Метод Р. Хейвуда

Расчетный метод построения кривых усталости при асимметричном цикле напряжений

Построение схематизированных кривых усталости для сталей

Горизонтальный участок схематизированных кривых усталости, представленных на рис.1.5, проводят от точки с абсциссой N_G, значение которой принимают равной 2·10⁶циклов [8]. Ординату этой точки при симметричном цикле нагружения вычисляют по уравнениям (2.8)...(2.10), (2.19)...(2.21). При асимметричном цикле напряжений предел выносливости вычисляют по формуле

(2.49)

где — предельная амплитуда цикла напряжений, определяемая по соответствующей формуле, представленной в таблице 2.2.

Левая ветвь кривой усталости, представленной на рис.1.5а, проводится под углом к горизонтальному участку, тангенс которого вычисляют по формуле В.М.Гребеника [9]

. (2.50)

Левую ветвь кривой усталости в двойных логарифмических координатах (рис.1.5б) проводят под углом к вертикали, тангенс которого вычисляют по формуле В.П. Когаева [8]

. (2.51)

Р. Хейвуд [3] разработал метод расчета ординат кривых усталости для выбранных значений долговечности при асимметричном растяжении-сжатии. Применительно к сталям предельная амплитуда цикла рассчитывается по формуле

, (2.52)

где

,

Сходимость с опытными данными, как отмечает автор [3], удовлетворительная.

Для деформируемых алюминиевых сплавов построение кривых при асимметричном растяжении-сжатии производят на основании уравнения

, (2.53)

где

, .

Экспериментальная проверка уравнения (2.53) производилась путем сопоставления расчетных значений предельных амплитуд для долговечностей 10⁵, 10⁶, 10⁷ и 10⁸ циклов и опытных данных, полученных отечественными и зарубежными исследователями, применительно к 93 кривым усталости 26 вариантов деформируемых алюминиевых сплавов и их состояний. Сходимость с экспериментальными данными оказалась удовлетворительной. Относительная средняя квадратическая ошибка составила 16% и относительная средняя алгебраическая (систематическая) ошибка — 6%.

Следует отметить, что в отечественной практике уравнение Р. Хейвуда (2.53) не получило применения из-за содержащейся в нем опечатки в русском варианте монографии [3].

При необходимости построения кривой усталости при асимметричном изгибе следует воспользоваться отношением, значения которого приведены в п. 2.1.2.