Предельное число N, при котором происходит образование усталостной трещины и окончательное разрушение, создает предельное повреждение ПN, которое принято=1:
n
ПN= Σ·ΔП=1
Схема нестационарного ступенчатого нагружения.
При действии напряжения в течении n1 циклов накапливается усталость по линии 1-2 (доля накопленной усталости – n1/N). Переход к напряжениям σ2 происходит по горизонтальной линии 2 – 3, дальнейшее накопление повреждений происходит по линии 3 – 4 (с долей накопленной усталости n2:N2) и т.д.
Теперь рассмотрим суммирование усталостных повреждений при нагрузках, не превышающих расчетные.
На основании результатов исследования – вывод: - при изменении отношения n/N от 0 до 0,6 снижения предела выносливости составляет 10 – 15%
- при стремлении n/N к единице снижения предела выносливости достигает 100%.
Для реальных условий эксплуатации соотношение n/N – 0,1 – 0,25 – снижение запасов по усталостной прочности от повреждения резонансными не более 10%.
Всевозможные вырезы, геометрические переходы, галтели, повреждения при эксплуатации – забоины, задиры, вмятины, на микроуровне – неровности, подрезы, риски, царапины.
Что такое коэффициент концентрации напряжения?
Это число, показывающие, во сколько раз местное напряжение действующее в окрестности концентратора, превышает нормальное напряжение.
Коэффициент концентрации напряжений К (σ) зависит от формы концентрата, его размеров и свойств материалов. От таких свойств материалов зависит чувствительность к надрезу?
Ø Которая изменяется с наработкой и зависит от степени циклического старения.
а) Напряженное состояние поверхностного слоя элемента конструкции;
б) Отношение предела текучести σ0,2 к пределу прочности σв материала (σ0,2: σв).
а) Называют вид и распределения по глубине остаточных технологических напряжений.
б) Иная закономерность наблюдается у соотношения σ0,2: σв. С увеличением числа циклов нагружения отношение имеет монотонную тенденцию к снижению рис. 2.13. что влечёт снижение чувствительности к надрезу. Это наблюдается у циклически упрочняющие сплавов при нагрузки не более 0.2 σ-1. Признаки циклического упрочнение: - с увеличением числа циклов нагружение, наработки постепенно растут: значение σв, σ0,2, твердость НВ, удельная энергия деформирование W; - улучшаются характеристики однородности поверхностного слоя.
Перечисленные меры способствует продлению ресурса.