Гудман и Содерберг: циклическое напряжение

Исходные данные

Максимум нормального напряжения цикла: 300 МПа; Минимум нормального напряжения цикла: 100 МПа; Скорректированная усталостная прочность Sе: 250 МПа; Предел прочности Su: 600 МПа; Предел текучести Sy: 400 МПа

Вычисление

Из экстремумов σa=(σmax−σmin)/2, σm=(σmax+σmin)/2. Линейные суммы Гудмана σa/Se+σm/Su и Содерберга σa/Se+σm/Sy обращаются для множителя пропорционального увеличения всего цикла. Отдельный множитель Sy/σmax проверяет текучесть положительного пика. Амплитуда нормального напряжения: (((300)-(100)) ÷ 2) = 100 МПа. Среднее напряжение: (((300)+(100)) ÷ 2) = 200 МПа. Множитель нагрузки по Гудману: 1 ÷ ((((300)-(100)) ÷ 2) ÷ (250)+(((300)+(100)) ÷ 2) ÷ (600)) = 1,363636364. Множитель нагрузки по Содербергу: 1 ÷ ((((300)-(100)) ÷ 2) ÷ (250)+(((300)+(100)) ÷ 2) ÷ (400)) = 1,111111111. Множитель до текучести максимума: (400) ÷ (300) = 1,333333333.

Результат

Амплитуда нормального напряжения: 100 МПа; Среднее напряжение: 200 МПа; Множитель нагрузки по Гудману: 1,363636364; Множитель нагрузки по Содербергу: 1,111111111; Множитель до текучести максимума: 1,333333333

Сравниваются разные механизмы: большой усталостный запас не отменяет текучесть пика. Se должен соответствовать нужному числу циклов, состоянию поверхности, размеру и принятой надёжности; для материала без предела выносливости нельзя считать его универсальным бесконечным ресурсом.

Исходные данные

Максимум нормального напряжения цикла: 300 МПа; Минимум нормального напряжения цикла: -300 МПа; Скорректированная усталостная прочность Sе: 250 МПа; Предел прочности Su: 600 МПа; Предел текучести Sy: 400 МПа

Вычисление

Амплитуда нормального напряжения: (((300)-(-300)) ÷ 2) = 300 МПа. Среднее напряжение: (((300)+(-300)) ÷ 2) = 0 МПа. Множитель нагрузки по Гудману: 1 ÷ ((((300)-(-300)) ÷ 2) ÷ (250)+(((300)+(-300)) ÷ 2) ÷ (600)) = 0,8333333333. Множитель нагрузки по Содербергу: 1 ÷ ((((300)-(-300)) ÷ 2) ÷ (250)+(((300)+(-300)) ÷ 2) ÷ (400)) = 0,8333333333. Множитель до текучести максимума: (400) ÷ (300) = 1,333333333.

Результат

Амплитуда нормального напряжения: 300 МПа; Среднее напряжение: 0 МПа; Множитель нагрузки по Гудману: 0,8333333333; Множитель нагрузки по Содербергу: 0,8333333333; Множитель до текучести максимума: 1,333333333

Этот вариант использует другие исходные данные: Минимум нормального напряжения цикла — -300. Сравниваются разные механизмы: большой усталостный запас не отменяет текучесть пика. Se должен соответствовать нужному числу циклов, состоянию поверхности, размеру и принятой надёжности; для материала без предела выносливости нельзя считать его универсальным бесконечным ресурсом.