ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАЛОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
по дисциплине <<ОСНОВЫРАСЧЕТОВ НА ПРОЧНОСТЬ>>
ЮУрГУ-Ф-522. 1B.1.(0,5)
Нормоконтролер Руководитель
Порошин В.Б.. Порошин В.Б.
<<>>2013 г. <<>>2013 г.
Дата сдачи на проверку Автор проекта студент
группы Ф-522
Бырдин П.И.
<<>>2013 г.
Контактный телефон
Проект защищен с оценкой
<<>>2013 г.
Челябинск 2013
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………………..
1 Задание на курсовое проектирование……………………………………
2 Характеристика стали 12Х18Н9 (химический состав, механические и технологические свойства, область применения)……………………….
3 Аппроксимация кривой деформирования степенной зависимостью.....
3.1 Аппроксимация диаграммы деформирования при линейном напряженном состоянии....................................................................
3.2 Аппроксимация диаграммы деформирования при сложном напряженном состоянии.....................................................................
4 Критерии разрушения при статическом нагружении..........................
4.1 Критерий разрушения О.Мора...
4.2 Критерий разрушения Лебедева-Писаренко..................
4.3 Деформационный критерий разрушения........................
4.4 Расчет по критерию статической прочности в соответствии с Нормами АЭУ........................................................................
Заключение…………………………………………………………………..
Список использованной литературы…………………………………………...
ВВЕДЕНИЕ
1. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ [1]
Цель работы. Использование критериев прочности, а также основных закономерностей малоцикловой усталости и механики разрушения для определения предельных состояний элементов конструкций с концентраторами напряжений геометрического характера в условиях статического и циклического нагружения.
Исходные данные приведены в таблицах 1 и 2. Для индивидуального варианта работы необходимо выполнить следующее:
1. Охарактеризовать рассматриваемую сталь или сплав (химический состав, механические и технологические свойства, область применения).
2. Для заданного материала необходимо получить параметры функций, аппроксимирующих кривую статического деформирования в координатах «истинное напряжение логарифмическая пластическая деформация» в виде .
3. С помощью найденных параметров построить поверхности разрушения, отвечающие критериям прочности О.Мора, Лебедева-Писаренко и деформационному критерию при различных сочетаниях двух главных напряжений (в работе рассматривается частный случай - плоское напряженное состояние). Опорные точки поверхностей соответствуют значениям главных напряжений, приведенным в табл. 3.
Таблица 1. Исходные данные к курсовой работе Ф-522. 2D.1.(0,6)
Вариант | Материал | Тип элемента | Элемент D | Коэффициент | ||
12Х18Н9 | D | 0,07 | 1,7 | 0,6 | 2,0 |
Рисунок 1. Элемент D – плоский стержень с двусторонней симметричной полукруглой выточкой
Таблица 2. Свойства стали 12Х18Н9 при статическом и циклическом нагружениях (соответствуют рекомендованной термообработке, напряжения и модуль упругости в МПа)
Марка материала | , МПа | , МПа | , МПа | Ψ,% | , МПа | В | β | С | α | |
12Х18Н9 | 1,97 | 0,21 | 0,21 | 0,5 |
где
– условный предел текучести;
– временное сопротивление (предел прочности) при растяжении;
τ в – предел прочности при сдвиге;
ψ – относительное поперечное сужение, соответствующее моменту разрушения;
E – модуль упругости;
В, β, С, α – параметры уравнений кривых усталости по Морроу и Мэнсону-Коффину.
Таблица 3. Значения теоретического коэффициента концентрации напряжений для элемента D
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛИ 12Х18Н9 (ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ) [3]
Сталь коррозионно-стойкая, жаростойкая аустенитного класса. Область применения: холоднокатаный лист и лента повышенной прочности для различных деталей и конструкций, свариваемых точечной сваркой, а также для изготовления труб и других деталей.
Химический состав стали 12Х18Н9 представлен в таблице 4.
Таблица 4. Химический состав стали 12Х18Н9 [3]
Химический элемент | % |
Кремний (Si), не более | 0,8 |
Медь (Cu), не более | 0,30 |
Марганец (Mn), не более | 2,0 |
Никель (Ni) | 8,0-10,0 |
Титан (Ti), не более | 0,5 |
Фосфор (P), не более | 0,035 |
Хром (Cr) | 17,0-19,0 |
Сера (S), не более | 0,020 |
Технологические свойства
Температура ковки: начала , конца . Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. Свариваемость: без ограничений.
Механические свойства стали при нормальных условиях и при повышенных температурах представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5. Механические свойства стали 12Х18Н9 [3]
Таблица 6. Механические свойства при повышенных температурах[3]
АППРОКСИМАЦИЯ КРИВОЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СТЕПЕННОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ