4.2.2. Кривые усталости строят в полулогарифмических координатах (; lgN или ; lgN) или двойных логарифмических координатах (lg; lgN или lg; lgN).
4.2.3. Кривые усталости при асимметричных циклах строят для серии одинаковых образцов, испытанных при одинаковых средних напряжениях или при одинаковых коэффициентах асимметрии.
4.2.4. Кривые усталости по результатам испытаний ограниченного объема образцов (п. 3.7.2) строят методом графического интерполирования экспериментальных результатов или по способу наименьших квадратов.
4.2.5. Для построения кривых распределения долговечности и пределов выносливости, оценки средних значений и средних квадратических отклонений, а также построения семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения результаты испытаний подвергают статистической обработке (рекомендуемые приложения 5-7).
4.2.6. Диаграммы предельных напряжений и предельных амплитуд строят с помощью семейства кривых усталости, полученных по результатам испытания не менее трех-четырех серий одинаковых образцов при разных для каждой серии средних напряжениях или коэффициентах асимметрии цикла напряжений.
4.3. Обработка результатов испытаний на малоцикловую усталость
4.3.1. Обработку результатов производят, как указано в п. 4.2.4.
4.3.2. Исходные данные и результаты испытаний каждого образца фиксируют в протоколе испытания, а результаты испытания серии одинаковых образцов - в сводном протоколе испытания (рекомендуемые приложения 8 и 9).
4.3.3. По результатам испытаний образцов при жестком нагружении строят кривые усталости в двойных логарифмических координатах (черт. 17):
амплитуда полной деформации - число циклов до образования трещины или до разрушения N;
амплитуда пластической деформации - число циклов, соответствующее половине числа циклов до образования трещины или до разрушения N.
Примечания:
1. Амплитуду пластической деформации определяют как половину ширины петли упругопластического гистерезиса или как разность между задаваемой амплитудой полной деформации и амплитудой упругой деформации, определяемой по измеренной нагрузке, соответствующему ей напряжению и модулю упругости материала.
2. Амплитуду пластической деформации при числе циклов, соответствующем половине числа циклов, до образования трещины или до разрушения определяют интерполяцией значений амплитуд при предварительно выбранных числах циклов, близких к ожидаемым.
Кривые усталости при жестком нагружении
Черт. 17
4.3.4. По результатам испытаний при мягком нагружении строят:
кривую усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах: амплитуда напряжений - число циклов до образования трещины или до разрушения N (черт. 18);
зависимость амплитуды пластических деформаций (половина ширины петли гистерезиса) от числа полуциклов нагружения К по параметру амплитуды напряжения при выбранном коэффициенте асимметрии цикла напряжений (черт. 19).
Кривая усталости при мягком нагружении
Черт. 18
Зависимость амплитуды пластических деформаций от числа полуциклов нагружения
Черт. 19
а - для циклически разупрочняющегося материала; б - для циклически стабилизирующегося материала; в - для циклически упрочняющегося материала
ПРОТОКОЛ
|
||||||||||||||||
|
Показания счетчика (время) |
Число циклов (время), пройденное образцом за смену |
Подпись и дата |
Примечание |
||
|
в начале смены |
в конце смены |
сдавшего смену |
принявшего смену |
||
|
|
|
|
|
|
|
Испытания проводил ________________
подпись
Начальник лаборатории ________________
подпись
ПРОТОКОЛ № ________
|
||||||||||||||||
|
Показания счетчика (время) |
Число циклов (время), пройденное образцом за смену |
Подпись и дата |
Примечание |
||
|
в начале смены |
в конце смены |
сдавшего смену |
принявшего смену |
||
|
|
|
|
|
|
|
Испытания проводил _______________
подпись
Начальник лаборатории _______________
подпись
СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ №Цель испытаний ________________________________________________________ Материал: марка и состояние _______________________________________________________ направление волокна______________________________________________________ тип заготовки (при сложной форме прилагается план вырезки образцов) Условий испытаний: вид нагружения _________________________________________________________ база испытаний _________________________________________________________ частота нагружения ______________________________________________________ Критерий разрушения ____________________________________________________ Образцы: Тип образцов и номинальные размеры их поперечного сечения __________________ Состояние поверхности __________________________________________________ Испытательная машина: тип _______________, № _______________ Дата испытаний: начало испытаний первого образца __________________________, конец испытаний последнего образца ______________________________________________________
Ответственный за испытание данной серии образцов _____________ подпись Начальник лаборатории _______________ подпись |
||||||||||||||||
СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ № ________Цель испытаний ________________________________________________________ Материал: марка и состояние _______________________________________________________ направление волокна _____________________________________________________ тип заготовки (при сложной форме прилагается план вырезки образцов) Условия испытаний: вид деформаций ________________________________________________________ база испытаний _________________________________________________________ частота нагружения ______________________________________________________ Критерии разрушения ____________________________________________________ Образцы: тип образцов и номинальные размеры поперечного сечения _____________________ состояние поверхности ___________________________________________________ Испытательная машина: тип _______________________________, №_______ Дата испытаний: начало испытаний первого образца __________________________, конец испытаний последнего образца ___________________________
Ответственный за испытание данной серии образцов _______________ подпись Начальник лаборатории _______________ подпись |
||||||||||||||||||
Результаты испытаний серии из п образцов при постоянном уровне напряжения располагают в вариационный ряд в порядке возрастания долговечности
.
Подобные ряды для образцов из алюминиевого сплава марки В95, испытанных при консольном изгибе с вращением до полного разрушения при шести уровнях напряжения в качестве примера, приведены в табл. 1.
Кривые распределения долговечности (Р-N) строят на вероятностной бумаге, соответствующей логарифмически нормальному или другому закону распределения. По оси абсцисс откладывают значения долговечности образцов N, а по оси ординат - значения вероятности разрушения образцов (накопленные частоты), вычисляемые по формуле
,
где i - номер образца в вариационном ряду;
п - число испытанных образцов.
Если на рассматриваемом уровне напряжения разрушились не все образцы серии, то строят только нижнюю часть кривой распределения до базовой долговечности.
На чертеже на логарифмически нормальной вероятностной бумаге приведено семейство кривых распределения Р-N, построенное по данным табл. 1.
Таблица 1
Вариационные ряды числа циклов до разрушения образцов из сплава марки В95
|
i |
N´10-1 |
N´10-5 |
N´10-5 |
N´10-5 |
N´10-5 |
N´10-6 |
|
При smax, кгс/мм² (МПа) |
||||||
|
33,0(330) |
28,5(285) |
25,4(254) |
22,8(228) |
21,0(210) |
19,0(190) |
|
|
1 |
2,18 |
0,701 |
1,63 |
3,44 |
0,982 |
4,63 |
|
2 |
2,29 |
0,740 |
2,07 |
4,58 |
1,97 |
6,90 |
|
3 |
2,58 |
0,809 |
2,15 |
4,61 |
2,20 |
9,57 |
|
4 |
2,80 |
0,910 |
2,27 |
5,06 |
2,35 |
10,0* |
|
5 |
2,81 |
1,03 |
2,30 |
6,21 |
3,19 |
10,0* |
|
6 |
2,91 |
1,09 |
2,54 |
8,40 |
3,66 |
10,0* |
|
7 |
2,97 |
1,17 |
2,56 |
8,98 |
4,76 |
10,0* |
|
8 |
3,05 |
1,18 |
2,62 |
9,47 |
4,98 |
10,0* |
|
9 |
3,05 |
1,35 |
2,64 |
10,4 |
5,40 |
10,0* |
|
10 |
3,27 |
1,42 |
2,69 |
15,4 |
6,53 |
10,0* |
|
11 |
3,39 |
1,43 |
2,87 |
18,5 |
2,28 |
10,0* |
|
12 |
3,48 |
1,54 |
3,02 |
18,8 |
9,04 |
10,0* |
|
13 |
3.63 |
1,54 |
3,41 |
23,2 |
10,0 |
10,0* |
|
14 |
3,82 |
1,57 |
3,72 |
23,7 |
10,0 |
10,0* |
|
15 |
3,84 |
1,58 |
3,74 |
24,8 |
10,0 |
10,0* |
|
16 |
4,10 |
1,80 |
4,25 |
27,7 |
10,90 |
10,0* |
|
17 |
4,12 |
2,02 |
5,23 |
33,0 |
10,0 |
10,0* |
|
18 |
4,39 |
2,15 |
5,52 |
33,9 |
10,0 |
10,0* |
|
19 |
5,21 |
2,22 |
6,63 |
37,4 |
10,0 |
10,0* |
|
20 |
5,72 |
2,35 |
7,06 |
39,06 |
10,0 |
10,0* |
|
21 |
- |
- |
7,93 |
41,6 |
10,0 |
10,0* |
|
22 |
- |
- |
8,00 |
47,6 |
10,0 |
10,0* |
|
23 |
- |
- |
8,07 |
55,5 |
10,0 |
10,0* |
|
24 |
- |
- |
8,64 |
55,5 |
10,0 |
10,0* |
|
25 |
- |
- |
10,2 |
67,3 |
10,0 |
10,0* |
|
26 |
- |
- |
10,3 |
- |
- |
- |
