Экспериментальное исследование влияния на усталость сплава Д16Т параметров циклического и нерегулярного нагружений

• Автор: Степанов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения
ВВЕДЕНИЕ
1. СВЯЗЬ ХАРАКТЕРИСТИК СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ С ПАРАМЕТРАМИ НАГРУЖЕНИЯ
1.1 Методические вопросы экспериментального определения характеристик усталости
1.2 Влияние формы цикла напряжения на циклическую долговечность
1.3 Усталость при полигармоническом нагружении
2. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ЦИКЛА НАПРЯЖЕНИЙ НА УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ ИЗ СПЛАВА Д16Т
2.1 Способ испытаний
2.2 Оборудование для испытаний
2.2.1 Варианты реализации способа испытаний
2.2.2 Машина для испытаний
2.2.3 Машина для испытаний при растяжении - сжатии
2.3 Методика проведения испытаний
2.3.1 Образцы для исследования ФЦН
2.3.2 Порядок и условия проведения испытаний
2.3.3 Оценка погрешности результатов эксперимента
2.4 Результаты исследований
3. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СПЛАВА Д16Т ПРИ НЕРЕГУЛЯРНОМ НАГРУЖЕНИИ
3.1 Постановка задачи
3.2 Методика испытаний
3.3 Техническое обеспечение испытаний
3.3.1 Методика обеспечения идентичности испытаний образцов
3.4 Результаты испытаний
3.5 Анализ точности результатов измерений
3.6 Анализ экспериментальных данных
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Условные обозначения
N - число циклов нагрузки до разрушения; .
Ощах - наибольшее напряжение, МПа;
стт - среднее напряжение цикла, МПа;
ав - напряжение временного сопротивления, МПа
f - частота нагружения, Гц;
SS - сумма квадратов;
MS - среднее квадратов;
Number of obs - число наблюдений;
R-squred - коэффициент детерминации;
Р > 111 - уровень значимости;
ФЦН - форма циклов напряжения.

усталостная долговечность при бигармоническом нагружении с близкими частотами в 1,5...2 раза ниже, чем для одночастного (гармонического) нагружения той же амплитуды и асимметрии [37]. Понижение усталостной долговечности связывают с повреждающим действием промежуточных циклов напряжения в суммарном бигармоническом цикле.
В работе [40] было проведено исследование усталостной долговечности образцов из сплава Д16Т при бигармоническом нагружении с частотами f] = 20 Гц и f2 = 80 Гц. Для построения кривых усталости при различных отношениях амплитуд гармоник а! и а2 (ai = 8а2, ai = 4а2, ai = 2а2, ai = а2) было испытано около 500 образцов. Исследования установили, что при принятых соотношениях частот и амплитуд гармоник наибольшим повреждающим эффектом обладает режим при ai = a2.
Исследований усталостной долговечности алюминиевых сплавов при полигармоническом нагружении, образованном тремя гармониками нам обнаружить не удалось. Работа [43] посвящена исследованию трехчастотного нагружения стальных образцов.
Трехчастотное нагружение представляет интерес по следующим соображениям. Известно [71, 77], что нерегулярное нагружение
схематизируют для проведения испытаний различным образом. На рисунках 1.13 - 1.15 приведены некоторые варианты нерегулярного нагружения. Установлено, что последовательность различных нагрузок оказывает существенное влияние на усталостную долговечность. Например, на рис. 1.15 [77] показано влияние знакопеременного
периодического перенапряжения (а*) на усталостную долговечность сплава Д16Т при amax = 0,4aB, R = 0, а* = 0,6ав. Основными причинами изменения долговечности называют: класс материала (циклически
упрочняемый, циклически стабильный, циклически разупрочняемый) и характер блока программного нагружения (рис. 1.14) [67, 73, 79].