ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочностные критерии. 33 Деформационные критерии. 39 Физические критерии из "Методика усталостных испытаний " Существуют различные методы оценки циклической поврежденности металла образцов и деталей на основе механических, физических и структурных критериев. [c.33] Прочностные критерии оценки поврежденности а) остаточная цикличес сая прочность б) остаточная статическая прочность в) кривая усталости по моменту образования трещины г) кривая усталости по полному периоду развития трещины д) скорость роста трещин на различных стадиях их развития е) линии поврежденности по Френчу, В. С. Ивановой и др. [c.33] Физические критерии а) энергетические б) структурные в) величина работы выхода электрона г) затухание ультразвуковых колебаний д) изменение магнитной проницаемости и др. [c.33] Скорость роста усталостных трещин. Методика усталостных испытаний, с помощью которой регистрируют только число циклов до разрушения, не дает картины зарождения усталостных повреждений в металле, эозникновения и распространения усталостных трещин. Анализ результатов усталостных испытаний должен проводиться с позиции двухстадийности процесса усталостного разрушения. В зависимости от ряда частных условий распространение уже образовавшейся усталостной трещины может происходить за п иод от 10 до 90% от общей долговечности образца или детали. Скорость роста усталостных трещин является основным критерием оценки чувствительности материалов к развитию усталостного разрушения. [c.33] Вопросы методики выявления усталостных трещин и наблюдения за их развитием, способы выражения результатов исследования и влияние различных параметров нагружения, свойств материала, внешних условий И конструктивных факторов на скорость роста усталостных трещин подробно рассмотрены в работе [18], поэтому в данной книге не излагаются. [c.33] Экспериментальный метод определения кривой поврежденностн Френча заключается в следующем. Образцы испытывают на усталость до определенного числа циклов при напряжении, превышающем предел усталости. Затем напряжения снижают до значения, равного пределу усчалости, и продолжают испытания. Если образец не разрушился, то предварительное нагружение не вызвало повреждений. Если же-образец разрушился, то повреждения были. [c.34] Таким образом, испытывая на одном уровне напряжения серию образцов, находят максимальную долговечность, при которой в металле еще не накапливаются повреждения, способные вызвать зарождение трещины. Определение критической повреждаемости для нескольких уровнен напряжений позволяет построить кривую поврежденно-сти (рис. 11). [c.34] Предел выносливости обоих сплавов по окончательному разрушению и по образованию макротрещины практически одинаков (графически это проявляется в сближении соответствующих кривых выносливости на рис. 13). [c.35] Вторичные кривые выносливости характерны для двух случаев при повреждении материала без образования макротрещины и с макротрещиной. Между ними находится кривая выносливости, которая названа характеристической (рис. 14). [c.36] Рассчитав снижение предела выносливости и статической прочности, можно получить количественные критерии накопленного усталостного повреждения в зависимости от относительной длительности составляющих амплитуд спектров. [c.37] При экспериментальном построении вторичных кривых усталости следует учитывать, что чем выше перегрузка, тем большими могут оказаться вторичные пределы выносливости. Это связано с пластической деформацией при первых циклах перегрузки, которая проходит у вершины трещины и снижает скорость роста усталостных трещин. При малой величине перегрузки пластическая деформация у вершины трещины незначительна. Поэтому вторичные пределы выносливости монотонно понижаются по мере увеличения наработки и отношения глубины трещины к диаметру образца i[16, 34]. [c.37] При анализе экспериментальных данных можно оценивать сопротивление материалов распространению трещины по трем кривым кривой усталости по окончательному разрушению, кривой усталости по моменту образования трещины и кривой по периоду развития трещины, характеризующей вторую стадию накопления повреждений. В результате будет определена живучесть детали или элемента конструкций с трещиной. [c.37] Напряжением равной поврежденности сГр.п называют напряжение, при котором до образования усталостной трещины и ее развития требуется одинаковое число циклов Np.n=Nxt=Ni = 0,b N, где jVp.n —долговечность, соответствующая напряжению равной поврежденности. [c.37] Отношение Л /Л/ называют коэффициентом сопротивления развитию усталостной трещины. [c.37] Зависимость коэффициентов х и Л о длины усталостной трещины для базы Л/д =10 циклов представлена на рис.. 16. График построен по результатам усталостных испытаний образцов диаметром 8 мм из сплава АВ. [c.38] Судить о характере изменения долговечности поврежденного материала в зависимости от уровня напряжения и длительности его действия можно по относительному изменению параметров кривых усталости поврежденного материала. При низком напряжении 1,12 0-1 изменение параметров Ант соответствует изменению микротвердости, по протекает более интенсивно. При более высоких напряжениях значения Ант уменьшаются по мере накопления усталостного повреждения. Между изменениями мнкротвердости, предела усталости, долговечности и степенью усталостного повреждения, а также длительностью стадии упрочнения и разрыхления в зависимости от уровня напряжения и типа материала имеется определенная связь. [c.38] На рис. 17 показаны зависимости предела выносливости от доли выработанного ресурса долговечности для образцов из стали 45 с разной начальной степенью повреждения (V — характеристика угла наклона кривой усталости в полулогарифмической системе координат Го — начальное V ). [c.39] Остаточная статическая прочность. Устанавливается по зависимости Между остаточной прочностью и длиной усталостной трещины. Временное сопротивление не зависит от степени усталостного повреждения материала до появления макротрещнн длиной 0,1—0,5 мм. Пос-ле. появления указанных трещин 0в снижается, пока не сравняется с приложенным переменным напряжением. [c.39] Вернуться к основной статье