Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

В то время как класс усталости связан с типом элемента конструкции, форма S-N кривой, относящаяся к рис. 4.7.4, связана с окружающей конструкцию средой. Поэтому, для различных условий эксплуатации существует несколько отличающийся подход, который может быть определен следующим образом:

. Кривая I: Основная кривая при использовании в упрощенных исследованиях и в обычных условиях. Численно, параметры кривой m и S1 (или logA) даны в табл. 4.7.2. Для больших напряжений, кривые других типов идентичны кривой

I, за исключением кривой IV, где время до разрушения сокращено на половину.

Британский стандарт /4/, предложил кривые II и III, следующим образом:
. Кривая II: Элементы в коррозионной среде. Предел усталости Nf=2x108.

(xxx) Размах напряжений ниже этого уровня не способствует процессу усталости.
. Кривая III: Элементы в воздушной среде. Предел усталости Nf=2x107. (xxx)

Департамент по энергоснабжению /5/, предложил кривые IV и V:
. Кривая IV: Элементы в коррозионной среде, без защитного покрытия. Срок службы сокращается до 0,5Nf (logNf уменьшен на 0,30) по сравнению с основной кривой.
. Кривая V: Элементы в воздушной среде и элементы в морской воде с адекватной катодной защитой. Кривая имеет излом в точке Nf=107, так, что напряжения ниже этого уровня имеют конечное последовательно уменьшающееся влияние на процесс усталости.

Конкретно эти случаи и их сочетания были приняты с изменениями или без них и для некоторых других условий эксплуатации, таких как в /3/ и /6/.

[pic]

Рис. 4.7.3 Избранные сварные соединения согласно классам усталости.

Глава 4.7.3 Замкнутый вид формул усталостного ресурса.

Общие соображения. В большинстве эмпирических исследований усталости оценивались повреждения и трещины, возникшие под влиянием синусоидальных колебаний напряжений с постоянной амплитудой. Однако, представленные выше циклические нагрузки, в частности колебания напряжений вызванные волнами, всегда случайны. Следовательно, для того, чтобы применить результаты лабораторных испытаний к предсказанию усталостных повреждений в морских конструкциях, необходимо сделать некоторые допущения в суммировании вкладов в процесс усталости последовательных циклов напряжений с переменной амплитудой. В таком случае, процесс может быть описан и оценен статистически. Формула Палмгрена-Майнера определяет накопленные усталостные повреждения через переменные входящие в коэффициент использования (:
[pic]

где S – амплитуда напряжений или размах напряжений (т.е. двойная амплитуда),

( ( коэффициент использования, свидетельствующий о разрушении при (=1, n(S) – действительное число циклов с амплитудой напряжений или размахом S,

N(S) – число циклов до разрушения Nf при амплитуде напряжений или размахе S.

Сумма взята по всем уровням напряжений. Если n циклов напряжений вообще, которое случайно распределено с плотностью вероятности f(S), то это означает, что число циклов напряжений между S и S+dS равно nf(S).
Следовательно, коэффициент использования (4.7.10) может быть вычислен с помощью интеграла

[pic]

Число циклов до разрушения N(S) определяют с помощью соответствующей кривой
Велера, или S-N диаграммы, обычным делом является подобрать математическую кривую, предпочтительно прямую линию, к эмпирическим точкам на этой S-N диаграмме.

Основная логарифмическая S-N кривая. В случае логарифмической S-N кривой, такой как кривая I на рис. 4.7.3, число циклов до разрушения N(S) может быть записано как в (4.7.9). Если это выражение подставить в
(4.7.11), то мы получим коэффициент использования:

[pic]

где Mm – определяют как статистический момент с порядком распределения размаха напряжений m. Если образец подвергается n циклам нагружения за стационарный короткий период времени (скажем, приблизительно n=1000 в час), где размах напряжений имеет гамма распределение в соответствии с (4.7.1), то увеличение усталостного коэффициента использования будет

[pic]

где мы применили формулу моментов (2.6.18) для гамма распределения.

Для больших отрезков времени, элемент имеет циклы напряжений с гамма распределением (4.7.7). Параметры d, k, и D можно определить с помощью одного из методов упомянутых выше, в главе 4.7.1. Соответственно, коэффициент использования после n циклов (скажем, n=108 за 20 лет) равен

[pic]

В данном случае, эта величина может быть найдена проще и точнее при использовании (4.7.6). Что дает

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: как сделать шпору, реферат на тему экономика.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата