Предел выносливости

При статических испытаниях были получены следующие характеристики материала: — предел пропорциональности, — предел текучести, и .

Теперь введем дополнительную характеристику материала, связанную с циклическим напряжением. Естественно, что эта характеристика может быть найдена только из опытов при переменных напряжениях. Наиболее распространенными являются испытания в условиях симметричного цикла. При этом обычно используют принцип чистого изгиба вращающегося образца. Схема простейшей машины для проведения испытаний изображена на рис. 11.5.

Рис. 11.5

Для проведения данных испытаний необходимо иметь не менее десяти одинаковых образцов с тем, чтобы можно было определить число циклов, которое выдерживает образец до разрушения в зависимости от заданного напряжения (Рис. 11.6)

Рис. 11.6

Примерно половина партии образцов испытывается при напряжениях, равных 0,7÷0,5 . Остальная половина партии образцов при более низких напряжениях.

Спускаясь по оси ординаты вниз, т.е. уменьшая от образца к образцу напряжение, обнаруживаем, что какая-то часть образцов, несмотря на длительность испытания, не разрушаются. Значит, при каком-то числе циклов испытания необходимо прекратить. Для черных металлов испытания прекращают при 10⁷ числе циклов, считая при этом, что дальше образец не разрушится. Для закаленных сталей и цветных материалов N=10⁸.

Таким образом, данные испытания позволяют найти — предел выносливости. Пределом выносливости называют максимальное напряжение, при котором образец не разрушается до базы испытания.

При симметричном цикле предел выносливости обозначают , для пульсационного — .

Таким образом, при циклических напряжениях появилась новая механическая характеристика материала — предел выносливости. Предел выносливости не является характеристикой только свойств материала, как, например и . Он зависит также и от метода ведения испытаний.