Циклическая прочность при сложных напряженных состояниях

Циклическая прочность при сложных напряженных состояниях

Вопрос о сопротивлении усталости при сложных напряженных состояниях исчерпывающе еще не изучен. Лучше других исследовано двуосное напряженное состояние, при котором одновременно действуют симметрично изменяющиеся циклические нормальные и касательные напряжения (циклическое растяжение-сжатие и кручение). Экспериментально найденные для этого случая предельные значения нормального напряжения σпр и предельные напряжения сдвига τпр можно выразить эллиптической зависимостью

Cikl prochn sloj sost 1

где σ–1 и τ–1 — соответственно пределы выносливости при чистом растяжении-сжатии и симметричном кручении.

При заданной величине σпр допустимая величина одновременно действующего напряжения сдвига

Cikl prochn sloj sost 2

и, наоборот, при заданной величине допустимая величина одновременно действующего напряжения растяжения-сжатия

Cikl prochn sloj sost 3

Эта зависимость изображена на рис. 167 (жирная кривая). Любое сочетание напряжений τ и σ, находящееся между ограничивающей кривой τпр — σпр и осями координат (например, точка а), является безопасным. Коэффициент надежности для каждого сочетания можно определить, построив сеть кривых равной надежности с уменьшением значений τ–1 и σ–1 пропорционально коэффициенту надежности n (тонкие кривые).

Допустимые напряжения при одновременном растяжении и кручении

Диаграммы на рис. 167 составлены для симметричных знакопеременных циклов при синфазно изменяющихся напряжениях τ и σ. Закономерности, вытекающие из этих диаграмм, распространяют и на асимметричные циклы, а также на случаи асинфазного изменения τ и σ.