книги / Многоцикловая усталость при переменных амплитудах нагружения

testing

oE

aircraft structures /

Eds

F.

J.

Plantema,

J.

Schijve.

234.

New York : 1961, p. 60—75.

zwischen

der

Lebensdaver

K o w a le w s k i

J .

Uber

die Beziehungen

Von Bauteilen bei unregelinabig senwankensev und bei

geordne-

235.

ten

Belastungsfolgen.— DVL — Ber.,

1963,

S.

249.

in laborato­

Lee

M .

M c C o n n e l

K . G. Random

load

simulation

ry fatigue testing.— 1978.— 11 p .— (SAE Techn. Rept; N

780101).

236.

L in s le y

R .

C . t

H i lb e r r y

В .

M . Random fatigue of

2024—T3 alu­

minum

under

two spectra

with

identical

peak-probability densi­

ty functions.— In: Probabilistic aspects of fatigue 1972,

p. 156—

237.

167 (ASTM STP; 511).

lim it for

very

small

L i t t l e R .

E . Estimating the median fatigue

up-and-down quantal response tests and for S — N data with

runouts.— In.:

Probabilistic

aspects

of

fatigue,

1972,

p. 29—42

238.

(ASTM

STP; 511).

fur

die

einfuhrung

anwendung

von

L o w a k

// .

Gesichtspunkte

standardisierten

lastfolgen

am

beispiel

der

standards

TWIST

und

FALSTAFF.— In:

Anwendung

von prozessrechnern bei bet-

riebsfestigkeit-suntersuchungen. Sitzung des

arbeitskrecses fur be-

triebsfestigkeit. Darmstadt, 1977, S. 107—117.

239.

L u c k e J . ,

B ro w n G.

W .

Prediction

of fatigue lives of 2024—T3

and 6061—T6 aluminum

alloys under broad band random loading,

240.

1 9 7 1 .-

125

p .— (SCL — SR;

710175).

proposed

new

relation

M a n s o n

S . ,

N a c h t ig a ll

A . ,

Freche

J .

A

241.

for

cumulative

damage

in

bending.— Proc.

ASTM,

1961,

61.

M c C a r tn e y

L . N . The

effect

of

periodic — random

loading

on

242.

fatigue crack growth.— Int.

J. Fract., 1976,12, N 2, p. 273—288.

M i le s J .

W . On the structural

fatigue

under

random loading.—

243.

J.

Aeronaut. Soc., 1954, 21,

N

11,

p. 753—762.

M i n e r

M .

A .

Cumulative

damage

in

fatigue.— J . Appl.M ech.,

1945, 12,

N

1,

p. 159—164.

244.

M i n o r u

K . ,

H ir o s h i T . A new mechanical random

fatigue machine

and

tests

results.— Bui. JSME, 1971, 14,

N 72,

p. 761— 768.

245.

N is h ih a r a

T . ,

Y a m a d a

T .

Fatigue

strength

of

metals

under

al­

ternating

stresses of

varying

am plitude.— Met.

Fac.

Eng.,

18,

246.

N 3, p. 1 7 2 -1 0 8 .

Test

Mashines.— In:

Fatigue

Test Metho­

N o w a c k

// .

Fatigue

dology,

1981,

p. 3— 1 — 3—23 (AGARD

Lecture

Series ; N

118).

247.

O k a m u ra

// .,

S a k a i

S . ,

S u s u k i

I .

Cumulative

fatigue

damage

248.

under random loads.— Fatigue Eng. Mater. Structures, 1979,

N

4,

P a r is P .

C . ,

Gomez M . P . ,

A n d e rs o n

W .

E .

A

rational

analytic

theory

of

fatigue.— Trend,, 1961, 13,

p.

9—14.

249.

P a r is P .

C.,

E rd o g a n

F .

A

critical

analysis

of

crack

propagation

laws.— Trans.ASME, 1963 , 85, N 4,

250.

P fe ife r

F .

Mitteilungen aus dem Institut fur Leichtbau

und окоп.—

251.

Verwendung von Werk, 1976, N

1/2, S. 19—30.

algorythm s.—

P o tte r J .

M , A

comparison

of

two

cycle

counting

252.

1975, Febr. SAE Pap. 750046, p.

25.

A re-evaluation

of

data

Press H . ,

M e a d o w s M .

T . t

H a d lo c k

J .

on

atmospheric

turbulence

and

airplane

gust loads

for

applica­

tion in

spectral

calculations,

1956,

NACA

Rept ; 1272.

253.

E a m e sh

T a lr e ja .

On fatigue

life under stationary gaussian random

loads.— Eng. Fract. Mech.,

1973,

5, p. 993—1007.

256.

S c h ijv e

/ . Aspects of

aeronautical fatigue. Fatigue life prediction

for

aircraft

structures and materials,

AGARD

Lect. £ tr.,

1973,

N

69,

p.

1 - 1 — 1—23.

257.

S c h ijv e

J .

Four

lectures

on

fatigue

crack growth.— Eng. Fract.

Mech.,

1979, 11,

p. 1 6 7 -2 2 1 .

258.

S c h iilz

D . Variable amplitude fatigue testing. Fatigue

life of

structures

under

operational

loads.— In.:

Proc. 9th ICAF Symp.

Darmstadt,

1977, p. 4— 1 — 4 —31.

259.

S c M t z

W .

Fatigue life prediction of aircraft

structures — past,

present and future.— Eng. Fract. Mech.,

1974,

6, N 4,

p.

745.

260.

S k e tk

N .

J . , B u ssa S . L . ,

M e rs e r N .

M .

Determination

of accu­

mulated structural loads from S/N gage resistance measurements.—

D etroit.

Int. Autom otive

Eng. Congr., 1973.— p. 35.

261.

S m i t h

P .

W ., M a lm e

С .

I .

Fatigue

test

of a resonant

structure

with

random exitation .— J. Acoust.

Soc., 1963, 35, N 1, p. 43.

262.

S ocie

D . F . ,

A r t w o h l

P . J . Effect of

spectrum

editing on

fatigue

crack

initiation

and

propagation in

a notched

member.— Urba-

na : U niv. Ill, 1978.— 73 p .— (Fracture control program rept; N 31).

263.

S p itz e r

R . ,

C o rte n H .

Effect

of loading sequence on cum ulative

fatigue dam age.— Proc. ASTM, 1961, 61, p. 341—345.

265.

S w a n s o n

S .

R . Evaluating component fatigue

performance

un­

der programmed random, and programmed constant amplitude

266.

loading,

1969.— 16 p .— (SAE Pap.

690050).

stress

and prestrain

T o p p e r T . H . , S a n d o r B . J . Effects

of mean

on fatigue damage summation. In: Effects of environment and

complex load history on fatigue life, 1970,

p.

43—104

(ASTM

267.

STP; 462).

B u s s a S . The

SAE cum ulative fatigue

damage

test

T u c k e r L . t

program.— In: Fatigue under complex loading:

analysis and ex­

268.

periments. Soc. Autom otive Eng., 1977,

p. 1—53.

steel

W a ts o n P . ,

T o p p e r T . Fatigue

damage

evaluating for m ild

incorporating mean stresses and overload effects.— Exp. Mech.

1972, 12,

N

1, p. 11— 17.

269.

W a ts o n P . ,

D a b e ll В . J . Cycle counting and

fatigue

dam age.—

270.

J. Soc. Environ. Eng., 1976, 15, N 3, p. 3—8.

testing with

W h ite D .

J . ,

L e w z u k J . Narrow

band random

fatigue

Amsler vibrophore mashines.— J. Mech. Eng. Sci., 1969, 11, N 6.

271.

W h ite D .

L e w z u k J . Cumulative damage

in push-pull

fati­

gue of fillet-welded mild steel plate subjected

to

narrowband ran­

dom loading.— Inst. Mech. Eng., 1970/1971,

185, N

28,

p.

339.

272.

W h ilia m s

T .

R . G. Fatigue under sinusoidal

and

narrow band

random conditions.— J. Sound and Vibr., 1970, 11, N 2, p. 251.

273.

W ir s h in g

P .

H . , S k e h a ta

A .

Fatigue under

wide-band

random

stresses using the rainflow method.— Trans. ASME, 1977,

H . 99,

274.

N 3, p. 2 0 5 -2 1 1 .

Y . Fatigue

life of metals

Y a m a d a

T . f

J r . , K o ta g a w a

S . ,

I c h t h a r a

under varying mean stress. Mechanical

behavior of m aterials.—

275.

Soc. Mater. Sci. Jap., 1972, 11, p. 441—450.

Fatigue

life

Y a m a d a

T . ,

H a t a n a k a K . ,

R o n d o

Y K

a w a

l

H .

of low carbon steel under program loading including

stresses lo ­

wer than

fatigue lim it.— In: Proc. 20th

Jap.

congr.

mater,

res.

276.

(Kyoto, 1976). Kyoto, 1977, p. 53—58.

un­

Y o k o b o r i

T . ,

I c h ik a w a M . ,

K a w a m o to H . Fatigue reliability

der random

loadings.— Rep. res. Inst, strength and

fract. m ater.,

1972, 8 ,

N 2, p. 5 5 - 6 7 ,

Предисловие

3

ГЛ А ВА П Е РВА Я

Х А РА КТЕРИ С ТИ К И СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ, СПОСОБЫ ЕЕ

5

ОПИСАНИЯ И И ЗУ Ч Е Н И Я

1.

Перемеппые напряжения п деформации при циклическом нагру­

жении

.....................................................................................................

5

2.

Кривая

усталости

и предельные напряжения

как

характери­

3.

стики сопротивления

усталости ..........................................................

8

Сопротивление усталости и диаграммы циклического деформи­

19

рования .....................................................................................................

4.

Усталость материала как процесс зарождения и развития

5.

трещ ины .........................................................

* . . .

23

Экспериментальные методы изучения у с т а л о с т и ...........................

36

6.

Зависимость характеристик сопротивления усталости от ус­

7.

ловий нагружения и состояния м а т е р и а л а ....................................

44

Статистический разброс характеристик сопротивления устало­

54

сти ..................................................................................................................

8.

Описание сопротивления усталости с помощью коэффициентов

67

запаса

прочности

.

ГЛ А ВА ВТОРАЯ

М ЕТОДЫ

СТАТИСТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ И М ОДЕЛИРОВАНИЯ

76

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫ Х Н А ГРУ ЗО К

1.

Основные статистические характеристики случайных про­

76

цессов

нагружения

............................................

2.

Методы

схематизации

нерегулярных н а г р у з о к ......................

.

86

3.

Методы теории случайных процессов для вероятностного описа­

96

ния экстремумов случайной н а г р у з к и ............................................

4.

Методы моделирования режимов эксплуатационного нагруже­

109

ния при усталостных испытаниях ......................................................

5.

Методы моделирования режимов случайного нагружения с по­

120

мощью

ЭВМ .................................................................................................

6.

Методы

оценки

пагруженности элементов

конструкций в

эксплуатации

. . .

129

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ОСНОВНЫЕ П О ДХ О ДЫ К О ПРЕДЕЛЕНИЮ УСТАЛОСТНОЙ ДО ЛГО ВЕЧ ­

144

НОСТИ П РИ НЕРЕГУ ЛЯРН О М Н А ГРУ Ж ЕН И И

1.

Гипотезы накопления

п о в р еж д ен и й ......................................................

144

2. Оценка накопления усталостных повреждений с учетом влия­

ния частоты нагружения

153

3.

Учет больших перегрузок, малых нагрузок и перерывов в йа-

4.

г р у ж е п п п ..................................................................................................

157

Прогнозирование долговечности с учетом локальных напряже­

ний и деформаций в зоне концентрации н а п р я ж ен и й .......................

169

5.

Вероятностная оценка усталостной долговечности с помощью

статистической трактовки гипотез накопления повреждений

175

6.

Учет нерегулярности нагружения

прп определении запасов

п р о ч н о с т и ...........................................................................................................

187

7.

Экспериментальные методы и оборудование для определения

циклической долговечности при

нерегулярном нагружении

190

ГЛ А ВА Ч Е Т В Е РТ А Я

П РИ М ЕН ЕН И Е РА С Ч Е ТН Ы Х

МЕТОДОВ

Д Л Я О П РЕД Е Л Е Н И Я

УСТА­

ЛОСТНОГО

П О ВРЕЖ Д ЕН И Я

И ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ПРИ СЛУЧАЙНОМ

Н А ГРУ Ж Е Н И И

202

1.

Метод

статистического

моделпроваппя

........................................

202

2.

Учет

в

расчетах статистического

разброса

значений

накоп­

ленного

повреждения,

обусловленного случайным

характе­

3.

ром н а г р у ж е н и я ..............................................................................................

206

Учет влпянпя среднего значенпя циклов на расчетное повреж­

4.

дение

....................................................................................................................

методов

учета

формы спектральной

213

Сопоставление

плотности

5.

прп расчетах

повреждающего

действияслучайной

нагрузки 215

Расчет

долговечности прп случайных одночастотпых

колеба­

ниях с учетом амплитудно-зависимого трения ................................

225

6.

Сопоставление результатов расчетных методов и эксперимента

при

определении долговечности

230

Список

литературы

249

У т в е р ж д е н о

к пе чат и

ученым советом

И н с т и т у т а

проблем

п р очност и А Н У С С Р

Редактор Я . 3 . Л апт ева .

Оформление

художника

М .

С . М олож авого .

Художественный

редактор

И .

Т .

Л а г у т и н . Технический

редактор

И .

Н .

Л у к а ш е н к о .

Корректоры

Е .

Н .

М е ж е р и ц к а я ,

Л .

М .

Т и щ ен ко ,

Т .

Я .

Г о р н а я

И Б №

7303

Сдано

в набор 05.09.85. П оди,

в пен.

14.02.86. БФ 00125.

Ф ормат 8 4 x 1 0 8 7 » .

Б ум .

тип. М 1. Обыкп, нов. гари,

Выс.

печ.

Уел.

печ. л.

13,86. У ел,

кр,-

отт.

13,86.

У ч .-изд. л.

15,85. Т ираж

1300 екз. Заказ 5—2595.

Цена 2

р.

70 к.

И здательство «Наукопа думка».

252601 Киев

4,

ул. Репина, 3.

О тпечатано

с м атриц

Головного

предп ри яти я р есп убли кан ск ого

п рои звод­

ствен н ого

объ еди н ен и я

«П олиграф книга»,

252057.

Киев57»ул.

Д овя{енко,

3

на К и евск ой к н и ж н ой ф абрике

н ауч н ой

книги. 252004,

К иев 4,

ул . Р еп ин а,

4,

Зак . 6-231.