- Tính được chuyển vị của dầm chịu uốn ngang phẳng
3. Chu trình và đặc trưng chu trình ứng suất 1 Chu trình
3.1. Chu trình
Quá trình biến đổi của ứng suất theo thời gian, qua hai giá trị kế tiếp nhau và lặp lại giá trị ban đầu, gọi là chu kỳ ứng suất.
Thời gian thực hiện một chu trình là một chu kỳ , ký hiệu là T
3.2.Đặc trưng chu trình ứng suất
Gọi pmax , pmin là già trị lớn nhất và nhỏ nhất của ứng suất (có thể là hoặc τ tùy theo loại biến dạng), ta có đại lượng:
(9-1)
Trong đó: ptb được gọi là ứng suất trung bình.
* Biên độ của chu trình hay biên độ của ứng suất được tính bằng: (9-2)
Biên độ luôn luôn có giá trị dương Từ (9-1) và (9-2) ta có:
Chu trình pmax= -pmin gọi là chu trình đối xứng; chu trình có pmax ≠ -pmin gọi là chu trình không đối xứng. Chu trình có pmax hoặc pmin bằng 0 gọi là chu trình mạch động.
Tỷ số : gọi là hệ số không đối xứng của chu trình Theo định nghĩa:
- Khi r = -1 : chu trình đối xứng - Khi r = 1 : chu trình hằng
- Khi r = 0 : chu trình mạch động(dương) - Khi r = - : chu trình không đối xứng(âm)
N p O pr Ni p B p r Nr p= p(N) Hình 9-1 4. Giới hạn mỏi.
Giới hạn mỏi là trị số lớn nhất của ứng suất biến đổi tuần hoàn mà vật liệu có thể chịu đựng được so với chu trình không hạn định, không xuất hiện vết nứt vì mỏi.
Để tính độ bền mỏi của các chi tiết người ta phải làm các thí nghiệm xác định giới hạn mỏi của vật liệu ứng với các chu trình có hệ số đối xứng khác
nhau. Đó là giá trị lớn nhất ứng suất biến
đổi tuần hoàn mà vật liệu có thể chịu được với số chu trình không hạn
định mà không xuất hiện các vết nứt vì mỏi.
Gọi Nr là số chu trình mà
vaath liệu chịu đựng được (cho đến khi
hỏng) với ứng suất pr ; bằng thực
nghiệm người ta đã lập ra được biểu đồ p
= p(N)- gọi là biểu đồ mỏi (hình 9- 1)
Giá trị ứng suất ứng với đường tiệm cận của đường cong mỏi được coi là giới hạn mỏi pr (vì đó là ứng suất lớn nhất mà vật liệu có thể chịu đựng được với một số chu trình vô hạn mà không bị hỏng). Thực nghiệm cho thấy với mỗi loại vật liệu, có một số chu trình Nr mà nếu vật liệu đã chịu được thì sẽ chịu đựng được mãi mãi, nghĩa là với mọi N >Nr .
Đối với thép Nr= 107 , với kim loại màu Nr= 20.107
Giới hạn mỏi của vật liệu được ký hiệu với chỉ số không đối xứng r . Giới hạn mỏi uốn đối xứng của thép thường bằng:
Các giới hạn khi kéo(nén) đối xứng () hoặc xoắn đối xứng () có thể tính theo công thức :
Đối với kim loại màu