---

Стр. 1 ГОСТ 25.5.04—82

—показатели упрочнения материала в упругопла­стической области, определяемые по диаграм­мам статического и циклического деформирова­ния при степенной аппроксимации.

При этом циклический модуль упрочнения имеет вид:

_е(0)

»(0) ^епц

/

(58)

_е(0) т«» Г/ Г^(О) т(0)

m^{k) = 1g I

пц / L 'пи /

для циклически упрочняющихся материалов, для которых т < т™ ;

д

1 e₽<*-4 (59)

I e^w m<°) . , Г / _c(°) m(0) = lg Гло)^-

пц / L ПЦ /

ля циклически разупрочняющихся материалов, для которых

/

(60)

_С(°> W°) Г/ _е(0) W0) А / _е(0)

m^(ft) = lg “мог ' ^lg Г7°п +*2~ ~доГ * ^СПЦ / ^спц / ^спц

для циклически стабилизирующиеся материалов, у которых «(*-»> ₌

При линейной аппроксимации диаграммы статического и цик­лического деформирования имеют вид:

-С-(!-£'”) -^. = 2(1-£‘¹>)₊Е‘^,>-^- (61)

°пц ^епц °пц ^епц

(при о(0) > о(0) и 5(») > 2о(0) ),

где Е <°) и £<*)— показатели упрочнения материала в • упругоплас­тической области, определяемые по диаграмме статического и циклического деформирования при линейной аппроксимации;

£

упрочняющихся ма-

■(*) = 1/ (14- . Л.) —для циклически

£1‘⁾⁼

териалов;

для циклически

разупрочняющихся

материалов; _t

~А

Er^k} =1/(1 + _2£.(о)) —для циклически стабилизирующихся

материалов.

А=8<п /(е«» -4? )• (62)

Полученную совокупность экспериментальных величин Л (по ре­зультатам испытания серии порядка 5—10 образцов при различ­ных значениях исходной деформации е<⁰⁾ ) обрабатывают с ис­пользованием метода наименьших квадратов или другим способом осреднения.

а = . р _ -М” 1 /631

lg/s»—Igftl ’ Р ’ Ige

где —ширина петли гистерезиса в й-м полуцикле нагружения.

Для расчетов в заданном диапазоне максимальных деформаций рекомендуется применять средние коэффициенты а и 0, получен­ные при. различных значениях исходных деформаций в заданном, диапазоне.

= In ■. ¹, ■ или е*=1п , *-■ , (64)

^г і—Фв ■' 1—ф ' '

тле % и ф — коэффициенты уменьшения поперечного сечения, со­ответствующие достижению предела прочности или разрыву образца. Определяется по ГОСТ 1497—73.

Кривая малоцикловой. усталости определяется экспери­ментально по результатам испытаний серии образцов при жестком

нагружении по ГОСТ 25.502—79. Результаты представляют в виде зависимости долговечности от циклической упругопластической или пластической деформации.

Зависимость ширины петли гистерезиса от числа полуциклов нагружения

а—циклическое упрочнение; б—циклическое разупрочнение

Черт. 2 '

е(*)=С • , (66)

eW =8^*4- 4«= 4-D»-⁶ (67)

При этом зависимость долговечности от циклической пластиче­ской деформации (eW) используется в диапазоне чисел циклов <Ю³—5-10³.

Зависимость долговечности от циклических упругопластических деформаций ) применяют во всем малоцикловом диапазоне чисел циклов нагружения (<54 О⁴—10^е).

Коэффициенты в уравнениях определяют по экспериментальным данным о долговечности при малоцикловом нагружении с симмет­ричным циклом деформаций.

б.б.'З. Для приближенных расчетов кривой малоцикловой уста­лости используют корреляционные зависимости, устанавливающие

Зависимость долговечности от величины _ пластической (а) и упругопластйческой деформации (б, в) в цикле при е (М= const

связь характеристик сопротивления малоцикловой усталости с прочностью и пластичностью материала при статическом разрыве образца. При этом принимают следующие значения коэффициентов уравнений кривой малоциклрвой усталости:

1. , 1 , ТТ 1 . 1

2. 1 W ИЛИ 2 И J ip- і

; D= in J-L- или D =ln .

Показатель p, для широкого круга конструкционных сталей и сплавов, в первом приближении, равен 0,5—0,6.

Графики, соответствующие уравнениям (65), (66), (67) с уче­том величин коэффициентов, приведены на черт. 3. Там же даны линии, характеризующие первое и второе слагаемое уравнений (66), (67).

При числе циклов нагружения в диапазоне 10«—10⁵ асиммет­рию цикла нагружения учитывают способом, аналогичным при­меняемому в многоцикловой области.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ

. — предел выносливости при симметричном цикле гладких лабора-

торных образцов диаметром d₀=7,5 мм при изгибе с вращением, изготовленных по ГОСТ 25.Й02—79, МПа;

о_!— медианное значение о_₁для образцов из металла одной плавки, МПа;

• медианное значение предела выносливости на совокупности всех плавок металла данной 'марки гладких лабораторных образцов диаметром do=7,5 мм, изготовленных из заготовок диаметром d, равным абсолютному размеру рассчитываемой детали, МПа;

К— коэффициент снижения предела выносливости,

о__1д— предел выносливости детали при симметричном цикле, выражен- ” ный в номинальных напряжениях, МПа;

о__1д— медианное значение <т__1д , МПа;

о__1д— медианное значение предела выносливости детали на совокупно­сти всех плавок металла данной марки, МПа;

(С—1 )р—значение с_р соответствующее вероятности рузрушения Р %, например, (о _])ю — при Р= 10%, МПа;

Х⁰—ід )р— предел выносливости детали, соответствующий вероятности раз*. рушения Р,%, МПа;

сг_]— медианное значение предела выносливости гладких лаборатор­ных образцов диаметром d₀=7,5 мм, изготовленных из загото* вок металла данной марки размерами 10—20 мм, МПа; -

Ki — коэффициент, учитывающий снижение механических свойств ме­талла (ов, От, 0-1 ) с ростом размеров заготовок;

• т_в— временное сопротивленйе (предел прочности) ’стали данной мар* ки при растяжении, МПа;

• т_в— медианное значение предела прочности стали данной марки, оп­ределенное на образцах, изготовленных из заготовок диаметром а, равным абсолютному размеру рассчитываемой детали, МПа;

К_в =0_и/о_і_д— эффективный коэффициент концентрации напряжений;

К_аз=°-—коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

o__lrf —предел выносливости образца без коицеитрации напряже­ний диаметром d, МПа;

Кр =—— коэффициент влияния шероховатости поверхности, равный °-1

отношению предела выносливости образца с данным каче­ством поверхности а__1Р к пределу выносливости гладко­го лабораторного образца;

1^Л. ^упР— коэффициент влияния поверхностного упрочнения, равный °-’*

отношению предела выносливости упрочненной детали °-1дупр ^к пределу выносливости неупрочнеипой детали °__1д; — коэффициент анизотропии;

К_кс_=——шор, —коэффициент влияния коррозии, равный отношению преде-

ла выносливости гладкого образца в условиях коррозии °-1кор ^к пределу выносливости образца при испытаниях в воздухе;

K_o(_dp) — эффективный коэффициент концентрации напряжений, опре­деленный на образцах диаметром d_p;

^3(dp) ~ значение коэффициента, Кз, соответствующее диаметру d_p; Кз,Кз— коэффициенты, учитывающие влияние абсолютных разме­ров На пределы выносливости по опытным данным для де­тали размером d;

5'Л"— поправочные коэффициенты;

— постоянная для данного металла величина (при определен­ной температуре и частоте испытания), определяющая чув­ствительность к концентрации напряжений и влиянию аб­солютных размеров поперечного сечения при изгибе или растяжении—Сжатии;

L — параметр рабочего сечения образца или детали или его часть, прилегающая к местам повышенной напряженности, _ мм;

G —относительный градиент первого главного напряжения в _ зоне концентрации напряжений, мм-¹;

G_z —- относительный градиент касательного напряжения, мм—¹; LIG—критерий подобия усталостного разрушения детали, мм^:;

(L/d)o—критерий подобия усталостного разрушения образца диа­метром d₀=7,5 мм, мм²;

_аL/G .. ' . _л.

V— —₌ ^относительный критерии подобия усталостного разрушения;

— <Ттах/<Тп—теоретический коэффициент концентрации напряжений, рав­ный отношению максимального напряжения в зоне кон­центрации Стах к номинальному напряжению а_(| , вычис­ленному по формулам сопротивления материалов (в пред- _ положении упругого распределения напряжений);

n—f(G,a_T)—коэффициент, зависящий от значений относительного гра­диента напряжений и предела текучести;

а_т— предел текучести стали данной марки при растяжении,' МПа;

<7—коэффициент чувствительности металла к концентрации на­пряжений;

₀(₽>_ предел выносливости образцов прн растяжений—сжатии, МПа;

А, В, С, Z — постоянные коэффициенты;

v_Q — коэффициент вариации пределов выносливости деталей;

—1д

2_р—квантиль нормального распределения, соответствующая за­данной вероятности разрушения Р

;s_e — среднее квадратическое отклонение предела выносливости дета- -1д • /

ли, МПа;

о_а — коэффициент вариации максимальных разрушающих напряже­ний в зоне концентрации;

V- — коэффициент вариации средних значений пределов выносливости образцов;

и _а — коэффициент вариации теоретического коэффициента концентра- а

ции напряжений а_о ;

т— показатель наклона левой ветви кривой усталости в двойных ло­гарифмических координатах;

N_o— абсцисса точки перелома кривой усталости;

Ч^г_д — коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряже­ний; •

Ч"_о — коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений д

для детали;

^аад— предельная амплитуда для детали при асимметричном цикле нагружения;

rfo, » (ip» И,

р, I, a, h, Н— размеры рабочего сечения образцов (деталей), мм;

є/— располагаемая пластичность материала, %;

N— число циклов нагружения;

k— число полуциклов нагружения (Л = 0, 1, 2,3...);

°тах—' действительное максимальное напряжение в исходном нагруже­нии (нулевой полуцикл), МПа;

Он— номинальное напряжение, МПа;

_о(0) у

^(0) max коэффициент концентрации напряжений в упругопластнческой. области в исходном нагружении (нулевой полуцикл);