Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Расчетно-экспериментальная оценка роли соотношения частот в изменении долговечности при двухчастотных режимах деформирования

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-I-64-71

Полный текст:

Аннотация

Форма цикла при двухчастотных режимах нагружения зависит от его параметров, в число которых входят абсолютные значения частот и амплитуд складываемых в процессе такого режима низкочастотных и высокочастотных нагрузок, соотношения их частот и амплитуд, а также сдвиг фаз между этими гармоническими составляющими, причем последний оказывает существенное влияние лишь при малом соотношении частот. Наличие таких двухчастотных режимов или схематизируемых ими эксплуатационных режимов нагружения элементов машин и конструкций может существенным образом снизить их долговечность. На примере результатов экспериментальных исследований изменения долговечности при жестком режиме двухчастотного нагружения образцов циклически стабильной, циклически разупрочняющейся и циклически упрочняющейся сталей показано, что снижение долговечности в этих условиях зависит от соотношения частот и амплитуд действующих низкочастотных малоцикловых и высокочастотных вибрационных напряжений, причем тем в большей степени, чем выше уровень соотношений амплитуд и частот этих складываемых гармонических процессов приложения нагрузки. Показано, что оценка такого снижения долговечности в сравнении с равным по суммарным амплитудам напряжений (деформаций) одночастотным нагружением может быть выполнена с использованием степенного выражения, связывающего эти долговечности через параметр (коэффициент снижения), включающий в себя соотношение частот и амплитуд действующих циклических нагрузок и характеристику материала. Зависимость этого снижения проиллюстрирована семейством расчетно-экспериментальных кривых на соответствующих диаграммах для каждого из исследованных типов материалов. Данные кривые сопоставлены с экспериментально полученными данными.

 

Об авторе

М. М. Гаденин
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук
Россия
Москва


Список литературы

1. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. — М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.

2. Махутов Н. А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. — Новосибирск: Наука, 2008. — 528 с.

3. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Управление ресурсом эксплуатации высокорисковых объектов. — М.: МГОФ «Знание», 2015. — 600 с.

4. Гаденин М. М. Многопараметрический анализ условий безопасной эксплуатации и защищенности машин и конструкций по критериям прочности, ресурса и живучести / Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2012. № 6. С. 22 – 36.

5. Прочность и ресурс водо-водяных энергетических реакторов. Серия «Исследования напряжений и прочности ядерных реакторов». — М.: Наука, 1988. — 312 с.

6. Динамика и прочность водо-водяных энергетических реакторов. Серия «Исследования напряжений и прочности ядерных реакторов». — М.: Наука, 2004. — 440 с.

7. Прочность и ресурс ЖРД. Серия «Исследования напряжений и прочности ракетных двигателей». — М.: Наука, 2011. — 525 с.

8. Гаденин М. М., Романов А. Н. Устройство для получения двухчастотного режима нагружения на одночастотных усталостных установках / Заводская лаборатория. 1974. Т. 40. № 4. С. 463 – 465.

9. Гаденин М. М. Метод автоматизации циклических испытаний на базе электрогидравлической установки типа УРС 50/50 и измерительно-вычислительного комплекса ИВК-2 / Заводская лаборатория. 1985. Т. 51. № 12. С. 61 – 65.

10. Гаденин М. М. Особенности развития деформаций и накопления повреждений при двухчастотном малоцикловом нагружении и повышенных температурах / Машиноведение. 1976. № 1. С. 69 – 77.

11. Гаденин М. М. Изменение сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению в связи с двухчастотностью процесса нагружения / Тезисы докладов XIII научно-технической конференции «Проблемы надежности и долговечности элементов конструкций в машиностроении и стройиндустрии». — Свердловск: Свердловский областной Совет НТО, 1978. С. 5 – 6.

12. Гаденин М. М. Исследование повреждаемости и долговечности при одно- и двухчастотных режимах нагружения на основе деформационных и энергетических подходов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 6. С. 44 – 52.

13. Locati L. Colloqufum on fatigue. Stockholm 1955. — Berlin – Gottingen – Heidelberg: Springer-Verlag, 1956. S. 160.

14. Гаденин М. М. Исследование влияния соотношения амплитуд деформаций при двухчастотном циклическом нагружении / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 12. С. 50 – 56.

15. Makhutov N. A., Gadenin M. M. Fatigue Resistance at Variation of Temperature-Time Factors / International Journal of Fracture. 2008. N 1 – 2(150). P. 105 – 127.

16. Безопасность России Правовые, социально-экономические и научно технические аспекты. Фундаментальные исследования проблем техногенной безопасности. — М.: МГОФ «Знание», 2013. — 576 с.

17. Гаденин М. М. Характеристики механических свойств материалов в анализе условий достижения предельных состояний / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 2. С. 58 – 63.

18. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Оценка ресурса при сочетании экстремальных малоцикловых и вибрационных воздействий / Труды четвертой Всероссийской научно-технической конференции «Динамика и прочность конструкций аэрогидроупругих систем. Численные методы». Москва, 14 – 15 ноября 2017 г. — М.: Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, 2017. С. 40 – 41.


Для цитирования:


Гаденин М.М. Расчетно-экспериментальная оценка роли соотношения частот в изменении долговечности при двухчастотных режимах деформирования. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(1(I)):64-71. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-I-64-71

For citation:


Gadenin M.M. Calculation-and-experimental estimation of the role of the frequency ratio in changing the endurance at two-frequency deformation modes. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(1(I)):64-71. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-I-64-71

Просмотров: 55


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)