Материаловедение / РГР-1 - 2 / РГР-1-Определение предела выносливости
.docРыбинская государственная авиационная технологическая академия
имени П. А. Соловьева
Кафедра «Материаловедение, литье и сварка»
Методические указания к расчетно-графической работе
«Определение предела выносливости сплавов»
Для дисциплины
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
специальности 160301 «Авиационные двигатели и энергетические установки»
Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры МЛС
Протокол № 1 от 30.08.2010 г.
Протокол № 8 от 25.05.2010 г.
Разработал:
к. т. н., доцент Воздвиженская М. В.
Рыбинск, 2010
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ СПЛАВОВ
1. Цель работы: Получение навыков анализа зависимости долговечности N от максимального напряжения цикла σ и определения предела выносливости σ-1 графическим построением.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
|
№ |
Та , °С |
Те , °С |
Са , % |
Се , % |
Сплавы |
|
|
С1 , % |
С2 , % |
|||||
|
1 2 3 4 5 |
700 720 740 750 780 |
500 520 540 560 580 |
10 12 14 16 18 |
34 36 38 40 42 |
6 7 8 9 10 |
22 24 26 28 30 |
|
6 7 8 9 10 |
800 820 840 860 880 |
600 620 640 660 680 |
20 22 24 26 28 |
44 46 48 50 52 |
11 12 13 14 15 |
32 34 36 38 40 |
|
11 12 13 14 15 |
900 920 940 960 980 |
700 720 740 760 780 |
30 32 34 36 38 |
54 56 58 60 62 |
16 17 18 19 20 |
42 44 46 48 50 |
2. Исходные данные: напряжения, понижающиеся от σ1 до σ6 и соответствующие им долговечности. Запись (1,8; 1,5; 2,5) · 104 означает: 1,8 · 104; 1,5 · 104; 2,5 · 104 циклов.
3. Порядок выполнения
3.1 Постройте график в координатах «Долговечность N – напряжение цикла σ». Учитывая изменение N более чем на три порядка, по оси абсцисс используют логарифмический масштаб, с началом координат в точке 1 · 104. По оси координат установите удобный масштаб самостоятельно.
Примерный вид оси абсцисс:
3.2 На поле графика нанесите все экспериментальные точки в виде четких кружков. (Для каждого σ по три значения N).
3.3 Соедините средние значения N при напряжениях σ1 – σ6 плавной кривой; определите σ-1 на базе 107 циклов.
3.4 Определите предел выносливости при малоцикловой усталости на базе 5 · 104.
4. Оформление задания
Запишите в виде таблицы исходные данные. График строится на бумаге формата А4, желательно миллиметровке; σ-1 и σМЦУ записываются на поле графика. Сделайте вывод о влиянии изменения σ на долговечность N.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
-
Напряжение, МПа
Долговечность, N циклов по вариантам
1
2
σ1
σ2
σ3
σ4
σ5
σ6
(1,8; 1,5; 2,5) · 104
(5,1; 4,2; 5,7) · 104
(2,0; 1,4; 2,5) · 105
(4,8; 4,1; 5,6) · 105
(2,3; 1,9; 2,8) · 106
3,1 · 107
(2,0; 1,7; 2,4) · 104
(5,9; 5,1; 6,3) · 104
(2,2; 1,8; 2,7) · 105
(5,2; 4,4; 5,9) · 105
(2,6; 2,2; 3,3) · 106
3,4 · 107
-
Напряжение, МПа
Долговечность, N циклов по вариантам
3
4
σ1
σ2
σ3
σ4
σ5
σ6
(2,5; 1,9; 3,1) · 104
(7,1; 5,9; 7,9) · 104
(2,6; 1,9; 2,8) · 105
(6,0; 5,2; 6,3) · 105
(3,2; 2,5; 3,7) · 106
4,1 · 107
(1,5; 1,2; 2,1) · 104
(3,8; 3,1; 4,2) · 104
(1,5; 1,1; 1,9) · 105
(3,5; 2,9; 4,3) · 105
(1,8; 1,4; 2,2) · 106
2,5 · 107
-
Обозначение
Напряжения по вариантам, МПа
a
b
c
d
σ1
σ2
σ3
σ4
σ5
σ6
650
525
430
390
350
330
700
575
480
440
400
380
770
675
550
510
470
450
470
345
250
210
170
150
Итого 16 вариантов задания: a1 a2 a3 a4
b1 b2 b3 b4
c1 c2 c3 c4
d1 d2 d3 d4
Пример. Вариант b2:
-
Напряжение, МПа
Долговечность, N циклов
σ1=700
σ2=575
σ3=480
σ4=440
σ5=400
σ6=380
2,0 · 104 1,7 · 104 2,4 · 104
5,9 · 104 5,1 · 104 6,3 · 104
2,2 · 104 1,8 · 104 2,7 · 105
5,2 · 104 4,4 · 104 5,9 · 105
2,6 · 104 2,2 · 104 3,3 · 106
3,4 · 107
5. Литература:
Золотаревский В. С. Механические свойства металлов. – М.: Металлургия, 1983. – с. 298-332.