ЗАПАСЫ ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ
Детали машин работают, как правило, на нескольких различных режимах, отличающихся напряжениями, длительностью (или числом циклов), а также температурными условиями. В этом случае для оценки работоспособности детали используют представление об эквивалентных режимах и эквивалентных запасах прочности (эквивалентных напряжениях, длительностях, числе циклов).
Эквивалентный запас длительной прочности. Разрушение детали под действием постоянных напряжений за некоторое время является результатом постепенного накопления в
материале необратимых изменений в виде микротрешин и других повреждений При оценке степени повреждения П условно считают, что для исходного (неповрежденного) материала для момента разрушения
Если время работы на некотором режиме при равно а разрушение наступает за время то в первом приближении степень повреждения считают равной относительной продолжительности работы на этом режиме:
где — запас по долговечности на режиме.
При работе на нескольких режимах принимается линейное суммирование повреждений
где — общее число режимов.
Два режима считают эквивалентными по опасности разрушения, если их степени повреждения одинаковы. Поэтому ту же степень повреждения П можно получить при работе на одном (эквивалентном) режиме, если
Для эквивалентного режима
и из следует формула для эквивалентного запаса по долговечности
При степенной зависимости предела Длительной прочности от времени запас по долговечности связан с запасом длительной прочности на том же режиме соотношением
Подставив (32) в формулу (31) и учитывая, что для эквивалентного режима получаем
Обычно в качестве эквивалентного выбирают самый тяжелый режим для которого собственный запас длительной прочности имеет минимальное значение Для жаропрочных сплавов при температурах выше обычно
Эквивалентное время работы. Для сокращения времени испытаний можно привести все режимы к наиболее тяжелому, увеличив время работы на этом режиме с до и использовав соотношение
С учетом выражений (31) и (32)
где — запас прочности на наиболее тяжелом режиме.
Величина всегда меньше суммарного времени работы на всех режимах
По формулам (34) и (35) можно определить время, необходимое для проведения сокращенных эквивалентных испытаний детали на длительную прочность, обеспечивающих за время ту же повреждаемость по длительной прочности, что и при испытаниях по полной программе за время