Практика показала, что при действии переменных нагрузок разрушение материала происходит при напряжениях, много меньших предельных значений. Нагрузки, вызывающие переменные напряжения в деталях, которые периодически изменяются во времени, наз. циклическими. Разрушение материала при циклических нагрузках начинается с появления микротрещин на поверхности тела, которые развиваются (углубляются), уменьшая площадь поперечного сечения детали. Разрушение происходит внезапно, когда площадь поперечного сечения становится меньше допускаемой: S<Sкр. В плоскости излома наблюдаются 2 зоны: постепенного разрушения (1 – гладкая, блестящая поверхность, связ. с явлением наклепа), внезапного разрушения (2 – зона хрупкого излома). Усталость – явление разрушения материала под действием переменного напряжения. Выносливость – способность материала воспринимать переменные напряжения длительное время без разрушения. Предел выносливости (σr) - max переменное напряжение, при кот. материал способен сопротивляться длительное время без разрушений. Виды циклов нагружения:
|
|
1. ассиметричный. Амплитудные значения: σа=(σmax-σmin)/2; постоянные значения: σm=(σmax+σmin)/2. r= σmin/σmax – коэфф., учитывающий чувствительность материала к асимметрии цикла.
2. симметричный, σm=0 – самый тяжелый, т.к. у него самый min предел выносливости;
3. отнулевой - пульсирующий от 0 до max, τа=τm=τmax/2;
4. постоянный, σа=0.
На рисунке N-число циклов