Прогнозирование статистических характеристик сопротивления усталости деталей машин по данным ограниченного числа испытаний

• Автор: Щлейхер, Антон Александрович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава
Современные методы определения усталостных свойств элементов конструкции
1.1 Кривая усталости материала
1.2 Оценка рассеивания результатов усталостных
испытаний
1.3 Способы оценки влияния конструктивных факторов на долговечность
1.4 Способы оценки влияния технологии производства
деталей на их долговечность...
1.5 Цель и задачи исследования
Глава
Прогнозирование статистических характеристик сопротивления усталости деталей по данным ограниченных испытаний
2.1 Основные положения и зависимости
предлагаемого метода
2.2 Последовательность выбора базовой
кривой усталости
2.3 Оценка влияния технологических факторов производства
деталей на их долговечность
2.4 Пример получения кривой усталости по результатам ограниченных испытаний
Глава
Экспериментальное подтверждение предлагаемого метода
3.1 Оценка качества обработки поверхности
3.2 Применение дисперсионного анализа при оценке точности предлагаемого метода
3.3 Оценка влияния анизотропии механических свойств
на долговечность материала
3.4 Оценка влияния сварного шва на долговечность
материала
Глава 4'
Экспериментальное исследование долговечности конструкционных материалов
4.1 Методика проведения испытаний конструкционных материалов. Обработка результатов
4.2 Анализ результатов испытаний материалов
Заключение
А н гс|»ат у ра
Приложение
Введение
Разрушение машиностроительных конструкций, работающих в условиях вибраций, может происходить от действия статических или динамических нагрузок. Причем, разрушение от статических или пиковых динамических нагрузок происходит в основном в результате аварии или из-за ошибочного проектного расчета, что бывает довольно редко, и, как правило, выход конструкции из строя обусловлен длительным действием динамических нагрузок и обычно носит усталостный характер.
Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения таких отказов, для проектируемых элементов машиностроительных конструкций необходимо выполнять расчеты получаемых в итоге характеристик сопротивления усталости, на базе которых производится оценка ресурса и запасов прочности.
Общую задачу определения характеристик сопротивления усталости деталей машин можно представить как совокупность задач расчета ее нагружен-ности, экспериментального определения усталостных свойств материала и оценки влияния на эти свойства конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов, которые возникают при переходе от лабораторного образца к натуральному элементу' конструкции.
Существующие методы статистической динамики и расчета нагружен-ности, изложенные в работах В.В. Болотина, В.А. Светлицкого, А.А. Силаева,
II.И. Гриненко, Ю.С. Пав люка и др., позволяют при известном случайном воздействии и динамических параметрах системы вычислять статистические характеристики ее выхода в виде спектральных плотностей ускорений, перемещений, напряжений и других параметров случайных процессов.
Результаты исследований усталостных свойств лабораторных образцов материалов и деталей машин и приведены в трудах С.В. Серенсена, В.П. Когае-

= С-5-Цсгтк,а-<т; а также коэффициент вариации пределов ограниченной выносливости у, „.
В этом уравнении <т„ - математическое ожидание предела неограниченной выносливости, С и В - постоянные.
После вычисления Ка и >а д уравнение кривой усталости детали будет
иметь вид
ъй = с-в-
Перейдем от амплитуды напряжений а к СКО напряжений 5, чтобы можно было получать кривую усталости детали и при случайном нагружении:
1вАГ0 = д;-Я.1В здесь: = С — В' о
Яо-К„
Теперь с учетом асимметрии процесса нагружения, величины рассеивания пределов ограниченной выносливости, конструктивных факторов и вида нагружения, а также структуры процесса нагружения долговечность детали с заданной вероятностью разрушения определится [34]:
&(* + ¥ж-Ні)-з -5* к*
<г,д

(28)
В итоге, с помощью формулы (28) можно рассчитывать кривую усталости детали для произвольного случайного процесса по данным полученным в результате стандартных усталостных испытаний гладких образцов при гармоническом нагружении.