16. Термоусталость. Малоцикловая усталость, виды нагружения, уравнение Коффина, уравнения Менсона.

Т ермоусталость - это усталостное разрушение под действием циклически изменяющихся температур.

1. t=0 c

2. t=5 c

3. t=10 c

4. t =15 c

Малоцикловая усталость - разрушение при повторных упругопластических деформациях. Характеризуется наличием в детали зон с большим пределом текучести. Для описания процесса используют амплитуды пластических деформаций:

a - амплитуда

р - пластические деформации

C,N - константы

Условие разрушения при малоцикловой усталости:

Уравнение Менсона:

Характеристики нагружения при малоцикловой усталости.

Т.к. нагружение протекает в упругопластической области связь деформации напряжений не линейна. Для не упрочняемых материалов цикл переменных напряжений не определяют величину деформаций:

Возможна деформация как по петле АВВ₁А₁ так же АСС₁А₁ для не упрочняемых материалов. Для материалов с упрочнением изменение амплитуды напряжений приводит к значительному росту значений амплитуды деформаций.

Вывод: для описания процесса нагружения необходимо использовать величины переменных деформаций в качестве характеристик нагружения. При экспериментальном определении малоцикловой прочности используют режим жесткого и мягкого нагружения.

Жесткое нагружение - деформации в каждом цикле постоянны.

Мягкое нагружение - происходит при постоянстве амплитуды напряжений.

17. Гипотезы накопления усталостных повреждений. Линейная модель накопления усталостных повреждений.

В процессе эксплуатации амплитуды напряжений меняются произвольным образом. Изменение амплитуды нагрузки можно рассматривать как спектр нагружения.

Кривые нагружения определяются на практике при постоянной амплитуде цикла нагружения. Таким образом применение кривых выносливости для условий нагружения с переменной амплитудой не дает достоверных результатов.

Основное допущение в условиях действия спектра нагрузок с переменной амплитудой состоит в том, что воздействие циклических напряжений некоторой заданной амплитуды приводит к некоторому усталостному повреждению материала, величина которого определяется числом циклов воздействия напряжений их амплитудой и полным числом циклов нагружения данной амплитуды.

Предполагается, что возникающие усталостные повреждения материала остаются неизменными и воздействие некоторой последовательности напряжений различной амплитуды приводит к накоплению повреждений. Полная поврежденность равна сумме приращений поврежденности произведенных воздействий напряжения каждой отдельной амплитуды.

Гипотеза линейного накопления повреждений.

По определению кривой выносливости при действии напряжений с постоянной амплитудой полное повреждение или разрушение произойдет за N₁ циклов. При действии за произойдет частичное повреждение D₁. D₁ - мера поврежденности материала. Воздействие спектра напряжений приводит к поврежденностям D_i для соответствующего в спектре. Разрушение произойдет когда

Полигрен выдвинул гипотезу, что доля поврежденности при любом уровне амплитуды прямопропорционально числу циклов его действия к полному числу циклов до разрушения.

Плюсы данной методики:

• простота выполнения расчетов

Минусы данной методики:

• методика не учитывает последовательность воздействия нагрузок различного уровня