Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении

Предложены методика и аналитические зависимости для расчетной оценки циклической долговечности материалов, а также сварных соединений при поличастотном нагружении по исходным данным, отвечающим одночастотному нагружению. Проведенная экспериментальная проверка полученных зависимостей на круп...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Автоматическая сварка
Date:	2008
Main Author:	Ковальчук, В.С.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2008
Subjects:	Производственный раздел
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100679
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении / В.С. Ковальчук // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 33-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860065310200037376
author	Ковальчук, В.С.
author_facet	Ковальчук, В.С.
citation_txt	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении / В.С. Ковальчук // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 33-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Автоматическая сварка
description	Предложены методика и аналитические зависимости для расчетной оценки циклической долговечности материалов, а также сварных соединений при поличастотном нагружении по исходным данным, отвечающим одночастотному нагружению. Проведенная экспериментальная проверка полученных зависимостей на крупномасштабных, в том числе сварных, образцах подтвердила их достоверность в широких пределах варьирования параметров поличастотного нагружения, спектр которого состоит из 3–7 составляющих. Procedure and analytical dependences are proposed for calculation of cyclic fatigue life of materials, as well as welded joints at polyfrequency loading by the initial data, corresponding to the single-frequency loading. Conducted experimental verification of the derived dependences on large-scale samples, including welded samples, confirmed their validity in a broad range of variation of polyfrequency loading parameters, the spectrum of which consists of 3-7 components.
first_indexed	2025-12-07T17:06:46Z
format	Article
fulltext	УДК 621.791.052:539.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ПОЛИЧАСТОТНОМ НАГРУЖЕНИИ В. С. КОВАЛЬЧУК, канд. техн. наук (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Предложены методика и аналитические зависимости для расчетной оценки циклической долговечности материалов, а также сварных соединений при поличастотном нагружении по исходным данным, отвечающим одночастотному нагружению. Проведенная экспериментальная проверка полученных зависимостей на крупномасштабных, в том числе сварных, образцах подтвердила их достоверность в широких пределах варьирования параметров поличастотного нагружения, спектр которого состоит из 3–7 составляющих. К л ю ч е в ы е с л о в а : металлические конструкции, свар- ные соединения, поличастотное нагружение, циклическая долговечность, расчет Элементы мостов, подкрановых балок, изделий транспортного и энергетического машиностроения, судов, самолетов и многих других металлоконс- трукций в процессе эксплуатации подвергаются од- новременному воздействию нескольких, отличаю- щихся по амплитуде и частоте, переменных наг- рузок. В общем случае эти нагрузки, обусловленные действием внешних и внутренних факторов, могут произвольно изменяться во времени и иметь слу- чайный характер. В частности, пролетные строения мостов нагружаются автомобильным и железнодо- рожным транспортом; морские глубоководные ста- ционарные платформы испытывают воздействие морских волн; металлические конструкции соору- жений башенного типа, трубчатые конструкции — воздействие внутреннего и внешнего давления, а также воздушных или газовых потоков. При существенном различии частот отдельных нагрузок со случайным изменением амплитуд и фаз такие сложные по спектру виды нагружения можно упрощенно представить детерминирован- ными поличастотными режимами, имеющими простую форму цикла: F(t) = ∑ i = 1 n fi(t) или полигармоническими режимами (рис. 1), в которых все составляющие изменяются по гар- моническому закону: F(t) = ∑ i = 1 n Ai sin (ωit + ϕi), где Ai, ωi — соответственно амплитуды и угловые частоты гармонических составляющих; ϕi — на- чальные фазы (частота и начальная фаза каждой составляющей обычно являются случайными ве- личинами в некоторой полосе частот ωmin ≤ ω ≤ ≤ ωmax и интервале фаз 0 ≤ ϕ ≤ π). Поскольку отдельные элементы механически связанных систем отличаются фильтрующими (из- бирательными) свойствами, то широкополосный спектр нагрузок обычно возбуждает в них отно- сительно узкополосную реакцию. При этом во мно- гих сооружениях преобладающее значение имеют лишь нагрузки с наименьшими частотами, так как с повышением частоты составляющих в зарезонан- сной области нагружения их уровни существенно снижаются. Это позволяет схематизировать реаль- ную нагруженность таких изделий поличастотными режимами, ограничиваясь во многих случаях дву- мя–семью спектральными составляющими. При поличастотном нагружении отдельные составляющие могут существенно отличаться по частоте, в результате чего сопротивление уста- лости материалов и сварных соединений может зависеть не только от взаимного отношения па- раметров составляющих, но и от номинальных значений частот. Имеющиеся отечественные и зарубежные эк- спериментальные данные показывают, что допол- нительное наложение высокочастотной составля- ющей на основной цикл переменных напряжений вызывает ускоренное накопление повреждений и интенсивное снижение циклической долговечнос- ти материалов и сварных соединений. В частнос- ти, при двухчастотном нагружении установлено, что отрицательное влияние второй составляющей увеличивается с повышением относительных зна- чений ее амплитуды и частоты [1, 2]. Можно пред- положить, что увеличение спектрального состава нагрузок также будет сопровождаться снижением ресурса изделий, однако количественно опреде- лить сопротивление усталости материалов и со- единений при поличастотном нагружении затруд- © В. С. Ковальчук, 2008 12/2008 33 нительно. Это обусловлено прежде всего тем, что существующие подходы к оценке циклической долговечности материалов при сложных видах пе- ременного нагружения обычно базируются на ги- потезе линейного суммирования повреждений. Полученные на ее основе расчетные зависимости дают удовлетворительное совпадение с экспери- ментальными данными только для некоторых зна- чений соотношений параметров и материалов, но в большинстве случаев они могут приводить к значительным погрешностям [3, 4]. Не обеспе- чивают приемлемой точности также предложения, основанные на использовании нелинейных зави- симостей суммирования повреждаемости, транс- формировании энергии и энергетической теории усталостного разрушения [4]. Многочисленные опытные данные, получен- ные на конструкционных сталях различных клас- сов и уровней прочности и их сварных соедине- ниях, показали [5], что коэффициент снижения долговечности в условиях двухчастотного нагру- жения æ1-2 можно найти из соотношения æ1-2 = N1 ⁄ N1−2 = (f2 ⁄ f1)ϑ(σa2 ⁄ σa1 ), (1) где N1, N1-2 — долговечности, измеряемые коли- чеством циклов нагрузки до возникновения ус- талостной трещины определенных размеров при одинаковых уровнях напряжений соответственно одночастотного нагружения и низкочастотной составляющей двухчастотного нагружения; f1, f2 — частоты; σa1, σа2 — амплитуды соответс- твенно низко- и высокочастотной составляющих; ϑ — коэффициент пропорциональности, завися- щий от механических свойств материала. Если материал, вид соединения, концентрация напряжений, остаточные напряжения, асимметрия цикла, температура, критерий усталостного раз- рушения и прочие условия одно- и двухчастот- ного нагружения идентичны, то коэффициент æ1-2 инвариантен к перечисленным параметрам на всех Рис. 1. Форма цикла при гармоническом a1, б1 и полигармоническом нагружении с двумя (a2, б2) — пятью (a5, б5) составляющими: I — начальные фазы всех составляющих ϕ = 0; II — начальная фаза основной составляющей б1 равна ϕ = = 0, всех остальных ϕ = π 34 12/2008 уровнях напряжений в интервале между преде- лами выносливости и текучести материала. Это позволяет определять циклическую долговеч- ность при двухчастотном нагружении N1-2 по име- ющимся расчетным или экспериментальным зна- чениям долговечности N1, отвечающим одночас- тотному нагружению: N1-2 = N1/æ1-2. (2) Можно полагать, что определенная зависимость коэффициента снижения долговечности существует и при большем количестве одновременно действу- ющих переменных нагрузок, т. е. при поличастот- ном нагружении. Тогда, располагая сведениями о значении этого коэффициента при соответствую- щих параметрах поличастотного нагружения, цик- лическую долговечность материалов и соединений можно определять аналогичным образом. Однако поиск таких коэффициентов экспериментальным путем осложняется неограниченным количеством возможных комбинаций амплитуд, частот и сос- тавляющих. Кроме того, до настоящего времени не установлен закон накопления повреждений при од- ной или нескольких составляющих спектра цикли- ческих напряжений, особенно на стадии зарождения усталостных трещин. Установление функциональной связи между параметрами поличастотной нагрузки и коэффи- циентом изменения циклической долговечности может существенно упроститься, если закономер- ности накопления повреждений в условиях одно- и поличастотного нагружения подобны. Приме- нительно к двухчастотному нагружению вывод о подобии этих закономерностей следует из ана- лиза полученных ранее результатов эксперимен- тальных исследований конструкционных матери- алов и сварных соединений. В данном случае ин- вариантность коэффициента æ1-2 к ряду конструк- тивных, технологических и эксплуатационных факторов можно объяснить одинаковым прояв- лением их влияния на процессы усталости как при одно-, так и двухчастотном нагружениях. В последнем случае циклическая долговечность снижается только под действием дополнительной высокочастотной составляющей, что приводит при фиксированных значениях амплитудных и частотных отношений к параллельному смеще- нию исходной кривой усталости в область мень- шей долговечности, а кинетической диаграммы усталостного разрушения — в область более вы- соких скоростей развития усталостной трещины. Параллельное расположение кривых усталости или диаграмм усталостного разрушения указыва- ет на то, что закономерности процессов накоп- ления повреждений на одинаковых уровнях одно- и двухчастотного нагружений подобны и разли- чаются между собой лишь коэффициентами про- порциональности. Из этого следует, что при фик- сированном уровне переменных напряжений и едином критерии усталостного разрушения, ко- торым обычно служит усталостная трещина оп- ределенных размеров, усталостные повреждения, накопленные в условиях одно- и двухчастотного нагружения, одинаковы. Очевидно, имеет смысл принять в качестве критерия накопленного пов- реждения условную или реальную усталостную трещину длиной L. В этом случае сопоставление результатов усталостных испытаний можно про- водить по средним значениям уровней накоплен- ных повреждений от отдельных циклов перемен- ной нагрузки без учета кинетики повреждаемости материала, которая для каждого вида нагружения в отдельности зависит от многих факторов. Тогда среднюю скорость повреждения за один цикл пе- ременного нагружения V на уровне напряжений σa можно определить из выражения V = L/N, (3) где L — накопленное повреждение, эквивалентное реальной или условной усталостной трещине, вы- раженное в единицах длины (глубины или пло- щади); N — циклическая долговечность до на- копления повреждения L, выраженная количест- вом циклов нагрузки. При таком подходе накопленное повреждение в условиях одночастотного нагружения можно представить в виде L1 = V1N1, (4) а двухчастотного нагружения в виде L1-2 = V1-2N1-2. (5) Очевидно, что усталостные повреждения при двухчастотном нагружении вызываются совмес- тным действием N1 циклов основной, обычно низ- кочастотной нагрузки и N2 циклов накладываю- щейся на нее меньшей по значению, но более высокочастотной нагрузки. В этом случае общая величина повреждений равна: L1-2 = L1 + L2. (6) Если учесть, что для определения коэффици- ента снижения долговечности при двухчастотном нагружении сопоставляемые количества циклов N1 и N1-2 должны выбираться при одинаковых значениях длин усталостных трещин L1 = L1-2, то равенство их значений V1N1 = V1-2N1-2 с учетом выражения (1) позволяет получить зависимость V1-2/V1 = æ1-2. (7) Из выражения (7) следует, что средняя ско- рость накопления усталостных повреждений при двухчастотном нагружении в æ1-2 раз больше, чем при одночастотном. Для оценки степени влияния каждой составляющей двухчастотного нагруже- 12/2008 35 ния на процесс накопления усталостных повреж- дений следует сопоставить повреждения, накоп- ленные в условиях одно- и двухчастотного наг- ружения при одинаковых количествах циклов од- ночастотного нагружения и низкочастотной сос- тавляющей двухчастотного нагружения, т. е. N1 = = N1-2. Тогда повреждение от низкочастотной составляющей L1 можно определить из выраже- ния (4), а от высокочастотной составляющей L2 — из соотношения L2 = L1-2 – L1 = V1-2N1-2 – V1N1 = N1(V1-2 – V1). После замены в этом выражении V1-2 = V1æ1-2 его значением из выражения (7), повреждение L2 можно представить в виде: L2 = N1V1(æ1-2 – 1), а с учетом (4) в виде L2 = L1(æ1-2 – 1). (8) Это выражение показывает, что процесс на- копления усталостных повреждений L2 от допол- нительной высокочастотной составляющей про- исходит в (æ1-2 – 1) раз интенсивнее, чем от ос- новной низкочастотной составляющей двухчас- тотного нагружения. На основании этого общие повреждения, вызванные совместным действием низко- и высокочастотной составляющих двухчас- тотного нагружения, можно представить в виде L1-2 = L1 + L1(æ1-2 – 1) = L1æ1-2, (9) а среднюю скорость их накопления в виде V1-2 = L1æ1-2/N1-2. (10) По аналогии с двухчастотным нагружением общие усталостные повреждения, накопленные при поличастотном нагружении, могут быть оп- ределены в виде суммы повреждений от всех сос- тавляющих: L1 – n = L1 + L2 + … + Ln. (11) После подстановки в выражение (11) соответ- ствующих значений и несложного преобразования зависимость для определения усталостного пов- реждения при поличастотном нагружении L1-n по данным одночастотного нагружения L1 может быть представлена в виде L1−n = L1[1 + ∑ i = 2 n (æi – 1)]. (12) По аналогии с зависимостью (9) коэффициент снижения циклической долговечности при поли- частотном нагружении может быть определен из выражения (12) в виде æ1-2 = 1 + ∑ i = 2 n (æi – 1). (13) Эта зависимость позволяет определять цикли- ческую долговечность при поличастотном нагру- жении N1-n подобно (2) по формуле N1−n = N1 ⁄ [1 + ∑ i = 2 n (æi – 1)]. (14) При практическом использовании выражений (13) и (14) важно правильно выбрать методику определения значений æi для отдельных состав- ляющих по выражению (1). Реально возможны два подхода: первый — величину æi определять по отношению к единой основной составляющей, имеющей наибольшую амплитуду напряжений σа1, т. е. æ2,1; æ3,1; æ4,1 и т. д., и второй — величину æi определять по отношению параметров между отдельными составляющими по ранжиру сниже- ния амплитуд напряжений σаi, т.е. æ2,1; æ3,2; æ4,3 и т. д. Из рис. 1 видно, что наибольшее изменение формы цикла основной составляющей (а1, б1) выз- вано второй по уровню и частоте составляющей. Третья составляющая оказывает наибольшее вли- яние на форму цикла второй составляющей и т. д. Исходя из этого можно предполагать, что при ма- лом количестве составляющих существенных раз- личий в определении æ1-n при обоих вариантах нахождения æi не будет. Однако при большом количестве составляющих предпочтительным, а следовательно, и более общим решением будет второй вариант. Окончательное заключение об адекватности предлагаемого метода и выборе соответствующе- го варианта определения коэффициентов æi может быть получено на основании результатов экспе- риментальной проверки. С этой целью были из- готовлены и испытаны на усталость при одно- и поличастотном мягком осевом растяжении плос- кие образцы (рис. 2) с центральным отверстием, а также со стыковым сварным соединением. Как отмечалось выше, при поличастотном нагружении отдельные составляющие могут существенно от- личаться по частоте, а сопротивление усталости сварных соединений может зависеть не только от взаимного отношения параметров составляю- щих, но и от номинальных значений частот. Учи- тывая, что степень влияния частоты нагружения на циклическую долговечность заметно снижает- ся с повышением прочностных характеристик конструкционных материалов [6], для исключения или значительного ослабления влияния этого фак- тора на результаты исследований образцы изго- товляли из высокопрочной стали с пределом те- кучести примерно 1000 МПа. Для получения ис- ходных данных в условиях отнулевого одночас- тотного нагружения усталостные испытания об- разцов из основного металла выполняли при час- 36 12/2008 тотах 3, 30 и 300 циклов в минуту, входящих в диапазон частот, в котором обычно наблюдается наибольшее изменение сопротивления усталости и который охватывает частоты основных пере- менных нагрузок многих сварных металлоконс- трукций. При поличастотном нагружении спектр состоял из нескольких, разных по частоте и ам- плитуде составляющих. В реальных конструкциях уровни составляющих более высоких частот ни- же, чем основной переменной нагрузки и, как пра- вило, уменьшаются с увеличением номинальной частоты, а сдвиг фаз между ними может произ- вольно изменяться во времени. Подобным обра- зом задавали режимы испытаний образцов при полигармоническом нагружении. Так, отношения амплитуд напряжений трехчастотного нагруже- ния σа1:σа2:σа3 устанавливали в пределах, близких к 1:0,4:0,2, а отношения частот f1:f2:f3 — в пре- делах 1:3:9 и 1:9:81 с нулевой начальной фазой основной составляющей и нефиксированной в процессе испытаний начальной фазой ϕ = π ос- тальных составляющих («плавающая фаза»). Ана- логично испытывали часть образцов с количес- твом составляющих, равным 4–7. Асимметрию и количество циклов при полигармоническом наг- ружении определяли по основной составляющей, имеющей наименьшую частоту и наибольшую ам- плитуду. В качестве критерия усталостного раз- рушения этих образцов принимали начальную стадию развития трещины. В процессе испытаний усталостные трещины зарождались обычно на внутренних поверхностях отверстия, расположен- ных по горизонтальной оси образцов и развива- лись по длине и глубине перпендикулярно прик- ладываемой нагрузке. При выходе усталостных трещин на боковую поверхность образцов и раз- витии их длины до 3…4 мм испытания прекра- щали. Результаты усталостных испытаний образ- цов основного материала высокопрочной стали при одночастотном нагружении представлены в графическом виде на рис. 3, кривая 1, а при по- лигармоническом нагружении — в таблице. В качестве основного вида сварного соедине- ния приняли стыковой шов, широко распростра- ненный в несущих элементах конструкций и име- ющий высокое сопротивление усталости в усло- виях переменного нагружения. Размеры сварных образцов (рис. 2, б) выбирали из условия воз- можности возникновения в них высоких остаточ- ных напряжений в процессе сварки и создания требуемых рабочих напряжений при усталостных испытаниях на сервогидравлической машине типа РС1 фирмы «SCHENСK» усилием 1000 кH. Об- разцы изготовляли из листовой высокопрочной стали толщиной 20 мм. Заготовки образцов вы- резали вдоль проката с помощью аппарата для воздушно-плазменной резки металла типа «Ки- ев-4». Поверхности пластин обрабатывали фре- зерованием с последующим шлифованием рабо- чей части до толщины 10 мм. Двустороннюю сим- метричную разделку кромок под сварку выпол- няли под углом 45° с притуплением 2 мм. Сварку образцов проводили механизированным способом на постоянном токе обратной полярности. В ка- честве сварочных материалов применяли элект- родную проволоку Св-03ГХН3МД диаметром 3 мм и флюс марки ФИМС-20П. Для обеспечения высокой стойкости металла шва и околошовной зоны против образования трещин соединяемые кромки образцов перед сваркой подогревали до 373 К. Каждый образец сваривали отдельно за четыре прохода в горизонтальном положении, на- чало и конец стыкового шва располагали на вы- Рис. 2. Схемы образцов для усталостных испытаний при од- но- и поличастотном нагружениях из основного металла с центральным отверстием (а) и со стыковым сварным соеди- нением (б) Рис. 3. Кривые усталости образцов высокопрочной стали с центральным отверстием (1) и со стыковым сварным соеди- нением (2) при одночастотном осевом растяжении: ∆, , — r = 0, соответственно f = 3; 30; 300 мин–1; — r = 0,3; f = 180 мин–1 12/2008 37 водных планках, предварительно приваренных к пластинам. После сварки выводные планки уда- ляли воздушно-плазменной резкой, а боковые гра- ни обрабатывали фрезерованием. Поскольку рациональное использование высо- копрочных сталей в сварных конструкциях дос- тигается при асимметричном осевом растяжении, то характеристику цикла одночастотного и основ- ной составляющей поличастотного нагружения принимали равной r = 0,3. В качестве критерия завершения усталостных испытаний принимали усталостную трещину длиной 3 мм на поверх- ности образца. Усталостные испытания сварных образцов при одночастотном нагружении выпол- няли в условиях мягкого гармонического осевого растяжения с частотой 3 Гц. Усталостные тре- щины в образцах зарождались по линии сплав- ления шва с основным металлом. Результаты ус- талостных испытаний сварных образцов при одночастотном нагружении представлены на рис. 3, кривая 2. Режимы испытаний сварных соеди- нений при полигармоническом нагружении вы- бирали таким же образом, как и для образцов основного металла с тремя, пятью, шестью и семью составляющими (таблица). Расчетные зна- чения суммарных коэффициентов снижения цик- лической долговечности образцов основного и сварного соединения при полигармоническом наг- ружении, определенные по первому æр1 и второму æр2 варианту, также представлены в таблице. Ре- зультаты сопоставления расчетных æр коэффици- ентов снижения долговечности с эксперимен- тальными æэ, представленные на рис. 4, показы- вают, что оба варианта расчета позволяют полу- чить приемлемую точность при полигармони- ческом нагружении с тремя–семью составляющи- ми. Однако второй вариант расчета æр2 предпоч- тительнее, поскольку обеспечивает некоторый запас долговечности при нагружении с тремя– пятью составляющими. Следует отметить, что ре- зультаты сравнения æр/æэ имеют, на первый взгляд, повышенное рассеяние. Однако в данном случае, по-видимому, получить более высокую точность экспериментальных æэ и расчетных æр значений затруднительно. Это связано с измене- нием значения и характера циклов суммарной наг- рузки, которые при малых отношениях частот зависят не только от соотношений амплитуд, но и от закона изменения сдвига фаз между сост- авляющими. В процессе нагружения эта законо- мерность определяется начальным сдвигом фаз, а также отношением и кратностью составляющих Рис. 4. Результаты сопоставления расчетных æр и экспери- ментальных æэ значений коэффициентов снижения цикли- ческой долговечности образцов основного металла (ОМ) и стыкового сварного соединения (СС) при полигармоничес- ком нагружении: 1 — первый вариант расчета соответственно ОМ ( ) и СС ( ); 2 — второй вариант расчета соответствен- но ОМ ( ) и СС ( ) Результаты усталостных испытаний образцов основного металла и сварных соединений высокопрочной стали при полигармоническом осевом растяжении (r = 0, ϑ = 1,67) 38 12/2008 частот. Влиять на характер этой зависимости в реальных условиях эксплуатации конструкций не- возможно. Поэтому в предлагаемых аналитичес- ких зависимостях используется формула (1), не учитывающая сдвига фаз между составляющими и применяемая при двухчастотном нагружении с отношением частот более 10, когда влиянием сдвига фаз можно пренебречь. Однако при нек- ратных отношениях частот сдвиг фаз между сос- тавляющими, а соответственно характер и зна- чение суммарной нагрузки постоянно изменяются во времени от минимальных до максимальных значений. В этих случаях эффективной суммарной нагрузкой, вероятно, будет ее среднее за время воздействия значение. При кратных отношениях частот и фиксированных сдвигах фаз между сос- тавляющими (см. рис. 1) в зависимости от их на- чальных значений могут быть получены мак- симальные или минимальные значения æэ. В стро- ительных металлоконструкциях последние случаи маловероятны, а в условиях усталостных испы- таний на современном оборудовании с програм- мным управлением вполне возможны. Выводы 1. Предложенные методика и аналитические за- висимости позволяют определять коэффициенты снижения циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном наг- ружении. 2. По исходным данным одночастотного наг- ружения и заданным параметрам составляющих поличастотного нагружения можно прогнозиро- вать циклическую долговечность элементов ме- таллоконструкций в этих условиях. 3. Полученные в работе результаты экспери- ментальных исследований циклической долговеч- ности основного металла стали и стыковых сварных соединений подтвердили приемлемую точность методики и расчетных зависимостей. При трех–семи составляющих полигармоническо- го нагружения основная часть результатов сопос- тавления расчетных и экспериментальных зна- чений коэффициента снижения циклической дол- говечности согласуется с погрешностью не более 40 %. 1. Буглов Е. Г., Филатов М. Я., Коликов Э. А. Сопротивле- ние материалов при двухчастотном нагружении (Обзор) // Пробл. прочности. — 1973. — № 5. — С. 13–17. 2. Труфяков В. И., Ковальчук В. С. Определение долговеч- ности при двухчастотном нагружении: Сообщение 1. Обзор // Там же. — 1982. — № 9. — С. 9–15. 3. Геминов В. Н. О физических основах методов суммиро- вания повреждаемости при нестационарных режимах нагружения (Обзор) // Прочность металлов при цикли- ческих нагрузках. — М.: Наука, 1967. — С. 36–43. 4. Трощенко В. Т., Сосновский Л. А. Сопротивление уста- лости металлов и сплавов: Справочник. Ч. 1. — Киев: Наук. думка, 1987. — 510 с. 5. Труфяков В. И., Ковальчук В. С. Определение долговеч- ности при двухчастотном нагружении: Сообщение 2. Предлагаемая методика // Пробл. прочности. — 1982. — № 10. — С. 15–20. 6. Ковальчук В. С. Влияние частоты нагружения на сопро- тивление усталости сталей и сварных соединений // Ав- томат. сварка. — 1991. — № 1. — С. 30–34. Procedure and analytical dependencies are proposed for calculation of cyclic fatigue life of materials, as well as welded joints at polyfrequency loading by the initial data, corresponding to the single-frequency loading. Conducted experimental verification of the derived dependencies on large-scale samples including welded sampled, confirmed their validity in a broad range of variation of polyfrequency loading parameters, the spectrum of which consists of 3...7 components. Поступила в редакцию 22.02.2008 ДЕСЯТАЯ ЮБИЛЕЙНАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ ПО СУДОСТРОЕНИЮ, СУДОХОДСТВУ, ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОРТОВ, ОСВОЕНИЮ ОКЕАНА И ШЕЛЬФА Н Е В А 2 0 0 9 22–25 сентября 2009 г. г. Санкт-Петербург Тематика выставки включает обширный раздел СВАРКА И РОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СУДОСТРОЕНИИ, ПРОИЗВОДСТВЕ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ БЕРЕГОВЫХ ОБЪЕКТОВ Контакт: тел./факс: +7 (812) 321-26-31, 321-27-22 12/2008 39
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100679
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0005-111X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:06:46Z
publishDate	2008
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
record_format	dspace
spelling	Ковальчук, В.С. 2016-05-26T12:49:24Z 2016-05-26T12:49:24Z 2008 Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении / В.С. Ковальчук // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 33-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100679 621.791.052:539.4 Предложены методика и аналитические зависимости для расчетной оценки циклической долговечности материалов, а также сварных соединений при поличастотном нагружении по исходным данным, отвечающим одночастотному нагружению. Проведенная экспериментальная проверка полученных зависимостей на крупномасштабных, в том числе сварных, образцах подтвердила их достоверность в широких пределах варьирования параметров поличастотного нагружения, спектр которого состоит из 3–7 составляющих. Procedure and analytical dependences are proposed for calculation of cyclic fatigue life of materials, as well as welded joints at polyfrequency loading by the initial data, corresponding to the single-frequency loading. Conducted experimental verification of the derived dependences on large-scale samples, including welded samples, confirmed their validity in a broad range of variation of polyfrequency loading parameters, the spectrum of which consists of 3-7 components. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении Determination of cyclic fatigue life of materials and welded joints at polyfrequency loading Article published earlier
spellingShingle	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении Ковальчук, В.С. Производственный раздел
title	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
title_alt	Determination of cyclic fatigue life of materials and welded joints at polyfrequency loading
title_full	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
title_fullStr	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
title_full_unstemmed	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
title_short	Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
title_sort	определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении
topic	Производственный раздел
topic_facet	Производственный раздел
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100679
work_keys_str_mv	AT kovalʹčukvs opredeleniecikličeskoidolgovečnostimaterialovisvarnyhsoedineniipripoličastotnomnagruženii AT kovalʹčukvs determinationofcyclicfatiguelifeofmaterialsandweldedjointsatpolyfrequencyloading

Определение циклической долговечности материалов и сварных соединений при поличастотном нагружении

Institution

Similar Items