KIFÁRADÁSI ÉLETTARTAM KISFELADAT

Átírás

1 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM KIFÁRADÁSI ÉLETTARTAM KISFELADAT Járműelemek és Járműszerkezetanalízis Tanszék Ssz.: Név: Neptun kód.: Feladat Határozza meg a megadott rendszertelen terhelési folyamat esetére a feladatban megadott kritikus keresztmetszetet tartalmazó alkatrész várható élettartamát cikklusszámban a helyi feszültség~nyúlás viszonyok elemzése alapján, felhasználva a Miner elvet, valamint az SWT paraméterre skálázott kifáradási görbét. 1) A névleges feszültségfolyamatból kiindulva határozza meg a bemetszés tövében kialakuló helyi valódi feszültség és nyúlás folyamat csúcsértékeit. 2) A helyi feszültség és nyúlás folyamat csúcsértékeinek felhasználásával rajzolja fel léptékhelyesen a bemetszés tövében kialakuló mértékadó hiszterézis hurok sorozatot. 3) Határozza meg a zárt hiszterézis hurkokhoz tartozó max és a értékeket, valamint az SWT paramétereket. 4) Határozza meg az egyes zárt hiszterézis hurkokhoz tartozó élettartamot ciklusszámban, az SWT~N f görbe felhasználásával. 5) Határozza meg a várható élettartamot a PM elv felhasználásával. Kidolgozási utasítás. 1. A megadott terhelőerő csúcsértékek alapján határozza meg a névl csúcsértékeket a kritikus keresztmetszetben, majd végezze el a folyamat rain-flow feldolgozását. 2. A Neuber egyenlet és a valódi ciklikus feszültség~nyúlás görbe felhasználásával határozza meg a bemetszés tövében kialakuló valódi feszültség és nyúlás folyamat - névl feszültség megváltozásaihoz tartozó- és értékeit az alábbiak szerint: - Az 1. csúcsérték meghatározásához terheletlen állapotból induljon ki, és a ciklikus valódi feszültség~nyúlás görbét használja. - A további csúcspontok meghatározásához a 2-szeres szorzóval képezett hiszterézis görbe ág egyenlettel dolgozzon, a névl névleges feszültségmegváltozások felhasználásával, figyelembe véve a rain-flow feldolgozás eredményeit (azaz a memória tulajdonságot). A keresett ; értékek meghatározása grafikus úton is történhet, a mellékelt ciklikus feszültség~nyúlás, illetve feszültség~nyúlás megváltozás (hiszterézis ág) görbék segítségével, berajzolva a Neuber hiperbolákat. - A számítási eredményeket táblázatosan foglalja össze, egyértelműen megjelölve a memória tulajdonság figyelembevételének módját (helyettesítő lengés). 3. A számított ; értékek felhasználásával határozza meg a valódi feszültség és valódi nyúlás folyamat csúcsértékeket, figyelembe véve a mindenkori terhelés megváltozásának irányát. Az eredményeket a 2. pont szerinti táblázat kiegészítésével adja meg. 4. Rajzolja fel a bemetszés tövében kialakuló hiszterézis hurok sorozatot, a 3. pont szerinti csúcsértékek felhasználásával, figyelembe véve a memória tulajdonságot. Ehhez használja a mellékelt pausz papírt, illetve a ~ és ~ görbéket. A hiszterézis hurkok adatainak felhasználásával határozza meg az egyes zárt hiszterézis hurkokhoz tartozó max és a értékeket, valamint a vonatkozó SWT paramétereket. Az eredményeket táblázatos formában foglalja össze. 5. A mellékelt élettartam görbe felhasználásával határozza meg az egyes zárt hiszterézis hurkokhoz tartozó törési ciklusszámokat, majd a Miner elv felhasználásával határozza meg a várható élettartamot ciklusszámban. A számítások részeredményeit foglalja táblázatba. 1/7

2 ADATTÁBLÁZAT 1.Terhelési adatok A táblázat egyes oszlopaiban szereplő erő értékek egy-egy terhelési folyamat csúcsértékei. (Tekintettel arra, hogy a terhelési folyamat az első csúcsértékkel azonos csúcsponti erőértékkel végződik, a folyamat a tényleges terhelés tekintetében reprezentatív.) Csúcsérték sorszám i Erő csúcs értékek F i [kn] * Az alkatrész kritikus keresztmetszetének adatai Sorszám Vonatkoztatási átmérő d [mm] Gátlástényező K f , , , ,6 2/7

3 3. Anyagválaszték Anyag kód/ (megnevezés) 1/(RQC 100) 2/(1141 normalizált) Folyáshatár R eh [MPa] Ciklikus folyáshatár R eh [MPa] Rugalmassági modulus E [MPa] , Valódi szakítószilárdság f [MPa] Ciklikus szilárdsági tényező K [MPa] Ciklikus alakítási keményedési kitevő n [-] 0,14 0,177 Fáradási szilárdság tényezője f [MPa] Fáradási képlékenység tényezője f [-] 0,66 0,602 Fáradási szilárdsági kitevő b [-] -0,07-0,103 Fáradási képlékenységi kitevő c [-] -0,69-0, Adatválaszték A feladatok egy háromjegyű számmal vannak meghatározva, ahol: - az első számjegy a terhelési folyamat azonosítója: a második számjegy a kritikus keresztmetszet azonosítója: a harmadik számjegy az anyag azonosítója: Pl. A 231 számmal azonosított feladat: 2 szerinti terhelés, 3 számú keresztmetszet, 1 számú anyag. FELADAT KÓDSZÁMOK Sorszám Feladat kód Sorszám Feladat kód /7

4 5. Diagramok RQC-100 acél: szakítódiagram és hiszterézis görbe ág 4/7

5 RQC-100 acél: log SWT~log(2N t ) görbe 5/7

6 1141 acél (normalizált): szakítódiagram és hiszterézis görbe ág 6/7

7 1141 acél (normalizált): log SWT~log(2N t ) görbe 7/7