Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования
Показана возможность оценки выносливости (многоцикловой усталости) элемента конструкции
 с учетом его геометрии, свойств материала, технологии изготовления и вида
 нагружения. Получена аналитическая зависимость, в которой параметры, характеризующие
 выносливость элемента конс...
Saved in:
| Published in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Date: | 2007 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48103 |
| 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: | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии
 проектирования / Б.Ф. Федоренко, В.С. Лукьянов // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 44-54. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860079571006652416 |
|---|---|
| author | Федоренко, Б.Ф. Лукьянов, В.С. |
| author_facet | Федоренко, Б.Ф. Лукьянов, В.С. |
| citation_txt | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии
 проектирования / Б.Ф. Федоренко, В.С. Лукьянов // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 44-54. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Показана возможность оценки выносливости (многоцикловой усталости) элемента конструкции
с учетом его геометрии, свойств материала, технологии изготовления и вида
нагружения. Получена аналитическая зависимость, в которой параметры, характеризующие
выносливость элемента конструкции, представлены не отдельно, а комплексно (в виде
безразмерных величин). Проведена численная реализация метода и полученные результаты
сопоставляются с приведенными в литературных источниках.
Показано можливість оцінки витривалості (багатоциклової утоми) елемента
конструкції з урахуванням його геометрії, властивостей матеріалу, технології
виготовлення та виду навантаження. Отримано аналітичну залежність, де
параметри, що характеризують витривалість елемента конструкції, представлено
не окремо, а комплексно (у вигляді безрозмірних величин). Проведено
числову реалізацію методу і отримані дані зіставляються з наведеними
в літературних джерелах.
We demonstrate a possibility to assess endurance
(high-cycle fatigue) of a structural element
allowing for its geometry, material
properties, and type o f loading. An analytical
relation is derived, where the parameters representing
the endurance of a structural element
are given in combination (i.e., in the form of
dimensionless quantities) rather than individually.
The proposed method is implemented numerically
and the results obtained are
compared to some available published data.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:15:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 620.178.3:531.111
Оценка выносливости элементов конструкции на стадии
проектирования
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
ОАО “Мотор Сич”, Запорожье, Украина
Показана возможность оценки выносливости (многоцикловой усталости) элемента конст
рукции с учетом его геометрии, свойств материала, технологии изготовления и вида
нагружения. Получена аналитическая зависимость, в которой параметры, характеризу
ющие выносливость элемента конструкции, представлены не отдельно, а комплексно (в виде
безразмерных величин). Проведена численная реализация метода и полученные результаты
сопоставляются с приведенными в литературных источниках.
Ключевые слова: элемент конструкции, образец, лопатка, выносливость
(многоцикловая усталость), безразмерные величины, многомерный регрес
сионный анализ.
Введение. Одной из наиболее важных задач, стоящих перед конструк
торами, является оценка выносливости (многоцикловой усталости) на этапе
проектирования конструкции. Известные способы решения этой задачи, по
лученные с использованием физического [1], статистического [2] и феноме
нологического [3] методов, не обеспечивают возможности учета в широком
диапазоне изменения геометрии, свойств материала, технологии изготовле
ния и вида нагружения элемента конструкции. В данной работе исполь
зован известный метод анализа размерностей [4], который позволяет учи
тывать влияющие на выносливость элемента конструкции параметры не
отдельно, а в совокупности, сгруппировав их в безразмерные сочетания
(комплексы л {). Из этих комплексов формируется аналитическая зависи
мость (далее - зависимость), по которой оценивается выносливость эле
мента конструкции.
Результаты исследований. Параметры для разработки зависимости
выбираются исходя из известных физических представлений о выносли
вости элементов конструкции (в данном случае из металлических мате
риалов) при циклическом нагружении. Число выбранных параметров может
оказывать влияние на точность оценки выносливости элементов конструк
ции. Для получения зависимости рассматриваются результаты исследования
на выносливость при деформации изгиба и растяжения-сжатия стандартных
[5] и нестандартных образцов. Последние по некоторым геометрическим
параметрам отличались от требований [5].
Поскольку исследование образцов проводилось при циклическом нагру
жении, в перечень введены параметры, используемые в дифференциальном
уравнении колебания стержня [6]: жесткость Е1 (Е - модуль упругости
материала, I - момент инерции сечения элемента конструкции в месте
действия максимальных напряжений); удельный вес материала у = p g (р -
плотность материала, g - ускорение свободного падения); длина колеблю
щейся части элемента конструкции I; площадь сечения Б элемента конст
рукции в месте действия максимальных напряжений.
© Б. Ф. ФЕДОРЕНКО, В. С. ЛУКЬЯНОВ, 2007
44 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5
Оценка выносливости элементов конструкции
Существенным фактором, влияющим на характеристики выносливости,
является структура материала, обусловливающая способность сопротивлять
ся прилагаемой нагрузке. Принято, что микротрещина при циклическом
нагружении зарождается при наличии в локальном объеме пластической
деформации [7, 8], поэтому в перечень параметров введены предел теку
чести о т и предел прочности о в, так как развитие микротрещины про
исходит с изменением параметров, определяющих структуру материала [8]
(внутренней энергии), в границах от предела текучести (появление микро
трещины) до предела прочности (появление макротрещины) [9]. В перечень
параметров введен также предел выносливости о _ при базовом числе
циклов нагружения, N б = г (г - продолжительность испытания, V - часто
та нагружения).
В неявном виде взаимосвязь между перечисленными параметрами можно
записать следующим образом. При деформации изгиба:
^ ( о _ ь Е1 , /, у , 5 , о в, о т, N б) = 0; (1)
при деформации растяжения-сжатия:
^ 2 (о_ 1, Е Б , р , g , Д /, о в, о т, N б) = 0, (2)
где ЕБ - жесткость и Д/ - удлинение (характеристики, аналогичные Е1 и /
при деформации изгиба).
С использованием метода анализа размерностей [4] выражения (1) и (2)
преобразуются соответственно в (3) и (4):
^ ( ж 1, ^ 2 , ж 3, ^ 4) = 0; (3)
^ ( ж 5, ж 6 , Я з, Я 4) = 0, (4)
о _ 1/4 о _ 1Д/2
где ж 1 = ———, ж 5 = — еБ — _ комплекс напряженности - соотношение
между внешней нагрузкой и внутренней упругой силой при деформации
Е1 уД/3
изгиба (ж 1) и деформации растяжения-сжатия (ж 5); ж 2 = —3— , ж 6 = — —
у/ 5 ЕБ
- комплекс динамического воздействия - соотношение между внутренней
упругой силой и силой инерции при деформации изгиба (ж2) и деформации
растяжения-сжатия (ж6); ж 3 = о в/ о т - энергетический комплекс - соот
ношение напряжений, определяющих зарождение и развитие трещины;
ж 4 = N б - кинематический комплекс - число циклов нагружения.
Взаимосвязь между безразмерными комплексами в инженерных расче
тах часто представляется в виде степенного ряда, при этом рассматривается
только первый член ряда [4]. Тогда из (3) и (4) получим: при деформации
изгиба
ж 1 = с 1( ж 2) е (ж 3) н; (5)
ISSN 0556-171Х. Проблемыг прочности, 2007, № 5 45
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
при деформации растяжения-сжатия
л 5 = С 2(Л- 6)ш (л з ) n (6)
(для упрощения вычислений В зависимостях (5), (6) принято Л 4 = N 5 =
= const).
Величины коэффициентов С 1, С 2, е, й, ш, n вычислялись с исполь
зованием метода многомерного регрессионного анализа путем обработки ре
зультатов исследования выносливости различных образцов [10-38]. Механи
ческие свойства материалов (Е, у, а в, а т) принимались по справочным дан
ным. Геометрические параметры исследуемых образцов (отношение длины
l к диаметру рабочей зоны d для круглых образцов диаметром 4-160 мм и
отношение длины l к ширине b для плоских образцов толщиной 0,63-4 мм)
приведены в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Геометрические параметры исследуемых образцов
Вид деформирования образцов ljd l/b
Растяжение-сжатие 9-32 -
Изгиб 8-9 3,0-7,5
При вычислении значений комплексов Ж 5 и ж 6 вместо величины Д/
использовалась /, так как в условиях растяжения-сжатия она зависит от дли
ны образца, находящейся между захватами испытательной машины. При
статистической обработке результатов использовались обратные величины
комплексов Ж 5 и ж 6.
С учетом вида деформирования, классифицированного согласно [39],
величины комплексов для рассматриваемых образцов приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Величины комплексов исследуемых образцов
Вид деформирования образцов Диапазон величины комплекса
Л1 Л 2 Л 3 Л 4 Л 5 Л 6
Поперечный изгиб
в одной плоскости
(консольное закрепление)
2207...
47110
1690...
5173
1,03...
2,06
> 1 0 7 - -
Чистый изгиб
при вращении
0,81...
340
19540...
1698680
8...
,95
1,0
2,
> 1 0 7 - -
Поперечный изгиб при
вращении силовой плоскости
(консольное закрепление)
1580...
2330
4600...
5200
2 ,0 2 ...
2,67
> 1 0 7 - -
Поперечный изгиб
при вращении
(консольное закрепление)
0,19...
18,84
3710...
284070
1,18...
1,65
> 1 0 7 - -
Растяжение-сжатие - - 1,05...
2 , 2 1
> 1 0 7 0,360...
0,024
3 ,76 -10“ 5...
3 ,5 -10“ 7
46 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2007, № 5
Оценка выносливости элементов конструкции
Графическое представление результатов испытаний образцов на изгиб
для зависимости (5) и на растяжение-сжатие для зависимости (6) при
равенстве единице всех коэффициентов (рис. 1 и 2) позволило сгруппиро
вать полученные данные (табл. 3) по следующим различиям. Для дефор
мации изгиба - по виду деформирования: поперечный изгиб в одной плос
кости (консольное закрепление); чистый изгиб при вращении и поперечный
изгиб при вращении силовой плоскости (консольное закрепление); чистый
изгиб при вращении (испытания при высокой температуре); поперечный
изгиб при вращении (консольное закрепление). Для деформации растяжения-
сжатия - по условиям закрепления: рабочий участок не граничит с захва
тами испытательной машины; рабочий участок граничит с захватами испы
тательной машины.
' А
'ЧN
Б
ч / ~
В
4
■4,0 -5,0 -6,0 -7,0 -8,0 ^
ф© 7 ф 2 З ♦ - ' Ц 4 <► 5 ^ 6 § 7 0 - 8
О « - - * О О 0 Ф 9 0-10 9 1 1 б$Ьі<* + 12 с е / 3
©74 ф 75 ІіГ 76 Л 77 & 18 2)€>19 ®20 Щ ё27 'И 22
□ 23 0 24 9 25 Л 26 В 27 И 28 А 29 А 30 ®31
м-32 □ 33 В 34 0 35 Ш 36 V 37 0 5 « С 39 Ш40 941
*42 Ф 43 Е44 Ш45 О 46 9 4 7 9 4 8 9 4 9
Рис. 1. Зависимость от Н х, построенная по результатам исследования образцов при
деформации изгиба: Т = 20оС (1 - АМгб [17, 28], 2 - Д20 [17], 3 - ВТ8 [20, 24], 4 - МЛТ1
[22], 5 - 20Х15Н3МА [21], 6 - ОТ4-1 [11], 7 - АМгб-БМ [11], 8 -В Д 1 7 [19], 9 -с т а л ь 45 [10,
12, 14, 15, 23, 26], 10 - 40ХНМА [12], 11 - сталь 35 [25], 12 - сталь 40Х [14, 16, 26], 13 -
высокопрочный чугун [10, 23], 14 - АВ [23], 15 - 34ХН1М [27], 16 - 12Х1МФ [13], 17 -
15Х1М1Ф [13], 18 - 1Х18Н12Т [13], 19 - сталь 50 [14], 20 - сталь 40 [14], 21 - 1Х17Н2Ш
[16], 22 - ЭИ612 [16], 23 - ЭИ437Б [16], 24 - ЭИ726 [18], 25 - Х18Н10Т [28]); Т = 300оС
(26 - 12Х1МФ, 27 - 1Х18Н12Т, 28 - 15Х1М1Ф, 29 - ВТ8 [13, 24]); Т = 400оС (30 - ВТ8, 31 -
ВТ3-1 [24]); Т = 450оС (32 - ВТ8 [24]); Т = 550оС (33 - ЖС6-К, 34 - ЭИ893, 35 - ЭИ787
[30]); Т = 600оС (36 - 12Х1МФ, 37 - 1Х18Н12Т, 38 - 15Х1М1Ф, 39 - ЖС6-К, 40 - ЭИ612
[13, 16, 29]); Т = 650оС (41 - ЭИ726, 42 - ЖС6-К, 43 - ЭИ893, 44 - ЭИ787 [18, 30]);
Т = 700оС (45 - ЭИ473Б [16]); Т = 800оС (46 - ЖС6-К [29]); Т = 900оС (47 - ЖС6-К [29]);
Т = 950оС (48 - ЖС6-К [29]); Т = 1000оС (49 - ЖС6-К [29]). А, Б , В , Г - группы данных
исследования (табл. 3).
НБЫ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 47
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
Т а б л и ц а 3
Величины коэффициентов зависимостей (5) и (6)
Группа Вид Величина коэс )фициента
данных
иссле
дования
деформирования
образцов
С1
С 2
е
т
Н
п
корре
ляции
А Поперечный изгиб в одной
плоскости (консольное закрепление)
1,32-1010 -1 ,765 0,127 0,85
Б Чистый изгиб при вращении
и поперечный изгиб при вращении
силовой плоскости
(консольное закрепление)
8 ,9 -108 -1 ,400 -1 ,223 0,95
В Чистый изгиб при вращении
(испытания при высокой
температуре)
2,19-108 -1 ,318 -0 ,7 3 4 0,85
Г Поперечный изгиб при вращении
(консольное закрепление)
573,66-102 -0 ,9 8 8 -0 ,173 0,95
Д Растяжение-сжатие, рабочий
участок конструкции не граничит с
захватами испытательной машины
0 ,2 6 -10-3 0,828 0,183
0,90
Е То же, рабочий участок
конструкции граничит с захватами
испытательной машины
5,75-109 1,745 1,705
0,90
//
/ Д
. Е/ // // / ,/ / // п / / И г5 ///// . / /
/ // // // / + * - *
/ ✓ / #/ /■г «г у*
/Ш4
/ /
/ ///0 /✓/ __ / V//
* УЩ/'
у * у +ж * г *+
* А// /Л / / // / / /л/ і /[■ // ?*/
, ® / /5 У
1 «
/
У
' /
/ /< # г Ы /
/ /
/ // у
/
4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 ^ ̂
Ф О 0 Н 7 И Д Э 2 □ 3 а 4 И 5 0 6 $7
Е в 8 в х р В 10-911 С 12 \13 Ж14
Рис. 2. Зависимость я 5 от Н 2, построенная по результатам исследования образцов при
деформации растяжения-сжатия: Т = 20°С (1 - сталь 45 [31, 35, 37], 2 - Д16Т [32, 37], 3 -
ЭИ826 [32], 4 - 1Х17Н2Ш [32], 5 - 40Х [32], 6 - МА2-1 [33], 7 - МА12 [33], 8 - ОТ4-1 [37],
9 - ВТ22М [37], 10 - Х18Н10Т [33]); Т = 600°С (11 - ЭИ612, 12 - ВЖЛ12У [32, 36]);
Т = 700°С (13 - ЖСЗДК [34]); Т = 850°С (14 - Ж СЗДК [34]). Д, Е - группы данных
исследования (табл. 3).
48 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5
Оценка выносливости элементов конструкции
Коэффициенты в (5) и (6) определялись в данном случае с использо
ванием метода многомерного регрессионного анализа (табл. 3). Графические
зависимости комплексов л от величин Н при деформации изгиба и дефор
мации растяжения-сжатия построены в логарифмических координатах lg л ̂
lg Н 1 = \g(C i ( л 2 ) е (л 3 ) h ) и lg л 5; lg Н 2 = lg(C 2( л 6) m (л 3 ) n ) при С 1 =
= С 2 = 1 соответственно на рис. 1 и 2, где сплошные линии - линии
регрессии, пунктирные - границы доверительных интервалов с вероятнос
тью 0,95. Таким образом, с помощью метода анализа размерностей получена
аналитическая зависимость для оценки выносливости стандартных и не
стандартных образцов при многоцикловом нагружении. Эта зависимость
использовалась для оценки выносливости рабочих лопаток осевых турбо
машин (далее - лопаток).
Известно, что напряженное состояние элемента конструкции в значи
тельной степени обусловлено параметрами его геометрии - совокупностью
концентраторов напряжений в предполагаемом месте действия максималь
ных напряжений при нагружении. По сравнению с образцами геометрия
лопаток имеет характерные отличительные особенности - специфический
профиль поперечного сечения и изменение его положения по высоте лопат
ки (ее “закрученность”). Для учета указанных различий в (1) дополнительно
введены параметры: угол поворота концевого сечения пера относительно
корневого Др; хорда в корневом сечении пера b; длина пера лопатки /1;
радиусы входной R вх, выходной R вых кромок и перехода R пер от пера к
замку в корневом сечении пера; максимальная толщина пера в корневом
сечении С max. В результате получим
F 5 (^ — 1, E I , / , у , S , R вх ,R вых , R пер , C max , Д р , b , /1, ^ в , ^ т , N б ) °' (7)
С использованием анализа размерностей выражение (7) преобразуется
так:
F 6( л Ь л 2 , л 3 , л 4 , л 7 , л 8 ) = ^ (8)
где л 7 и л 8 - комплексы, учитывающие геометрические особенности
Д<рЬ
лопатки: л 7 = —-— - комплекс, учитывающий степень “закрученности” пера
2/1
C RC max R пер
лопатки [40], л 8 = --------------- комплекс, учитывающий совокупность кон-
R вх R вых
центраторов сечения пера в предполагаемом месте действия максимальных
напряжений при нагружении.
С учетом вышепринятого л 4 = N б = const выражение (8) преобразу
ется следующим образом:
л 1 = C 3(л 2 ) a (л 3) b (л 7 ) d (л 8 ) ̂ . (9)
Зависимость (9) использовали для обработки результатов испытаний на
выносливость при поперечном изгибе в одной плоскости (консольное за-
ISSN 0556-171X. Проблемыг прочности, 2007, № 5 49
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
крепление) лопаток, выпускаемых ОАО “Мотор Сич”. Геометрические пара
метры исследуемых лопаток (отношение характерных параметров лопаток в
корневой и концевой части) приведены ниже:
С г
= 0,057...0,282;
корн
С
= 0,032... 0,182;
конц
конц
корн
= 0,220 ...0,726.
Ь Ь
Графическое представление результатов исследования для зависимости
(9) при равенстве коэффициентов С 3, а, Ь, й, I единице показало разде
ление их на две группы. В первую группу вошли данные для лопаток,
изготовленных из хромоникелевых сплавов, во вторую - из титановых
сплавов.
Одной из возможных причин такого разделения можно считать то, что
энергетическое состояние поверхностного слоя пера лопаток существенно
различается. Перо лопаток первой группы формировалось путем электро
механической обработки и полирования (или фрезерования и ленточного
шлифования), что обеспечило величину поверхностных остаточных сжима
ющих напряжений о ост < 250 МПа, второй группы - путем вальцевания и
ультразвукового упрочнения, при этом о ост > 300 МПа.
Величины комплексов л для двух групп лопаток представлены в табл. 4.
Величины коэффициентов С з, а, Ь, й, / зависимости (9) вычислялись с
помощью многомерного регрессионного анализа для каждой группы лопа
ток отдельно (табл. 5).
Т а б л и ц а 4
Величины комплексов исследуемых лопаток
№ группы Диапазон величины комплекса
лопаток
л1 л 2 л3 л 7 л 8
1 20,56...3527 26686...106600 1,13...1,54 0,03...0,13
ОО00СО
2 2446...4000 14686...43700 0 2 О 0,06...0,13 41,56...150
Т а б л и ц а 5
Величины коэффициентов зависимости (9)
№ группы Величина коэффициента
лопаток
С 3 а Ь й I корреляции
1 6064 -0 ,7942 -1 ,3473 1,4649 -0 ,0452 0,99
2 89009 -0 ,8613 -2 ,2967 -1 ,0200 0,2376 0,94
Результаты исследований двух групп лопаток в виде графических зави
симостей л 1 от величины Н з в логарифмических координатах ^ л 1;
^ Н 3 = ^ (С з ( л 2)а( л 3)Ь( л 7)й( л 8)1 ) при С з =1 представлены на рис. 3,
где сплошные линии - линии регрессии, пунктирные - границы доверитель
ных интервалов с вероятностью 0,95.
50 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5
Оценка выносливости элементов конструкции
3,0
2,0
\ ч
' Л \
Ч
°
о
///
//
ч
\Ж. ч
ТУ Ч .4
х ч *
\ \ ч ч \чЧ\ \ч
* Ъ$ЬЧ 2\ \ /
О ч \ чх \ \ \ \ \Ч '\
"х Ч о .. Xі
\ \ ч Xч
ч
- 1,0 - 2,0
1§ # з
Рис. 3. Зависимость от Н 3 , построенная по результатам исследования лопаток при
поперечном изгибе в одной плоскости (консольное закрепление): О - лопатки компрессора,
• - лопатки турбины (1, 2 - группы исследуемых лопаток, табл. 5).
Таким образом, с использованием метода анализа размерностей полу
чена аналитическая зависимость для оценки выносливости рабочих лопаток
осевых турбомашин при многоцикловом нагружении.
В ы в о д ы
1. С применением метода анализа размерностей разработаны безразмер
ные комплексы, с помощью которых получена аналитическая зависимость
для оценки выносливости элементов конструкции.
2. Показано практическое применение полученной зависимости для
оценки выносливости простых (образцы) и сложных (рабочие лопатки осе
вой турбомашины) элементов конструкции.
Р е з ю м е
Показано можливість оцінки витривалості (багатоциклової утоми) елемента
конструкції з урахуванням його геометрії, властивостей матеріалу, техноло
гії виготовлення та виду навантаження. Отримано аналітичну залежність, де
параметри, що характеризують витривалість елемента конструкції, пред
ставлено не окремо, а комплексно (у вигляді безрозмірних величин). Про
ведено числову реалізацію методу і отримані дані зіставляються з наве
деними в літературних джерелах.
1. Струнин Б. М. К теории легкого скольжения в кристаллах // Физика
твердого тела. - 1964. - 6, № 3. - С. 1281 - 1293.
0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 51
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
2. Трощенко В. Т. Прочность металлов при переменных нагрузках. - Киев:
Наук. думка, 1978. - 178 с.
3. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справочник / Под ред. И. А. Бир
гера. - М.: Машиностроение, 1968. - 831 с.
4. Schenck H., Jr. Theories of Engineering Experimentation. - New York;
St. Louis; San Francisco; Toronto; London; Sydney: McGram-Hill Book
Company. - 250 p.
5. ГОСТ 25.502-79. Методы механических испытаний металлов. Методы
испытания на усталость. - Введ. 01.01.81.
6. Timoshenko S. Vibration Problems in Engineering. - Toronto; New York;
London: D. Van Nostrand Company Inc., 1955. - 315 c.
7. Ronay M. Fatigue of high-strength materials // Fracture and Advanced
Treatise. Vol. 3. Engineering Fundamentals and Environmental Effects. -
New York; London: Academic Press, 1971. - P. 287 - 292.
8. Yokobori T. An Interdisciplinary Approach to Fracture and Strength of
Solids. - Groningen: Wolters-Noordhoff Scientific Publications Drd, 1968. -
335 p.
9. Федоренко Б. Ф. Оценка характеристик усталости рабочих лопаток
компрессора вертолетного ГТД // Материалы конференции по ГТД для
вертолетов, легких самолетов и вспомогательных силовых установок. -
М.: ЦИАМ, 1983. - Вып. 2, № 1078. - С. 52 - 64.
10. Крамаренко О. Ю., Куликовская О. В. Зависимость между глубиной и
длиной усталостной трещины, развивающейся в круглых образцах при
изгибе // Пробл. прочности. - 1978. - № 2. - С. 21 - 26.
11. Трапезон А. Г. К методике испытания на выносливость тонколистовых
материалов при плоском изгибе на высоких частотах нагружения // Там
же. - 1977. - № 3. - С. 38 - 41.
12. Белкин М. Я., Масол В. А., Саввина Н. М., Рулев В. И. Выносливость
валов из углеродистой и легированной сталей // Там же. - 1977. - № 3. -
С. 109 - 113.
13. Ищенко И. И., Зеленский В. Г., Погребняк А. Д. и др. Сопротивление
усталости жаропрочных сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 1Х18Н12Т при
нормальной и повышенной температурах // Там же. - 1976. - № 10. -
С. 97 - 100.
14. Молчанов Л. Н. Исследование ограниченной долговечности некоторых
легированных и углеродистых сталей при чистом изгибе с вращением //
Там же. - С. 101 - 106.
15. Шульгинов Б. С. Влияние предварительного циклического деформи
рования и деформационного старения на рассеяние энергии в стали 45 //
Там же. - 1973. - № 5. - С. 28 - 31.
16. Гетман А. Ф. Влияние электрополирования на чувствительность неко
торых сплавов к концентрации напряжений при усталости // Там же. -
№ 8. - С. 43 - 48.
52 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2007, № 5
Оценка выносливости элементов конструкции
17. Андреев Л. П., Новиков Н. В. Изменение выносливости некоторых
легких сплавов при понижении температуры от комнатной до —269° С
// Там же. - 1971. - № 11. - С. 45 - 47.
18. Грязнов Б. А., Каплинский Л. А., Троян И. А. Исследование влияния
температуры, асимметрии и концентрации напряжений на усталость
стали ЭИ-726 (1Х14Н1232БР1) // Там же. - № 9. - С. 113 - 115.
19. Аверченко П. А., Трескунов Б. А., Плескач В. М. Влияние металлических
покрытий на предел выносливости алюминиевого сплава ВД-17 // Там
же. - № 3. - С. 122 - 124.
20. Кореневский Е. Я., Яценко В. К. Выбор рационального режима вибро
галтовки при упрочнении деталей из титанового сплава ВТ-8 // Там же.
- 1970. - № 11. - С. 106 - 110.
21. Яценко В. К., Кореневский Е. Я., Иващенко Л. И. Повышение выносли
вости стали ДИ-1 в условиях прессовых соединений и коррозионной
среды // Там же. - 1974. - № 12. - С. 96 - 98.
22. Гальперин М. Я., Глазунов М. Г., Данюшенков И. А. и др. Исследование
сопротивления молибденового сплава МЛТ-1 и его сварных соединений
// Там же. - 1974. - № 11. - С. 85 - 90.
23. Гальперин М. Я. Характеристика выносливости металлов на стадиях
усталостного разрушения и различных базах испытания // Там же. -
1978. - № 5. - С. 22 - 35.
24. Брагин Д. Я., Логинов Н. 3., Шканов И. Н. Влияние некоторых техно
логических факторов на усталостную прочность титановых сплавов //
Там же. - 1971. - № 8. - С. 78 - 82.
25. Масол В. А., Белкин М. Я., Тарасова В. Н. Сопротивление усталости
хрупких валов из углеродистой стали в связи с технологией обработки
// Там же. - № 5. - С. 101 - 106.
26. Белкин М. Я., Черненко Н. Т., Рулев В. И., Слюсаренко В. Н. Уста
лостная прочность валов, резко охлажденных от температур нагрева
ниже критических // Там же. - 1972. - № 4. - С. 89 - 93.
27. Масол В. А., Кудрявцев И. В., Белкин М. Я. и др. Усталостная прочность
материала полых и сплошных крупных валов // Там же. - 1971. - № 3. -
С. 86 - 91.
28. Покровский В. В. Исследование влияния чистоты и способа обработки
поверхности на выносливость сталей 1Х18Н10Т, Х16Н6 и сплава АМГ-6
при комнатной и низких температурах // Там же. - 1972. - № 4. - С. 102
- 104.
29. Синайский Б. Н., Погребняк А. Д., Ищенко И. И. О влиянии темпе
ратуры испытания на усталостную прочность сплава ЖС6-К // Там же.
- № 2. - С. 24 - 31.
30. Шлик Л. Р., Саввина Н. М., Шемеган Ю. М. Исследование усталостной
прочности литейных материалов для лопаток турбокомпрессоров в
интервале температур 450-650°С // Там же. - 1974. - № 9. - С. 48 - 51.
ISSN 0556-171Х. Проблемыг прочности, 2007, № 5 53
Б. Ф. Федоренко, В. С. Лукьянов
31. Филатов Э. Я., Павловский В. Э., Панфилов Ю. А. Изучение накопления
усталостного повреждения в зависимости от режима эксплуатационной
нагруженности // Там же. - 1971. - № 3. - С. 10 - 14.
32. Трощенко В. Т., Гетман А. Ф. Исследование влияния малых упруго
пластических деформаций на несущую способность образцов с концент
раторами напряжений в условиях повторно-переменного нагружения //
Там же. - 1972. - № 2. - С. 18 - 23.
33. Гринберг Н. М., Сердюк В. А., Яковенко Л. Ф. и др. Кинетика и
механизм усталостного разрушения магниевых сплавов МА2-1 и МА12
// Там же. - 1977. - № 8. - С. 40 - 45.
34. Погребняк А. Д ., Синайский Б. Н., Ящук Н. В., Палиенко Е. Я. Влияние
температуры и вида напряженного состояния на выносливость жаро
прочного литейного сплава ЖС3ДК // Там же. - 1985. - № 3. - С. 10 -
14.
35. Трощенко В. Т., Хамаза Л. А., Мищенко Ю. Д. Исследование уста
лостной прочности образцов с концентраторами напряжений с учетом
неупругих циклических деформаций // Там же. - 1978. - № 4. - С. 13 -
16.
36. Синайский Б. П., Погребняк А. Д . О сопоставлении сопротивления
усталости жаропрочных никелевых сплавов при изгибе и растяжении-
сжатии // Там же. - 1979. - № 7. - С. 11 - 15.
37. Кузьменко В. А., Гришаков С. В. О влиянии высокой частоты нагру
жения на выносливость ряда конструкционных сплавов при низкой
(—196°С) и комнатной температурах // Там же. - 1974. - № 10. - С. 31 -
36.
38. Гришаков С. В. Исследование выносливости нержавеющих сталей
Х18Н10Т и 00Х20Н16АГ6 при высокочастотном нагружении в усло
виях низкой (—196° С) и комнатной температур // Там же. - С. 113 -
116.
39. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. Справочник. - М.:
Металлургия, 1978. - 304 с.
40. Скубачевский Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструк
ция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1974. - 520 с.
Поступила 15. 02. 2006
54 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-48103 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:15:23Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Федоренко, Б.Ф. Лукьянов, В.С. 2013-08-15T08:33:18Z 2013-08-15T08:33:18Z 2007 Оценка выносливости элементов конструкции на стадии
 проектирования / Б.Ф. Федоренко, В.С. Лукьянов // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 44-54. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48103 620.178.3:531.111 Показана возможность оценки выносливости (многоцикловой усталости) элемента конструкции
 с учетом его геометрии, свойств материала, технологии изготовления и вида
 нагружения. Получена аналитическая зависимость, в которой параметры, характеризующие
 выносливость элемента конструкции, представлены не отдельно, а комплексно (в виде
 безразмерных величин). Проведена численная реализация метода и полученные результаты
 сопоставляются с приведенными в литературных источниках. Показано можливість оцінки витривалості (багатоциклової утоми) елемента
 конструкції з урахуванням його геометрії, властивостей матеріалу, технології
 виготовлення та виду навантаження. Отримано аналітичну залежність, де
 параметри, що характеризують витривалість елемента конструкції, представлено
 не окремо, а комплексно (у вигляді безрозмірних величин). Проведено
 числову реалізацію методу і отримані дані зіставляються з наведеними
 в літературних джерелах. We demonstrate a possibility to assess endurance
 (high-cycle fatigue) of a structural element
 allowing for its geometry, material
 properties, and type o f loading. An analytical
 relation is derived, where the parameters representing
 the endurance of a structural element
 are given in combination (i.e., in the form of
 dimensionless quantities) rather than individually.
 The proposed method is implemented numerically
 and the results obtained are
 compared to some available published data. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования Endurance assessment for structural elements at engineering stage Article published earlier |
| spellingShingle | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования Федоренко, Б.Ф. Лукьянов, В.С. Научно-технический раздел |
| title | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| title_alt | Endurance assessment for structural elements at engineering stage |
| title_full | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| title_fullStr | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| title_full_unstemmed | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| title_short | Оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| title_sort | оценка выносливости элементов конструкции на стадии проектирования |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48103 |
| work_keys_str_mv | AT fedorenkobf ocenkavynoslivostiélementovkonstrukciinastadiiproektirovaniâ AT lukʹânovvs ocenkavynoslivostiélementovkonstrukciinastadiiproektirovaniâ AT fedorenkobf enduranceassessmentforstructuralelementsatengineeringstage AT lukʹânovvs enduranceassessmentforstructuralelementsatengineeringstage |