. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Коэффициент асимметрии
7. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
8. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Циклы напряжений в реальных деталях машин
9. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Диаграмма предельных амплитудσuσuσuформула Гафа–Полларда
10. 29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Приведение ассиметричного
11. 29.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Схема
12. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИСхема кривой механической усталости в многоцикловой области (S–N-кривая, кривая Вёлера)
13. 29.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Уравнение
14. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИ
15. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИСпособы возбуждения циклических нагрузок
16. ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИгде
17. 29.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.Схема усталостного
18. 29.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.Схема смещения скольжениемСхема смещения двойникованием
19. 29.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.Схема перемещения краевой дислокации б) а) в)
20. МИКРОМЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВХарактерные электронно-микроскопические фрактограммы поверхностей усталостного излома вала из стали 45 (´2000)
21. Чистый никель на различных стадиях испытания на
22. Экструзии и интрузии на поверхности образца, образовавшиеся
23. УСТАЛОСТЬ И НЕУПРУГОСТЬПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
24. 29.4 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ Различные виды зависимости неупругой
25. 29.5 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ Типичные кривые накопления остаточной
26. ЛИНЕЙНАЯ ГИПОТЕЗА НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙК пояснению правила
27. СЛУЧАЙНЫЙ ПРОЦЕСС НАГРУЖЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИСлучайный процесс
28. 29.6 УСТАЛОСТЬ ПРИ ЖЕСТКОМ НАГРУЖЕНИИКривая усталости построенная при жестком нагружении
29. Скачать презентанцию

Лекция 29 ПРОЧНОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ

Главная
Разное
Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимирович п.з.: ассистент Таранова

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1 Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимирович
п.з.: ассистент Таранова Елена Сергеевна

МЕХАНИКА

МАТЕРИАЛОВ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА
кафедра «Динамика, прочность и износостойкость транспортных средств»
Форма

контроля знаний – экзамен

(по всем вопросам обращаться на кафедру ауд. 1403, 1415а)

ГОМЕЛЬ, 2015

Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимировичп.з.: ассистент Таранова Елена СергеевнаМЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВБЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТАкафедра «Динамика, прочность и

Слайд 2Лекция 29
ПРОЧНОСТЬ ПРИ
ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ

Слайд 329.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ.
ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ

Слайд 429.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ
Вал ведущего колеса автомобиля
Долото перфоратора

Слайд 529.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
Схема испытаний стального образца на

механическую усталость:1 – образец; 2 – шпиндель испытательной машины
Цикл напряжений

при испытаниях
на механическую усталость

29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Схема испытаний стального образца на механическую усталость:1 – образец; 2 –

Слайд 629.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
Коэффициент асимметрии цикла
sа = smax

= M/W ,
Расчет напряжений, ведут по формуле
где М =

QL – изгибающий момент в опасном сечении образца, Н.м;
W = p. d3/32 – момент сопротивления опасного сечения образца, м3;
Q – изгибающая нагрузка, Н;
L – расстояние от оси приложения изгибающей нагрузки до опасного сечения образца, мм;
d – диаметр рабочей части образца.

(4.1)

(4.2)

Взаимосвязь напряжений цикла

29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Коэффициент асимметрии циклаsа = smax = M/W ,Расчет напряжений, ведут по формуле

Слайд 729.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.

Слайд 829.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
Циклы напряжений в реальных деталях

машин

Слайд 929.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
Диаграмма предельных амплитуд
σu
σu
σu
формула Гафа–Полларда

Слайд 1029.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.
Приведение ассиметричного цикла к симметричному
(4.3)
Зависимость

предельной амплитуды lim а от среднего значения m напряжений цикла
(4.4)

29.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Приведение ассиметричного цикла к симметричному(4.3)Зависимость предельной амплитуды lim а от среднего значения

Слайд 1129.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.
Схема полной кривой механической

усталости
I – квазистатическая усталость
II – малоцикловая усталость
III – многоцикловая усталость
IV

– высокоресурсная усталость (гигаусталость)

  b и 1  N <109 циклов

29.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Схема полной кривой механической усталостиI – квазистатическая усталостьII – малоцикловая усталостьIII

Слайд 12ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИ
Схема кривой механической усталости в многоцикловой области

(S–N-кривая, кривая Вёлера)

Слайд 1329.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.
Уравнение кривой механической усталости:
где

где константа сопротивления усталости.
Показатель наклона

кривой механической усталости

1 → ; 2 →-1
N1 → N; N2 → NGσ

(4.5)

(4.6)

(4.7)

29.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Уравнение кривой механической усталости:где где константа

Слайд 14ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИ

Слайд 15ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИ
Способы возбуждения циклических нагрузок в зависимости от

частоты испытаний:
1 – механическое и гидравлическое силовозбуждение;
2 – электрогидравлическое силовозбуждение;
3

– электромагнитное силовозбуждение;
4 – электродинамическое силовозбуждение;
5 – пневматическое и акустическое силовозбуждение;
6 – магнитострикционное силовозбуждение;
7 – пьезоэлектрическое силовозбуждение;
8 – низкочастотные испытания;
9 – верхняя граница реализуемых высокочастотных испытаний

ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИСпособы возбуждения циклических нагрузок в зависимости от частоты испытаний:1 – механическое и гидравлическое силовозбуждение;2

Слайд 16ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ
где
Взаимосвязь свойств
при

статическом и циклическом
деформировании
σ–1 = (0,4…0,6) σu,
σ–1 = 1,65 НВ
τ–1

= (0,5...0,6) σ–1
τ–1 ≈0,27 σu

σu

ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИгде Взаимосвязь свойств при статическом и циклическом деформированииσ–1 = (0,4…0,6) σu,σ–1

Слайд 1729.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.
Схема усталостного излома
Первичная усталостная трещина

макроскопических размеров зарождается в очаге 1; здесь сопротивление материала разруше-нию

оказывается наименьшим. По мере продвижения фронта 2 усталостной трещины вглубь на изломе обнаруживаются линии сброса 5, определяющие разные плоскости раздела 6. Зона 3 стабильного развития трещины переходит в зону 4 ее нестабильного роста, которая завершается мгновенным доломом (зона 7).

29.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.Схема усталостного изломаПервичная усталостная трещина макроскопических размеров зарождается в очаге 1; здесь

Слайд 1829.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.
Схема смещения скольжением
Схема смещения двойникованием

Слайд 1929.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.
Схема перемещения краевой дислокации
б)

а)
в)

Слайд 20МИКРОМЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
Характерные электронно-микроскопические фрактограммы поверхностей усталостного излома вала

из стали 45 (´2000)

МИКРОМЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВХарактерные электронно-микроскопические фрактограммы поверхностей усталостного излома вала из стали 45 (´2000)

Слайд 21Чистый никель на различных стадиях испытания на усталость:
а – n =

104 циклов;
б – 5×104 циклов;
в – n = 2,7×105 циклов

(´330);
г – электронограмма пачек скольжения в мягкой стали после 1,9×106 циклов испытания при напряжении несколько ниже предела выносливости (´5800)

МИКРОМЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ.

Чистый никель на различных стадиях испытания на усталость:а – n = 104 циклов;б – 5×104 циклов;в – n

Слайд 22Экструзии и интрузии на поверхности образца, образовавшиеся в процессе усталостных

испытаний
Типичные формы частиц усталостного разрушения (´100):
а – глобули точечные

и хлопьевидные,
б – округлые пластины,
в – вытянутые пластины

МИКРОМЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

Экструзии и интрузии на поверхности образца, образовавшиеся в процессе усталостных испытанийТипичные формы частиц усталостного разрушения (´100): а

Слайд 23УСТАЛОСТЬ И НЕУПРУГОСТЬ
ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Слайд 2429.4 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ
Различные виды зависимости неупругой деформации за цикл

от числа циклов нагружения для металлов (1 > 2.)

29.4 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ Различные виды зависимости неупругой деформации за цикл от числа циклов нагружения для металлов (1

Слайд 2529.5 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ
Типичные кривые накопления
остаточной (неупругой) деформации при

действии циклических напряжений (1 > 2 > 3 > 4

> 5.)

29.5 ЦИКЛИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ-РАЗУПРОЧНЕНИЕ Типичные кривые накопления остаточной (неупругой) деформации при действии циклических напряжений (1 > 2 >

Слайд 26ЛИНЕЙНАЯ ГИПОТЕЗА
НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ
К пояснению правила линейного суммирования
усталостных повреждений
(4.8)
Мера

усталостного повреждения
(4.9)
(4.10)
Схема блочного нагружения
Первичная 1 (при регулярном нагружении) и

вторичная 2 (при блочном нагружении)
кривые усталости для среднеуглеродистой стали

ЛИНЕЙНАЯ ГИПОТЕЗА НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙК пояснению правила линейного суммирования усталостных повреждений(4.8)Мера усталостного повреждения (4.9)(4.10)Схема блочного нагруженияПервичная 1

Слайд 27СЛУЧАЙНЫЙ ПРОЦЕСС НАГРУЖЕНИЯ
И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
Случайный процесс нагруженности (t) и

его схематизация в ограниченном интервале времени t законом распределения ()

действующих напряжений  либо блоком нагружения w()

Первичная кривая усталости 1 при регулярном нагружении (F1) и вторичные кривые усталости 2 и 3 соответственно при узкополосном (F2) и широкополосном (F3) случайных процессах нагружения

СЛУЧАЙНЫЙ ПРОЦЕСС НАГРУЖЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИСлучайный процесс нагруженности (t) и его схематизация в ограниченном интервале времени t

Слайд 2829.6 УСТАЛОСТЬ ПРИ ЖЕСТКОМ НАГРУЖЕНИИ
Кривая усталости построенная при жестком нагружении

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимирович п.з.: ассистент Таранова

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1 Лектор: к.т.н., доцент Комиссаров Виктор Владимировичп.з.: ассистент Таранова Елена СергеевнаМЕХАНИКА

МАТЕРИАЛОВБЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТАкафедра «Динамика, прочность и износостойкость транспортных средств» Форма

Слайд 2Лекция 29 ПРОЧНОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ

Слайд 329.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ.ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ

Слайд 429.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯВал ведущего колеса автомобиляДолото перфоратора

Слайд 529.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Схема испытаний стального образца на

механическую усталость:1 – образец; 2 – шпиндель испытательной машиныЦикл напряжений

Слайд 629.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Коэффициент асимметрии циклаsа = smax

= M/W ,Расчет напряжений, ведут по формуле где М =

Слайд 729.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ.

Слайд 829.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Циклы напряжений в реальных деталях

машин

Слайд 929.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Диаграмма предельных амплитудσuσuσuформула Гафа–Полларда

Слайд 1029.1 ПОВТОРНО-ПЕРЕМЕННОЕ НАГРУЖЕНИЕ. ЦИКЛ НАПРЯЖЕНИЙ. Приведение ассиметричного цикла к симметричному(4.3)Зависимость

предельной амплитуды lim а от среднего значения m напряжений цикла(4.4)

Слайд 1129.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Схема полной кривой механической

усталостиI – квазистатическая усталостьII – малоцикловая усталостьIII – многоцикловая усталостьIV

Слайд 12ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИСхема кривой механической усталости в многоцикловой области

(S–N-кривая, кривая Вёлера)

Слайд 1329.2 КРИВАЯ УСТАЛОСТИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.Уравнение кривой механической усталости:где

где константа сопротивления усталости.Показатель наклона

Слайд 14ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИ

Слайд 15ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ (МНОГОЦИКЛОВОЙ) УСТАЛОСТИСпособы возбуждения циклических нагрузок в зависимости от

частоты испытаний:1 – механическое и гидравлическое силовозбуждение;2 – электрогидравлическое силовозбуждение;3

Слайд 16ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИгде Взаимосвязь свойств при

статическом и циклическом деформированииσ–1 = (0,4…0,6) σu,σ–1 = 1,65 НВτ–1

Слайд 1729.3 УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. МЕХАНИЗМЫ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ.Схема усталостного изломаПервичная усталостная трещина