Предел выносливости материалов

Для расчетов на прочность при повторно-переменных напряжениях требуется знание механических характеристик материала. Их определя­ют испытанием на сопротивление усталости серии стандартных тща­тельно отполированных образцов на специальных машинах. Наиболее простым является испытание на изгиб при симметричном цикле на­пряжений.

Задавая образцам различные значения максимальных напряжений а цикла, определяют число циклов N перемены напряжений, при котором произошло их разрушение. По полученным данным строят кривую в координатах о— N, называемую кривой усталости(рис. 2.3). Как видно из рис. 2.3, при малых напряжениях образец, не разруша­ясь, может выдержать очень большое число циклов нагружения.

N, Nc Nt Nt Рис. 2.3. Кривая усталости

Базой испытанийN_G называ­ют предварительно задаваемое наи­большее число циклов нагружения при испытании на усталость.

При испытаниях на изгиб, например, N_G = 4* 10⁶ циклов. После прохожде­ния N_G циклов испытание прекра­щают. Напряжение, соответствую­щее N_G, принимают за предел вы­носливости. Пределом выносливостиназывают наибольшее напряжение цикла, при ко­тором не происходит усталостное разрушение при достижении базы испы­тания. Предел выносливости обозначают о"_д для образца и о_ад для детали.

Уравнением кривой усталости является степенная зависимость

σN= const. При заданном значении N_C по кривой усталости (см. рис. 2.3) определяют предельное напряжение σ_с, а при заданном уровне напря­жения σ_с определяют предельное значение числа циклов N_c.