Page 25 - 2

25

1.2.2. Вплив коефіцієнта асиметрії циклу R

Багато деталей та виробів при циклічному навантаженні працюють в

умовах додаткових статичних навантажень, що викликає асиметрію циклу.

Так пружини, окрім циклічно змінюваних навантажень, зазнають статичних

навантажень розтягу чи стиску, які забезпечують їхню роботу при

пульсуючому циклі. Для оцінки роботоздатності матеріалів за асиметричного

циклу використовують два типи діаграм: граничних напружень і граничних

амплітуд напружень [5].

При заданому середньому навантаженні  m збільшення коефіцієнта

асиметрії циклу призводить до підвищення витривалості. Чим більше середнє

навантаження циклу, тим менша амплітуда навантажень, необхідна для

руйнування матеріалу при певній базі випробувань.

Асиметрія циклу, що виникає під впливом прикладеного середнього

статичного напруження – один з головних механічних факторів, що впливає

на кінетику субкритичного росту втомної тріщини (РВТ) в конструкційних

матеріалах. Спрощений окремий розгляд впливу асиметрії циклу на РВТ

утруднений, оскільки він опосередкований іншими чинниками: структурою

матеріалу та його міцністю, впливом середовища, температурою

випробувань тощо. Тому такий аналіз слід проводити, враховуючи взаємодію

різних чинників.

Результати вивчення впливу середнього напруження циклу на кінетику
РВТ носять складний, іноді суперечливий характер. Проте деякі тенденції

мають універсальний характер. Наприклад, збільшення додатньої асиметрії
циклу в межах 0,1…0,7 значно підвищує швидкість РВТ у марганцовистій

сталі типу 55Т2 в припороговій і третій ділянках кінетичної діаграми

втомного руйнування (КДВР), що відповідає пришвидшеному РВТ. Отже,

за збільшення R значно знижуються порогові розмахи коефіцієнта

інтенсивності напружень (КІН) К th, а також параметр К fc, що відповідає

умовам кінцевого руйнування виробу. Виявлено також тенденцію до